用于儲(chǔ)存支撐劑的結(jié)構(gòu)加強(qiáng)的設(shè)備以及輸送支撐劑的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于儲(chǔ)存支撐劑的結(jié)構(gòu)加強(qiáng)的設(shè)備以及用于輸送支撐劑的方法。所述設(shè)備包括：具有底壁(14)、頂壁(16)、一對側(cè)壁(18、20)和一對端壁(22、24)的集裝箱(12)，所述一對側(cè)壁(18、20)在所述一對端壁(22、24)之間以及在所述底壁(14)與所述頂壁(16)之間延伸，所述集裝箱(12)具有內(nèi)部空間和結(jié)構(gòu)件(44、46、48、50)，所述結(jié)構(gòu)件用于在大量的支撐劑放置在所述內(nèi)部空間中時(shí)提高所述一對端壁(22、24)和所述一對側(cè)壁(18、20)的結(jié)構(gòu)整體性；位于所述頂壁(16)上的裝貨口(26)；在所述一對端壁(22、24)之間剛性地延伸的第一構(gòu)件(36)；在所述一對側(cè)壁(18、20)之間剛性地延伸的第二構(gòu)件(38)；和限料閘(28)。
【專利說明】用于儲(chǔ)存支撐劑的結(jié)構(gòu)加強(qiáng)的設(shè)備以及輸送支撐劑的方法
[0001 ] 本申請是分案申請，其原案申請是申請?zhí)枮镻CT/US2013/032819、申請日為2013年3月18日的PCT申請并且于2014年9月18日進(jìn)入中國國家階段，申請?zhí)枮?01380015034.1，名稱為“輸送和儲(chǔ)存用于在井場處使用的支撐劑的系統(tǒng)和用于這樣的支撐劑的集裝箱”。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及支撐劑儲(chǔ)存集裝箱。本發(fā)明還涉及用于儲(chǔ)存支撐劑的結(jié)構(gòu)加強(qiáng)的設(shè)備以及用于輸送支撐劑的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]水力壓裂是由于加壓流體的存在所造成的巖層中的碎裂傳播。水壓裂縫在礦脈或巖脈的情況下可以自然地形成，或者可以是人為的，以釋放石油、天然氣、煤層氣、或用于提取的其它物質(zhì)。壓裂是通過鉆入到儲(chǔ)集巖地層中的井筒完成的。來自高增壓的壓裂流體的注射的能量在巖石中形成新的通道，該通道可以增加化石燃料的提取率和最終采收率。一般通過將支撐劑引入到所注射的流體中在注射后保持裂縫寬度。支撐劑是防止裂縫在注射停止時(shí)閉合的材料，例如砂粒、陶瓷粒、或其他顆粒。
[0004]隨著過去十年內(nèi)水力壓裂的崛起，對支撐劑的需求急劇上升。目前全球供應(yīng)緊張。全球支撐劑供應(yīng)商的數(shù)量自2000年以來從少數(shù)增加至超過50個(gè)的砂、陶瓷支撐劑和樹脂涂層支撐劑的生產(chǎn)商。
[0005]目前為止，主要的支撐劑是由古風(fēng)化石英構(gòu)成的硅砂，其是在地球的大陸山頂中最常見的礦物。與在手指間揉搓時(shí)通常有砂礫感的常見砂不同，用作支撐劑的砂由于其圓的、球形的形狀和嚴(yán)格分級的顆粒分布而傾向于摸起來是滾動(dòng)的。砂品質(zhì)是沉積和加工兩者的函數(shù)。粒度至關(guān)重要，這是因?yàn)槭芫聴l件和完井設(shè)計(jì)的限制，任何給定的支撐劑都必須可靠地落入某些篩目范圍內(nèi)。一般地，較粗糙的支撐劑由于顆粒間的較大孔隙而允許較高的流動(dòng)能力。然而，由于用于承受通常在深的含油地層和含氣地層中出現(xiàn)的應(yīng)力的顆粒與顆粒的接觸點(diǎn)相對較少，所以較粗糙的支撐劑在應(yīng)力下可能更易于破裂或者被壓碎。
[0006]—般地，在任何水力壓裂操作中，需要大量的這種支撐劑。一般地，已經(jīng)難以在壓裂現(xiàn)場處有效地儲(chǔ)存支撐劑。另外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，將支撐劑有效地運(yùn)輸?shù)狡谕奈恢檬窍喈?dāng)困難的。通常，支撐劑在貨車的后部被拖運(yùn)到期望的位置，并且就地傾卸。在這種情況下，支撐劑通常暴露于不利的天氣條件。這會(huì)在支撐劑的儲(chǔ)存期間大大降低其品質(zhì)。另外，將支撐劑保持在水力壓裂現(xiàn)場的集裝箱中需要在儲(chǔ)存設(shè)施方面的大量資金投入。一般地，在設(shè)施接設(shè)施的基礎(chǔ)上執(zhí)行這種儲(chǔ)存設(shè)施的卸載。這樣，需要能夠?qū)⒅蝿┯行У剡\(yùn)輸?shù)脚c水力壓裂位置相鄰的期望位置，并且將支撐劑儲(chǔ)存在該位置處。
[0007]儲(chǔ)存用于在井場處使用的支撐劑的現(xiàn)有方法已涉及在結(jié)構(gòu)設(shè)施方面的大量投資。特別地，已經(jīng)建立筒倉以儲(chǔ)存用于在壓裂操作中使用的支撐劑。筒倉通常會(huì)具有數(shù)百萬美元的成本。無論何時(shí)使用這類筒倉，都存在容納在筒倉中的支撐劑被污染的可能性。大型儲(chǔ)存設(shè)施通?；旌喜煌愋秃推焚|(zhì)的支撐劑。這樣，較低品質(zhì)的支撐劑可能與較高品質(zhì)的支撐劑混合，以產(chǎn)生不期望的被污染的組合。
[0008]在這種壓裂操作期間，高品質(zhì)支撐劑的可用性始終是主要問題。如果支撐劑在井場處不可用，則壓裂操作可能會(huì)拖延直到支撐劑可用的時(shí)候。在其他情況下，壓裂操作的操作者可能會(huì)被迫使用較低品質(zhì)的支撐劑以繼續(xù)操作。這樣，需要能夠使高品質(zhì)支撐劑在壓裂操作期間總是可用的。還重要的是提供避免不同類型的支撐劑的混合物的系統(tǒng)以及避免支撐劑供應(yīng)的污染。
[0009]在一些情況下，使用軌道車將支撐劑輸送到壓裂位置。將支撐劑從軌道車中卸載到氣動(dòng)散裝拖車中。然后氣動(dòng)散裝拖車可以將支撐劑輸送到井場。通常，在支撐劑留在散裝物料列車中期間，散裝物料列車將必須留在現(xiàn)場。這樣，該列車不能用于其他用途。這給壓裂操作增加了額外的成本。最終，在列車完全卸載后，新的散裝物料列車必須被運(yùn)輸?shù)狡谕奈恢?，然后用作?chǔ)存設(shè)施。這樣，發(fā)展出以下需要:將全部支撐劑從散裝物料列車中快速地移出，并且儲(chǔ)存這種支撐劑直到需要支撐劑的時(shí)候。
[0010]過去，已經(jīng)授權(quán)了與儲(chǔ)存和運(yùn)輸設(shè)施相關(guān)的多個(gè)專利。例如，McGough等人2008年7月31日提交的美國專利公開2008/0179054號(hào)示出了一種散裝物料儲(chǔ)存和運(yùn)輸系統(tǒng)。特別地，該儲(chǔ)存系統(tǒng)安裝在貨車的拖車上。該儲(chǔ)存系統(tǒng)包括限定適合于將聚集物料容納在其中的內(nèi)部空間的壁。在集裝箱的底部提供漏斗。這些漏斗具有傾斜的壁。漏斗可以延伸以使得物料能夠從集裝箱的內(nèi)部適當(dāng)?shù)剌斔偷郊b箱之外的位置。使用致動(dòng)器來展開和折疊集裝箱。
[0011 ] 2007年7月10日授權(quán)給L.Saik的美國專利7，240，681號(hào)描述了一種用于使地層砂脫水和將其回收的拖車式移動(dòng)設(shè)備。拖車被安裝到貨車可牽引的拖車以將砂容納于其中。集裝箱具有一對傾斜的端壁。集裝箱的后端是可適當(dāng)打開的，以使得砂能夠從其中移出。在集裝箱的前部上提供氣夯錘或水力夯錘，以使得集裝箱能夠被有角度地向上抬起，以使得砂能夠通過在集裝箱后部的門被卸出。
[0012]1981年I月27日授權(quán)給Gray等人的美國專利4，247，228號(hào)描述了一種具有氣動(dòng)輸送機(jī)的自卸貨車或拖車。集裝箱安裝到車輪上的框架。水力夯錘使集裝箱傾斜，用于通過后部出口傾卸。氣動(dòng)輸送機(jī)由框架支持，進(jìn)氣口在集裝箱的后部。門使得固體能夠通過重力常規(guī)地傾卸或者由氣動(dòng)集裝箱吹送到儲(chǔ)存設(shè)施。集裝箱具有在其中形成的頂部裝貨口，以使得固體能夠被引入到集裝箱的內(nèi)部。
[0013]1958年12月23日授權(quán)給Fisher等人的美國專利2，865，521號(hào)示出了具有適合于將散裝物料容納在其中的內(nèi)部空間的散裝物料貨車。使用氣動(dòng)輸送機(jī)，以使得能夠?qū)⑦@種物料從集裝箱的底部移出。在集裝箱相對的側(cè)上提供有一對傾斜的壁，以使得集裝箱內(nèi)的散裝物料能夠被傳送到集裝箱的底部。在輸送機(jī)的頂部提供有頂部裝貨口。氣動(dòng)輸送機(jī)連接到集裝箱的底部。
[0014]1991年2月26日授權(quán)給F.M.Barr的美國專利4，995，522號(hào)描述了一種用于散裝粒狀物料的底部傾卸散裝集裝箱設(shè)備。船運(yùn)集裝箱具有帶有排料口的下壁。提供用于打開和關(guān)閉排料口的門。門由用于相對于集裝箱垂直運(yùn)動(dòng)安裝的致動(dòng)結(jié)構(gòu)來致動(dòng)。致動(dòng)結(jié)構(gòu)具有在集裝箱的角落用作常規(guī)提升連接器或托狀物的上部。它們與常規(guī)的掛鉤協(xié)作，使得升高致動(dòng)結(jié)構(gòu)使門打開而降低致動(dòng)結(jié)構(gòu)使門關(guān)閉。這使得集裝箱內(nèi)的粒狀物料能夠被傾卸到較低的集裝箱或運(yùn)輸工具中，而不需專門的提升或打開設(shè)備。
[0015]2002年6月11日授權(quán)給McDonald等人的美國專利6，401，983號(hào)提供了一種用于儲(chǔ)存和運(yùn)輸固體和液體散裝物料的散裝貨物集裝箱。散裝貨物集裝箱包括適合于容納散裝物料的容器和具有大致水平布置的支撐件附接的支承架組合件。集裝箱部分形成為在其中具有排料口的至少一個(gè)漏斗，所述排料口適合于將容納在容器中的散裝物料排出。
[0016]1979年2月6日授權(quán)給Calvert等人的美國專利4，138，163號(hào)公開了一種用于裝卸可流動(dòng)顆粒物料的散裝物料集裝箱。該集裝箱具有密閉的、通常為矩形的平行六面體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有側(cè)壁、端壁和頂部。導(dǎo)管使得顆粒物料能夠引入到集裝箱主體和能夠從集裝箱主體中收回。下底座部分支撐在其每個(gè)角落的垂直彎曲板。垂直彎曲板支撐其頂部之間相對的縱向和橫向彎曲板對。
[0017]1990年3月20日授權(quán)給T.Koskinen的美國專利4，909，556號(hào)提供了一種用于運(yùn)輸散裝物料的運(yùn)輸集裝箱。該運(yùn)輸集裝箱具有上部中的填充孔和后部中的排空裝置。為了裝載和卸載，提供可打開的側(cè)面部分。具有氣動(dòng)壓力排出裝置性質(zhì)的排空裝置使得物料能夠從集裝箱中自由地流動(dòng)通過單向閥。
[0018]2011年6月28日授權(quán)給A.M.Townsend的美國專利7，967，161號(hào)提供了一種用于船運(yùn)散裝可流動(dòng)物料的船運(yùn)集裝箱襯墊系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有專門適應(yīng)的船運(yùn)集裝箱襯墊，其為自支撐的而不需要后置式剛性支撐條以在填充和排出期間將襯墊保持在船運(yùn)集裝箱內(nèi)。該系統(tǒng)具有內(nèi)部支撐擋板的布置，所述擋板與適于使貨物荷載分布在集裝箱的整個(gè)長度上的多個(gè)外部錨定帶聯(lián)合操作。
[0019]1997年11月25日授權(quán)給Gaddis等人的美國專利5，690，466號(hào)示出了用于顆粒物料貨車箱的斜板。斜板組合件包括樞軸連接到貨車箱的相對側(cè)壁的多個(gè)斜板部分，以可在升高的不工作位置和降低的工作位置間移動(dòng)。在降低的位置中，顆粒物料由于重力沿斜板部分流動(dòng)，以排出到位于貨車箱底板下方的螺旋鉆組合件中。在升高的位置中，散裝物料或其他貨物可以被裝載到貨車箱中。
[0020]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種可移動(dòng)的、可調(diào)整規(guī)模的且靈活的用于儲(chǔ)存和運(yùn)輸支撐劑的系統(tǒng)。
[0021]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種可以位于鐵路岔道附近的用于儲(chǔ)存和運(yùn)輸支撐劑的系統(tǒng)。
[0022]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種可以快速實(shí)施的用于運(yùn)輸和儲(chǔ)存支撐劑的系統(tǒng)。
[0023]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種占據(jù)小的占地面積的用于儲(chǔ)存和運(yùn)輸支撐劑的系統(tǒng)。
[0024]本發(fā)明的又一目的是提供一種用于對壓裂操作確保連續(xù)的支撐劑存貨的用于儲(chǔ)存和運(yùn)輸支撐劑的系統(tǒng)。
[0025]本發(fā)明的再一目的是提供一種在鉆井現(xiàn)場可移動(dòng)和可再裝料的用于儲(chǔ)存和運(yùn)輸支撐劑的系統(tǒng)。
[0026]本發(fā)明的又一目的是提供一種提高支撐劑供應(yīng)商生產(chǎn)率的用于儲(chǔ)存和運(yùn)輸支撐劑的系統(tǒng)。
[0027]本發(fā)明的又一目的是提供一種減少駕駛疲勞的用于儲(chǔ)存和運(yùn)輸支撐劑系統(tǒng)。
[0028]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種減少責(zé)任的用于儲(chǔ)存和運(yùn)輸支撐劑的系統(tǒng)。
[0029]本發(fā)明的又一目的是提供一種提高安全性的用于儲(chǔ)存和運(yùn)輸支撐劑的系統(tǒng)。
[0030]本發(fā)明的又一目的是提供一種符合運(yùn)輸部法規(guī)的用于儲(chǔ)存和運(yùn)輸支撐劑的系統(tǒng)。
[0031]本發(fā)明的再一目的是提供一種提高支撐劑供應(yīng)商利潤的用于儲(chǔ)存和運(yùn)輸支撐劑的系統(tǒng)。
[0032]通過閱讀所附說明書和所附權(quán)利要求書，本發(fā)明的這些和其他目的以及優(yōu)點(diǎn)會(huì)變得明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0033]本發(fā)明是用于支撐劑儲(chǔ)存的設(shè)備。該設(shè)備包括具有底壁、頂壁和一對側(cè)壁和一對端壁的集裝箱。一對側(cè)壁在一對端壁之間和頂壁與頂壁之間延伸。集裝箱具有內(nèi)部空間。裝貨口位于頂壁上。該裝貨口是可以打開的，以使得能夠?qū)⒅蝿┮氲郊b箱的內(nèi)部空間中。限料閘位于端壁中的一個(gè)上。限料閘是可以打開的，以使得支撐劑能夠流到集裝箱的內(nèi)部空間之外。
[0034]在本發(fā)明的設(shè)備中，端壁中的至少一個(gè)在一對側(cè)壁的端部處向內(nèi)凹陷，以及在底壁處和頂壁處向內(nèi)凹陷。該端壁具有大致凸起的形狀。支撐劑入口固定到端壁。支撐劑入口與集裝箱的內(nèi)部空間連通。支撐劑入口適合于使得能夠?qū)⒅蝿┮氲郊b箱的內(nèi)部空間中。通風(fēng)口也對內(nèi)部空間打開。該通風(fēng)口形成在一對端壁中的一個(gè)的上部。
[0035]縱向構(gòu)件位于集裝箱的內(nèi)部空間中?？v向構(gòu)件具有固定到一對端壁中的一個(gè)的一端和固定到一對端壁中的另一個(gè)的相反端。第一橫向構(gòu)件位于集裝箱的內(nèi)部空間中。第一橫向構(gòu)件具有固定到一對側(cè)壁中的一個(gè)的一端和固定到一對側(cè)壁中的另一個(gè)的相反端。第二橫向構(gòu)件位于集裝箱的內(nèi)部空間中，并且與第一橫向構(gòu)件為間隔開的關(guān)系。第二橫向構(gòu)件具有固定到一對側(cè)壁中的一個(gè)的一端和固定到一對側(cè)壁中的另一個(gè)的相反端。限料閘位于端壁中的一個(gè)上，通常與底壁相鄰。該限料閘可在打開位置和關(guān)閉位置之間滑動(dòng)。
[0036]本發(fā)明還是一種輸送支撐劑的方法，包括以下步驟:(I)將容器中大量的支撐劑運(yùn)輸?shù)狡谕奈恢茫?2)將該大量的支撐劑從容器移動(dòng)到集裝箱中，以產(chǎn)生裝載有支撐劑的集裝箱；(3)將裝載有支撐劑的集裝箱卸載到氣動(dòng)散裝拖車中；和(4)將氣動(dòng)散裝拖車中的卸載的支撐劑運(yùn)輸?shù)骄畧觥?br>[0037]容器為散裝物料列車的料斗。運(yùn)輸?shù)牟襟E包括:在遠(yuǎn)程位置處用支撐劑裝載料斗，然后將散裝物料列車的料斗中裝載的支撐劑運(yùn)輸?shù)狡谕奈恢?。移?dòng)的步驟包括將支撐劑從散裝物料列車的料斗輸送到在集裝箱的頂部形成的裝貨口中。
[0038]集裝箱可以被放置在貨車的底板上。移動(dòng)貨車，使得集裝箱與容器相鄰。這樣，空的集裝箱是可用的，使得可以將支撐劑從散裝物料列車的料斗輸送到集裝箱的內(nèi)部空間中。
[0039]卸載的步驟包括:將裝載有支撐劑的集裝箱放置到傾斜機(jī)構(gòu)上;使所放置的裝載有支撐劑的集裝箱傾斜一定角度，使得集裝箱的端壁以一定角度朝下;和將支撐劑從傾斜的集裝箱排放到集裝箱的限料閘。支撐劑流動(dòng)通過集裝箱的限料閘進(jìn)入到漏斗中。將該流動(dòng)的支撐劑從漏斗輸送到氣動(dòng)散裝拖車中。當(dāng)支撐劑流動(dòng)通過限料閘時(shí)，將空氣注入到集裝箱中。在卸載的步驟之前，多個(gè)裝載有支撐劑的集裝箱可以堆放在期望的位置處。
[0040]本發(fā)明還是一種輸送和儲(chǔ)存用于在井場處使用的支撐劑的方法。該方法包括以下步驟:(I)將容器中大量的支撐劑運(yùn)輸?shù)狡谕奈恢茫?2)將該大量的支撐劑從容器移動(dòng)到多個(gè)集裝箱中，以產(chǎn)生多個(gè)裝載有支撐劑的集裝箱；(3)將多個(gè)裝載有支撐劑的集裝箱堆放在期望的位置處，以形成裝載有支撐劑的集裝箱的堆；(4)從堆中提升最上方的裝載有支撐劑的集裝箱；(5)將最上方的裝載有支撐劑的集裝箱移動(dòng)到傾斜機(jī)構(gòu)；和(6)通過傾斜機(jī)構(gòu)使裝載有支撐劑的集裝箱傾斜，以將支撐劑從集裝箱中排出。
[0041]排空的集裝箱可以被運(yùn)輸?shù)娇占b箱的另外的堆或者到與容納支撐劑的容器相鄰的位置。支撐劑被排出到傾斜的裝載有支撐劑的集裝箱的限料閘而進(jìn)入漏斗中。來自漏斗的支撐劑可以被輸送到氣動(dòng)散裝裝載機(jī)中。然后氣動(dòng)散裝拖車中運(yùn)輸?shù)妮斔偷闹蝿┛梢员贿\(yùn)輸?shù)骄畧觥?br>【附圖說明】
[0042]圖1是如在本發(fā)明的系統(tǒng)中使用的集裝箱設(shè)備的立體圖。
[0043]圖2是如在本發(fā)明的系統(tǒng)中使用的集裝箱設(shè)備的端視圖。
[0044]圖3是本發(fā)明系統(tǒng)的圖示。
【具體實(shí)施方式】
[0045]參照圖1，示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的支撐劑儲(chǔ)存設(shè)備10。支撐劑儲(chǔ)存設(shè)備10包括具有底壁14、頂壁16、一對側(cè)壁18和20和一對端壁22和24的集裝箱12。側(cè)壁18在底壁14和頂壁16之間延伸。側(cè)壁20也在底壁14和頂壁16之間延伸，并且與側(cè)壁18為大致平行間隔開的關(guān)系。端壁22在底壁14和頂壁16之間延伸。類似地，端壁24在底壁14和頂壁16之間以及在側(cè)壁18和20之間延伸。頂壁16具有在其上形成的裝貨口 26。裝貨口 26是可打開的，以使得能夠?qū)⒅蝿┮氲郊b箱12的內(nèi)部空間中。限料閘28位于端壁22上。限料閘28是可打開的，以使得支撐劑能夠從集裝箱12的內(nèi)部空間向外流出。
[0046]可以看出，端壁22在一對側(cè)壁18和20的端部處向內(nèi)凹陷，以及在底壁14處和頂壁16處向內(nèi)凹陷。這樣，集裝箱12的最外端30會(huì)提供用于端壁22的大致凸起的表面的保護(hù)結(jié)構(gòu)。端壁22的這種凸起的形狀有利于使支撐劑通過限料閘28從集裝箱12的內(nèi)部空間中通過漏斗向外的能力。在端部30處的框架結(jié)構(gòu)提高了集裝箱12在該端部處的結(jié)構(gòu)整體性，同時(shí)保護(hù)了與限料閘28相關(guān)聯(lián)的機(jī)械結(jié)構(gòu)。限料閘28可向上滑動(dòng)以對內(nèi)部空間打開。入口 32通常位于端壁22處，并通過端壁22對集裝箱12的內(nèi)部空間打開。該支撐劑入口適合于使得能夠?qū)⒅蝿┖?或空氣引入到集裝箱的內(nèi)部空間中。這樣，當(dāng)集裝箱12在井場或者其他位置時(shí)，可以通過支撐劑入口 32將另外的支撐劑引入到集裝箱12的內(nèi)部空間中。入口 32還使得能夠?qū)⒖諝庖氲郊b箱12的內(nèi)部空間中，以有利于集裝箱12內(nèi)的支撐劑通過限料閘28排出的能力。入口 32具有可連接到合適軟管的管的性質(zhì)。通風(fēng)口 34也位于端壁22處。通風(fēng)口 34對集裝箱12的內(nèi)部空間打開，以使得過量的氣壓能夠向集裝箱18的外部排出。
[0047]集裝箱10配置為在其中容納96000鎊的支撐劑。因?yàn)槊總€(gè)軌道車可以運(yùn)輸192000鎊的支撐劑，所以一對集裝箱12可以容納來自軌道車的全部支撐劑。然而，常規(guī)的船運(yùn)集裝箱可能缺乏容納如此大的重量的結(jié)構(gòu)整體性。這樣，支撐劑儲(chǔ)存設(shè)備10包括為其預(yù)期目的增強(qiáng)集裝箱12整體性的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
[0048]特別地，縱向構(gòu)件36位于集裝箱12的內(nèi)部空間中?？v向構(gòu)件36通常沿集裝箱12內(nèi)部空間的中央延伸?？v向構(gòu)件36具有剛性地固定到端壁22的一端和剛性地固定到端壁24的相反端。該連接會(huì)維持端壁22和24的整體性，即使大重量的支撐劑壓靠其上也是如此。第一橫向構(gòu)件38位于集裝箱12的內(nèi)部空間中。第一橫向構(gòu)件38具有固定到側(cè)壁18的一端和固定到側(cè)壁20的相反端。第二橫向構(gòu)件40也位于集裝箱的內(nèi)部空間中，并且與第一橫向構(gòu)件38為大致間隔開的平行關(guān)系。橫向構(gòu)件38和40中的每個(gè)通常都位于相對于集裝箱12的高度而言的中央。第二橫向構(gòu)件具有固定到側(cè)壁18的一端和固定到側(cè)壁22的相反端。橫向構(gòu)件38和40配置為維持側(cè)壁18和20的整體性以對抗容納在集裝箱12的內(nèi)部空間中的支撐劑的大重量。
[0049]圖2是示出了本發(fā)明的支撐劑儲(chǔ)存設(shè)備10的端視圖。特別地，集裝箱12的端壁22示出為在其上具有可滑動(dòng)地容納在引導(dǎo)件42內(nèi)的裝貨口 28。合適的液壓機(jī)構(gòu)或氣動(dòng)機(jī)構(gòu)可以與限料閘28相關(guān)聯(lián)以升高或降低限料閘28。在降低的位置中，限料閘28鎖閉以阻止支撐劑從集裝箱12的內(nèi)部空間中流出。在升高的位置中，限料閘28會(huì)對集裝箱12的內(nèi)部空間打開以使得支撐劑能夠從其中排出。支撐劑入口 32和通風(fēng)口 34示出為位于端壁22上。
[0050]在本發(fā)明的構(gòu)思中，重要的是能夠?qū)?shù)個(gè)集裝箱在彼此之上堆疊。這樣，端部表面30在其上具有結(jié)構(gòu)支柱44和46。類似地，水平結(jié)構(gòu)件48和50會(huì)在集裝箱12的頂部和底部、在結(jié)構(gòu)支柱44和46之間延伸。結(jié)構(gòu)件提高集裝箱的整體性，使得大量的重量可以堆疊在集裝箱12上。此外，結(jié)構(gòu)件44、46、48和50將集裝箱12的整體性提高到其中支撐的大重量。
[0051 ]圖3示出了本發(fā)明的系統(tǒng)60。系統(tǒng)60首先包括將大量的支撐劑運(yùn)輸?shù)饺萜?2中的期望位置。容器62具有與散裝物料列車64相關(guān)聯(lián)的料斗的性質(zhì)。散裝物料列車64由位于鐵路岔道68上的機(jī)車66驅(qū)動(dòng)。這樣，在本發(fā)明中，散裝物料被散裝物料列車64輸送到期望的位置。散裝物料列車64的容器62可以在該期望位置處被立即卸載，使得機(jī)車66可以送回散裝物料列車64用于其他鐵路用途。
[0052]鐵路岔道68示出為位于升高的位置中。這樣，集裝箱70、72、74和76可以位于容器62附近，并且與散裝物料列車64相鄰。集裝箱70、72、74和76中的每一個(gè)都具有本文中示出的與圖1和2相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)類似的結(jié)構(gòu)。
[0053]集裝箱70的頂壁78上的裝貨口示出為相鄰于與容器62相關(guān)聯(lián)的輸送機(jī)80。換言之，散裝物料列車64的料斗在輸送機(jī)80附近打開。輸送機(jī)80在容器62的門和在集裝箱70的頂壁78上的裝貨口之間延伸。一旦散裝物料列車64的該料斗向容器70中卸載完，輸送機(jī)80就可以沿散裝物料列車64向前移動(dòng)，使得另一料斗可以將其支撐劑內(nèi)容物排出到貨車82的集裝箱72中。集裝箱70和72支撐在貨車82的底板上。類似地，輸送機(jī)84使得散裝物料列車64的另一料斗能夠卸載到集裝箱74中。集裝箱76可以保持為靠近散裝物料列車64的另一料斗，使得可以進(jìn)行其他卸載。
[0054]集裝箱裝卸機(jī)86定位為允許提升和運(yùn)輸集裝箱70、72、74和76。具體地，在圖3中可以看出，集裝箱裝卸機(jī)86已經(jīng)將集裝箱從貨車88中移出，并且已經(jīng)將集裝箱92和92分別放置在傾斜機(jī)構(gòu)94和96上。傾斜機(jī)構(gòu)94和96包括樞軸連接到框架的支撐板。液壓機(jī)構(gòu)此時(shí)可以使板向上樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使得集裝箱90傾斜，以致端壁以一定角度向下面向漏斗98。傾斜機(jī)構(gòu)96也包括相似的結(jié)構(gòu)，使得集裝箱92的端壁向下朝向漏斗100。傾斜機(jī)構(gòu)94和96使得支撐劑能夠以非常快速、方便且安全的方式排出到各自的漏斗98和100中。
[0055]輸送機(jī)102延伸至漏斗78的底部和氣動(dòng)散裝拖車104的頂部。因此，通過在集裝箱92的端壁處的限料閘排出到漏斗98中的支撐劑被輸送機(jī)102運(yùn)輸?shù)綒鈩?dòng)散裝拖車104中。類似地，另一輸送機(jī)106從漏斗100延伸至另一氣動(dòng)散裝拖車108，以將支撐劑排出到氣動(dòng)散裝拖車中。當(dāng)氣動(dòng)散裝拖車108中的每個(gè)都已經(jīng)裝滿支撐劑時(shí)，此時(shí)這些氣動(dòng)散裝拖車104和108可以將支撐劑運(yùn)輸?shù)骄畧觥?br>[0056]平板貨車110和112可能容納另外的集裝箱114。貨車112定位為與集裝箱114相鄰，使得集裝箱裝卸機(jī)116可以將集裝箱放置到貨車112的平板上。然后，貨車112可以移動(dòng)到與散裝物料列車64相鄰的另外的位置，用于進(jìn)一步卸載與其相關(guān)聯(lián)的料斗。這樣，可以看出，各種平板貨車的分階段安排允許將支撐劑從散裝物料列車64的料斗中高效和有效地移出。
[0057]重要的是，在圖3中，集裝箱114布置為堆的配置。因?yàn)榧b箱是空的，所以如圖3中所示，集裝箱114堆疊為五層高。然而，在本發(fā)明的構(gòu)思中，如果與散裝物料拖車104和108可用相比可以更快地卸載散裝物料列車64，則裝滿的集裝箱也可以布置在堆中。通常，考慮到在集裝箱中支撐的大重量，集裝箱僅可以堆疊四層高。這些集裝箱可以堆疊直到需要支撐劑的時(shí)候或者直到裝備可用于卸載這樣的集裝箱的時(shí)候。
[0058]本發(fā)明的系統(tǒng)中使用的集裝箱中的每一個(gè)都是專門設(shè)計(jì)的8英尺乘20英尺的集裝箱，其能夠容納96000鎊的支撐劑。集裝箱可以由可獲得的并且經(jīng)濟(jì)的平板車、低底板和集裝箱底盤來移動(dòng)。如圖3中所示，設(shè)施需要僅1.5英畝來管理45000000鎊的支撐劑。空的集裝箱可以堆疊五層高，而滿的集裝箱可以堆疊三或四層高?？梢允褂美墎泶_保安全。與本發(fā)明相關(guān)的集裝箱使得支撐劑能夠以高效和有效的方式移出?？梢酝ㄟ^入口注入空氣，以有利于支撐劑在限料閘處向外流出。在此布置中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可以在15分鐘內(nèi)卸載90000鎊的支撐劑。
[0059]集裝箱中的每一個(gè)都可以布置為每160平方英尺占地面積儲(chǔ)存360000鎊的支撐劑。卸載設(shè)備可以在少于20分鐘的時(shí)間內(nèi)卸載一個(gè)軌道車，或者在少于48小時(shí)的時(shí)間內(nèi)卸載120個(gè)車組列車?？梢酝瑫r(shí)卸載多個(gè)軌道車。
[0060]集裝箱的布置根據(jù)需要多或少的支撐劑而調(diào)整規(guī)模?？梢允褂肳MS庫存控制系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中，每個(gè)集裝箱中都可以被打上條形碼并且登記以按支撐劑的篩孔尺寸來跟蹤庫存的支撐劑的量。一旦集裝箱被裝載，它們就可以在場地中容易并且安全地堆疊起來。這樣，使用的是空中的空間而不是場地的空間。所需要的全部是堅(jiān)固的地基和適當(dāng)?shù)募b箱裝卸設(shè)備。
[0061]將支撐劑從集裝箱卸載到氣動(dòng)散裝拖車。這樣，支撐劑會(huì)保持干燥，并且與平地儲(chǔ)存的支撐劑相比操作較少。當(dāng)支撐劑被整理好時(shí)，集裝箱移動(dòng)機(jī)將集裝箱移到液壓底盤。然后，支撐劑被傾倒到漏斗中。使用風(fēng)箱來將支撐劑吹出集裝箱。
[0062]本發(fā)明的方法確保現(xiàn)場緊靠鐵路岔道。與筒倉設(shè)施相比，本發(fā)明的方法可以快速地實(shí)施。通常，這樣的筒倉設(shè)施會(huì)需要長達(dá)兩年的時(shí)間來建設(shè)。集裝箱的數(shù)量可以關(guān)于庫存的需求來調(diào)整。在鉆井現(xiàn)場處可以移動(dòng)并補(bǔ)給集裝箱的小型堆，以確保用于壓裂操作的連續(xù)庫存。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的系統(tǒng)可以使庫存移動(dòng)到更接近生產(chǎn)現(xiàn)場。
[0063]本發(fā)明提供較低的每噸支撐劑總成本。特別地，可以在礦處現(xiàn)場分階段安排空集裝箱。這用于為支撐劑供應(yīng)商解決生產(chǎn)率的問題。這還用于為支撐劑供應(yīng)商提高生產(chǎn)量/利潤?？梢栽诂F(xiàn)場儲(chǔ)存任何過度供給或過剩的產(chǎn)品。作為幫助支撐劑供應(yīng)商解決他們的供應(yīng)鏈問題的交換，這使得公司能夠洽談更優(yōu)惠的價(jià)格。
[0064]與其中氣動(dòng)散裝拖車從散裝物料列車到井場不斷地來回移動(dòng)的現(xiàn)有系統(tǒng)相比，本發(fā)明使得這種支撐劑能夠儲(chǔ)存在與鐵路線相鄰的位置中。因此，貨車駕駛員的疲勞可以減少。本發(fā)明的系統(tǒng)促進(jìn)更安全的工作環(huán)境。維持更高品質(zhì)的駕駛員儲(chǔ)備。此外，該系統(tǒng)符合運(yùn)輸部的法規(guī)。
[0065]本發(fā)明上述公開和描述是其舉例說明及解釋。在不脫離本發(fā)明的真實(shí)精神的情況下，可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)在所示結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)中做出各種改變。本發(fā)明應(yīng)當(dāng)僅由所附權(quán)利要求及其法律等同物所限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于儲(chǔ)存支撐劑的結(jié)構(gòu)加強(qiáng)的設(shè)備，所述支撐劑具有基本上球形的形狀和嚴(yán)格分級的顆粒分布，所述設(shè)備包括: 具有底壁(14)、頂壁(16)、一對側(cè)壁(18、20)和一對端壁(22、24)的集裝箱(12)，所述一對側(cè)壁(18、20)在所述一對端壁(22、24)之間以及在所述底壁(14)與所述頂壁(16)之間延伸，所述集裝箱(12)具有內(nèi)部空間和結(jié)構(gòu)件(44、46、48、50)，所述結(jié)構(gòu)件用于在大量的支撐劑放置在所述內(nèi)部空間中時(shí)提高所述一對端壁(22、24)和所述一對側(cè)壁(18、20)的結(jié)構(gòu)整體性； 位于所述頂壁(16)上的裝貨口(26); 在所述一對端壁(22、24)之間剛性地延伸的第一構(gòu)件(36); 在所述一對側(cè)壁(18、20)之間剛性地延伸的第二構(gòu)件(38);和 限料閘(28)。2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述結(jié)構(gòu)件(44、46、48、50)包括在所述頂壁(16)和所述底壁(14)之間延伸的結(jié)構(gòu)支柱(44、46)和在所述結(jié)構(gòu)支柱(44、46)之間延伸的水平結(jié)構(gòu)件(48、50)以提高集裝箱(12)的整體性。3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括: 具有裝滿支撐劑的內(nèi)部空間的第二集裝箱(114)，其中裝滿的第二集裝箱(114)以堆疊在裝滿的集裝箱(12)之上的結(jié)構(gòu)布置并且由所述集裝箱(12)的結(jié)構(gòu)件(44、46、48、50)支撐。4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括: 位于所述集裝箱(12)的所述內(nèi)部空間中的第一構(gòu)件(36)，所述第一構(gòu)件(36)具有固定到所述一對端壁(22、24)中的一個(gè)的一端和固定到所述一對端壁(22、24)中的另一個(gè)的相反端。5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括: 位于所述集裝箱的所述內(nèi)部空間中的第二構(gòu)件(38)，所述第二構(gòu)件(38)具有固定到所述一對側(cè)壁(18、20)中的一個(gè)的一端和固定到所述一對側(cè)壁(18、20)中的另一個(gè)的相反端。6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，還包括: 位于所述集裝箱(12)的所述內(nèi)部空間中并且與所述第二構(gòu)件(38)為間隔開的平行關(guān)系的第三構(gòu)件(40)，所述第三構(gòu)件(40)具有固定到所述一對側(cè)壁(18、20)中的一個(gè)的一端和固定到所述一對側(cè)壁(18、20)中的另一個(gè)的相反端。7.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述限料閘(28)定位為與所述底壁(14)相鄰，所述限料閘(28)能夠在關(guān)閉位置和打開位置之間滑動(dòng)。8.—種用于輸送具有基本上球形的形狀和嚴(yán)格分級的顆粒分布的支撐劑的方法，包括: 將容器(62)中大量的支撐劑運(yùn)輸?shù)狡谕奈恢茫?在將所述大量的支撐劑移動(dòng)到所述集裝箱(70)中的步驟之前在所述期望的位置處堆疊多個(gè)空的集裝箱； 通過將所述大量的支撐劑從所述容器(62)輸送到在所述集裝箱(70)的頂壁(78)處形成的裝貨口中而將所述大量的支撐劑從所述容器(62)移動(dòng)到集裝箱(70)中；和 將裝滿的集裝箱(70)布置在所述期望的位置處，直至需要所述支撐劑的時(shí)間為止。9.如權(quán)利要求8所述的方法，所述容器(62)是散裝物料列車(64)的料斗，所述運(yùn)輸?shù)牟襟E包括: 在遠(yuǎn)程位置處用支撐劑裝載所述料斗;和 將所述散裝物料列車(64)的所述料斗中裝載的支撐劑運(yùn)輸?shù)剿銎谕奈恢谩?0.如權(quán)利要求8所述的方法，還包括: 將所述集裝箱(70)放置到貨車(82)的底板上;和 移動(dòng)所述貨車(82)，使得所述集裝箱(70)與所述容器(62)相鄰。11.如權(quán)利要求8所述的方法，包括在所述集裝箱(70)裝滿支撐劑后用集裝箱裝卸機(jī)(86)將所述集裝箱(70)提升離開貨車(82)的底板。12.如權(quán)利要求8所述的方法，包括以與所述裝滿的集裝箱(70)堆疊的結(jié)構(gòu)布置第二裝滿的集裝箱，每個(gè)集裝箱包括結(jié)構(gòu)件(44、46、48、50)以提高所述集裝箱(114)的整體性并支撐堆疊在所述集裝箱(70)之上的第二裝滿的集裝箱的重量。13.如權(quán)利要求8所述的方法，還包括: 在多個(gè)裝載有支撐劑的集裝箱(70)裝滿支撐劑后，將所述多個(gè)裝載有支撐劑的集裝箱(70)堆疊在所述期望的位置處。14.一種輸送和存儲(chǔ)具有基本上球形的形狀和嚴(yán)格分級的顆粒分布的用于在井場處使用的支撐劑的方法，所述方法包括: 將容器(62)中大量的支撐劑運(yùn)輸?shù)狡谕奈恢茫? 在將所述大量的支撐劑移動(dòng)到多個(gè)集裝箱(70、72、74、76)中的一個(gè)或更多個(gè)集裝箱中之前將所述多個(gè)集裝箱(70、72、74、76)中的一個(gè)或更多個(gè)集裝箱布置到貨車(82)的底板上;和 將所述大量的支撐劑從所述容器(62)移動(dòng)到所述多個(gè)集裝箱(70、72、74、76)中； 將所述多個(gè)裝載有支撐劑的集裝箱(70、72、74、76)堆疊在所述期望的位置處； 當(dāng)需要所述支撐劑時(shí)從所述堆中提升最上方的裝載有支撐劑的集裝箱;和 將所述支撐劑排出到所述集裝箱的限料閘而進(jìn)入漏斗中。15.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括: 在排出所述支撐劑之后將所述集裝箱運(yùn)輸?shù)娇占b箱的堆或者與容納支撐劑的容器相鄰的位置。
【文檔編號(hào)】G06Q50/28GK105923284SQ201610490171
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2013年3月18日
【發(fā)明人】約翰·奧倫
【申請人】約翰·奧倫