基于操作时间表控制井口处的流体压力制造技术

一种方法可以包括针对液压压裂系统的井口，监测所述液压压裂系统的一个或多个子系统的操作或状态。所述液压压裂系统可以包括一个或多个压裂钻机、一个或多个混合设备、和电连接到所述一个或多个压裂钻机的第一子集的一个或多个电源、或流体连接到所述一个或多个压裂钻机的第二子集的一个或多个燃料源。液压压裂系统还可以包括一个或多个投射阀、一个或多个拉链阀、一个或多个井口阀和一个或多个井口。所述方法还可以包括基于用于液压压裂系统的操作时间表并且基于监测操作或状态而控制所述状态或设备改变。所述状态或设备改变。所述状态或设备改变。

【技术实现步骤摘要】
基于操作时间表控制井口处的流体压力


[0001]本公开一般涉及井口，且更特别地涉及基于操作时间表控制井口处的流体压力。

技术介绍

[0002]液压压裂是用来从岩石提取石油和天然气的手段，通常用于补充水平钻探操作。特别地，高压流体用于压裂岩石，促进石油和天然气流过岩石以增加可取得的石油或天然气的量。用于注入高压流体或压裂流体的液压压裂钻机包括发动机、传动装置、驱动轴和泵，以及其他部件。
[0003]液压压裂可以涉及使用液压压裂系统，所述液压压裂系统包括多个液压压裂钻机，多个液压压裂钻机在相同或不同的压力下操作以实现流体的流量(例如，以桶/分钟测量)。该流体可以经由对应的井口被注入到地面的一个或多个井中。然而，液压压裂系统的操作通常涉及使用人类操作者来控制井口处的流体压力、流体到井口的流动等等。这些操作者经常必须在现场，并且经常必须在实地进行这种活动。这使操作者的安全处于危险中，可能不允许对变化的井或现场条件等等的足够快的响应时间。
[0004]2021年1月15日颁发的美国专利号11,035,207(
“’
207专利”)描述了当执行拉链液压压裂操作时或在一个井上发生钢缆泵送操作期间，而在第二井上同时发生主泵送操作的同时，使用泵送站。然而，
’
207专利未公开基于操作时间表监测液压压裂系统的一个或多个子系统的操作或状态并控制井处的流体压力。
[0005]本公开可解决上述问题中的一个或多个和/或本领域中的其它问题。然而，本公开的范围由所附权利要求限定，而不是由解决任何特定问题的能力限定。

技术实现思路

[0006]在一个方面，液压压裂系统可包括一个或多个压裂钻机、流体连接到一个或多个压裂钻机的入口的一个或多个混合设备、以及电连接到一个或多个压裂钻机的第一子集的一个或多个电源、或流体连接到一个或多个压裂钻机的第二子集的一个或多个燃料源。所述液压压裂系统还可包括流体连接到所述一个或多个压裂钻机的出口的一个或多个投射阀(missile valve)、流体连接到所述一个或多个投射阀的出口的一个或多个拉链阀、流体连接到所述一个或多个拉链阀的出口的一个或多个井口阀、以及流体连接到所述一个或多个井口阀的出口的一个或多个井口。所述液压压裂系统还可包括控制器，所述控制器被配置成针对所述一个或多个井口中的井口，监测所述液压压裂系统的一个或多个子系统的操作或状态。所述控制器还可被配置成基于用于液压压裂系统的操作时间表并且基于监测操作或状态，控制所述状态或设备改变。
[0007]在另一方面，一种方法可包括针对液压压裂系统的井口，监测所述液压压裂系统的一个或多个子系统的操作或状态。所述液压压裂系统可包括一个或多个压裂钻机、流体连接到所述一个或多个压裂钻机的入口的一个或多个混合设备、以及电连接到所述一个或多个压裂钻机的第一子集的一个或多个电源、或流体连接到所述一个或多个压裂钻机的第
二子集的一个或多个燃料源。所述液压压裂系统还可包括流体连接到所述一个或多个压裂钻机的出口的一个或多个投射阀、流体连接到所述一个或多个投射阀的出口的一个或多个拉链阀、流体连接到所述一个或多个拉链阀的出口的一个或多个井口阀、以及流体连接到所述一个或多个井口阀的出口的一个或多个井口。所述方法还可以包括基于用于液压压裂系统的操作时间表并且基于监测操作或状态而控制所述状态或设备改变。
[0008]在又一方面，用于液压压裂系统的控制器可以被配置成针对液压压裂系统的井口监测液压压裂系统的一个或多个子系统的操作或状态。所述液压压裂系统可包括一个或多个压裂钻机、流体连接到所述一个或多个压裂钻机的入口的一个或多个混合设备、以及电连接到所述一个或多个压裂钻机的第一子集的一个或多个电源、或流体连接到所述一个或多个压裂钻机的第二子集的一个或多个燃料源。所述液压压裂系统还可包括流体连接到所述一个或多个压裂钻机的出口的一个或多个投射阀、流体连接到所述一个或多个投射阀的出口的一个或多个拉链阀、流体连接到所述一个或多个拉链阀的出口的一个或多个井口阀、以及流体连接到所述一个或多个井口阀的出口的一个或多个井口。所述控制器还可被配置成基于用于液压压裂系统的操作时间表并且基于监测操作或状态，控制所述状态或设备改变。
[0009]从以下描述和附图，本公开的其它特征和方面将变得显而易见。
附图说明
[0010]并入本说明书并构成本说明书的一部分的附图示出了各种示例性实施例，并与描述一起用于解释公开的实施例的原理。
[0011]图1是根据本公开的数个方面的包括多个压裂钻机、能量源和燃料类型的示例性液压压裂系统的示意图。
[0012]图2是根据本公开的数个方面的图1的液压压裂系统的数据监测系统和相关联的控制器的示意图。
[0013]图3是示出根据本公开的数个方面的示例性优化程序的图。
[0014]图4是示出根据本公开的数个方面的示例性控制逻辑程序的图。
[0015]图5示出了描绘根据本公开的数个方面的用于监测液压压裂系统的一个或多个子系统和控制井口处的流体压力的示例性方法的流程图。
具体实施方式
[0016]前面的一般描述和下面的详细描述都仅是示例性和说明性的，并且不限制所要求保护的特征。如本文所用的，术语“包括(comprise)”、“包括(comprising)”、“具有(has)”、“具有(having)”、“包括(include)”、“包括(including)”或其其它变型旨在涵盖非排他性包含，使得包括元素列表的过程、方法、制品或设备不仅仅包括那些元素，而且可包括未明确列出或此类过程、方法、制品或设备固有的其它元素。在本公开中，除非另有说明，相对术语，例如，如，“约”、“基本上”和“大约”用于指示所述值的
±
10％的可能变化。
[0017]图1示出了根据本公开的数个方面的示例性液压压裂系统2。特别地，图1描绘了根据钻井/开采过程的油井增产阶段(例如，液压压裂阶段)的示例性现场布局，例如在已经在该现场钻出油井并且移除用于钻井的设备之后。液压压裂系统2可包括流体储罐4、沙子储
罐6和用于制备压裂流体的混合设备8。可以例如包括水、沙子和一种或多种化学物质的压裂流体可以通过一个或多个低压流体管路34以压力注入到一个或多个压裂钻机10(图1示出了十个压裂钻机10和两种类型的压裂钻机——四个电压裂钻机10和六个液压压裂钻机10)。一种或多种类型的压裂钻机10可以与某些实施例结合使用，例如机械压裂钻机10、液压压裂钻机10、电压裂钻机10和/或类似物。一个或多个压裂钻机10可以通过一个或多个高压流体管路35以高压将压裂流体泵送到井口18(图1示出了四个井口18)。一个或多个压裂钻机10可由一个或多个钻机控制器19控制(例如，钻机控制器19可接收、处理和/或向压裂钻机10提供作业所希望的流动或压力)。
[0018]可以提供排出罐(图1中未示出)以从流体管路34和/或35接收排出液体或气体(例如，经由一个或多个自动减压阀13)。另外，由于各种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液压压裂系统，包括：一个或多个压裂钻机；流体连接到所述一个或多个压裂钻机的入口的一个或多个混合设备；电连接到所述一个或多个压裂钻机的第一子集的一个或多个电源，或流体连接到所述一个或多个压裂钻机的第二子集的一个或多个燃料源；流体连接到所述一个或多个压裂钻机的出口的一个或多个投射阀；流体连接到所述一个或多个投射阀的出口的一个或多个拉链阀；流体连接到所述一个或多个拉链阀的出口的一个或多个井口阀；流体连接到所述一个或多个井口阀的出口的一个或多个井口；以及控制器，其中所述控制器被配置成：针对所述一个或多个井口的井口，监测所述液压压裂系统的一个或多个子系统的操作或状态，以及基于用于所述液压压裂系统的操作时间表并且基于监测所述操作或所述状态，控制所述状态或设备改变。2.根据权利要求1所述的液压压裂系统，其中所述一个或多个子系统与将压裂流体泵送到所述井口相关联，并且所述一个或多个子系统包括所述一个或多个压裂钻机中的至少一个压裂钻机的泵、所述一个或多个投射阀中的至少一个、所述一个或多个井口阀中的至少一个或所述一个或多个拉链阀中的至少一个。3.根据权利要求1所述的液压压裂系统，其中所述控制器还被配置成：基于所述操作时间表、所述操作或所述状态，针对所述一个或多个投射阀中的至少一个、所述一个或多个拉链阀中的至少一个或所述一个或多个井口阀中的至少一个控制一个或多个阀状态。4.根据权利要求3所述的液压压裂系统，其中所述控制器在监测所述操作或所述状态时还被配置成：监测所述一个或多个投射阀、所述一个或多个井口阀或所述一个或多个拉链阀的打开或关闭状态；以及其中所述控制器在控制流体压力时还被配置成：控制所述一个或多个投射阀、所述一个或多个井口阀或所述一个或多个拉链阀以防止所述液压压裂系统通过在封闭路径上泵送而超过压力极限。5.根据权利要求1所述的液压压裂系统，其中所述控制器在控制所述状态或所述设备改变时还被配置成：关闭所述一个或多个井口的第一井口并且关闭与所述第一井口相关联的所述一个或多个拉链阀的第一子集；以及在关闭所述第一井口并且关闭...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：