酸化壓裂液連續(xù)混配供送方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種酸化壓裂液連續(xù)混配供送方法，包括如下步驟：混合步驟：將增稠劑預(yù)混溶液、酸液以及各種液體添加劑同時(shí)送入整體混合系統(tǒng)進(jìn)行溶液混合，從而得到混合均勻的酸化壓裂液；發(fā)液步驟：將所述混合步驟得到的酸化壓裂液供給排出。采用本發(fā)明的混合方法能夠?qū)崿F(xiàn)水、酸液、干粉或膏體、以及各種液體添加劑的連續(xù)混配供送，混合效果好，混配均勻，壓裂液質(zhì)量高；另外，連續(xù)自動(dòng)配酸工藝的實(shí)現(xiàn)，減少大量人工成本，降低對(duì)儲(chǔ)液罐的需求，節(jié)約了施工液體，節(jié)省設(shè)備成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】酸化壓裂液連續(xù)混配供送方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油氣田酸化壓裂施工配液工藝【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地，涉及一種酸化壓裂液連續(xù)混配供送方法。
【背景技術(shù)】
[0002]酸化壓裂是碳酸巖、復(fù)雜巖性裂縫性油藏最有效的增產(chǎn)措施。酸化壓裂液質(zhì)量高低直接決定改善地層滲透性的好壞，酸化壓裂液主要成分包括鹽酸、氫氟酸、稠化劑(聚丙烯酰胺)、緩蝕劑、助排劑、表面活性劑等，在酸化作業(yè)中，需要提前將所有物料混合均勻，而制約酸化作業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)是酸液的連續(xù)混配。
[0003]目前酸化壓裂液的混配都采用傳統(tǒng)的方式，主要是先人工計(jì)算、稱(chēng)量，再將濃酸、清水及各種添加劑注入儲(chǔ)液罐中，通過(guò)人工結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)單設(shè)備進(jìn)行循環(huán)配酸，實(shí)現(xiàn)酸液的均勻混配。這種方式存在很多問(wèn)題，主要有:(1)由于酸化壓裂液需求量大，間歇式配液，需要大量的儲(chǔ)酸罐，壓裂設(shè)備成本高；(2)配液過(guò)程需要較多的人工操作，現(xiàn)場(chǎng)工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大；(3)配酸中使用的濃鹽酸和氫氟酸都具有較強(qiáng)的揮發(fā)性和腐蝕性，現(xiàn)場(chǎng)存在很多安全隱患；(4)因施工中有很多不確定因素，先配液后施工往往導(dǎo)致剩余液體的浪費(fèi)；(5)酸化壓裂液粘度較大，酸液輸送困難，在酸化壓裂液混配過(guò)程中，物料混合采用離心泵經(jīng)管道連接在酸化壓裂液罐內(nèi)打循環(huán)而達(dá)到不同物料之間的均勻混合時(shí)，酸化壓裂液成分復(fù)雜，需要添加的物質(zhì)黏度、密度、PH值等均不同，特別是增稠劑黏度較大，采用泵循環(huán)混合方式往往得不到均勻的混合物，而且大量的高粘度酸液要求離心泵具有大的排量和高揚(yáng)程，需要泵的功率極高，因而存在能耗高、混合時(shí)間長(zhǎng)、設(shè)備投入大等問(wèn)題，不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)混配,運(yùn)行成本高。
[0004]隨著壓裂工藝的發(fā)展，傳統(tǒng)的間歇配酸方式已逐漸不能滿(mǎn)足酸化壓裂生產(chǎn)要求，目前，國(guó)內(nèi)尚無(wú)這種具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的酸化壓裂液連續(xù)混配供送方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種酸化壓裂液連續(xù)混配供送方法。該方法適用于酸化壓裂現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)自動(dòng)配制酸液，即配即用，可大大減少現(xiàn)場(chǎng)酸罐的使用，避免酸液浪費(fèi)，有效降低酸化壓裂作業(yè)成本；配制的酸化壓裂液質(zhì)量好，酸液粘度均勻，無(wú)水包粉現(xiàn)象。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
[0007]一種酸化壓裂液連續(xù)混配供送方法，包括如下操作步驟:
[0008]混合步驟:將增稠劑預(yù)混溶液、酸液以及各種液體添加劑同時(shí)送入整體混合系統(tǒng)進(jìn)行溶液混合，從而得到混合均勻的酸化壓裂液；
[0009]發(fā)液步驟:將所述混合步驟得到的酸化壓裂液供給排出；其中:
[0010]所述增稠劑預(yù)混溶液為干粉或膏體狀增稠劑與水的混合物。
[0011]在上述方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述整體混合系統(tǒng)包括第二混合系統(tǒng)、第三混合系統(tǒng)和第四混合系統(tǒng)；所述混合步驟具體為:首先將增稠劑預(yù)混溶液、酸液以及各種液體添加劑同時(shí)送入第二混合系統(tǒng)中進(jìn)行初步混合；然后將初步混合后的溶液送入第三混合系統(tǒng)中進(jìn)一步混合；最后送入第四混合系統(tǒng)中進(jìn)行最終混合，從而得到混合均勻的酸化壓裂液。
[0012]在上述方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述第二混合系統(tǒng)為普通管路，所述第三混合系統(tǒng)為普通管路或管道靜態(tài)混合器。
[0013]在上述方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述第四混合系統(tǒng)為混合罐，包括:罐體，上部設(shè)有進(jìn)液口，下部設(shè)有出液口 ；第一導(dǎo)流板，為倒置截頂圓錐體型，包括大開(kāi)口部和小開(kāi)口部，設(shè)置于所述罐體的上部且位于所述進(jìn)液口的下方，以使來(lái)自進(jìn)液口的液體在所述第一導(dǎo)流板的內(nèi)側(cè)錐面上形成漩渦狀并自所述第一導(dǎo)流板的小開(kāi)口部向下流出；第二導(dǎo)流板，為圓錐體型，設(shè)置于所述罐體的中部，以使自所述第一導(dǎo)流板小開(kāi)口部流出的液體散落到所述第二導(dǎo)流板的外側(cè)錐面上并沿所述第二導(dǎo)流板的外側(cè)錐面向下方流動(dòng)；第三導(dǎo)流板，為倒置截頂圓錐體型，包括大開(kāi)口部和小開(kāi)口部，設(shè)置于所述罐體的下部，以使沿所述第二導(dǎo)流板外側(cè)錐面流下的液體在第三導(dǎo)流板的內(nèi)側(cè)錐面上形成漩渦狀并自所述第三導(dǎo)流板的小開(kāi)口部向下流出。優(yōu)選地，所述第一導(dǎo)流板大開(kāi)口部的邊緣和所述第三導(dǎo)流板大開(kāi)口部的邊緣均固定于所述罐體的側(cè)壁上；所述第二導(dǎo)流板與所述罐體的側(cè)壁間留有空隙，以使自所述第二導(dǎo)流板外側(cè)錐面流下的液體散落至所述第三導(dǎo)流板的內(nèi)側(cè)錐面上，所述第二導(dǎo)流板通過(guò)支架固定于所述罐體的側(cè)壁上。
[0014]在上述方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述增稠劑預(yù)混溶液中，增稠劑與水的質(zhì)量比為 0.05-20:100(比如 0.1:100,0.5:100、1:100、5:100,10:100,15:100)。優(yōu)選地，所述增稠劑預(yù)混溶液是通過(guò)以下方式獲得的:加入增稠劑的同時(shí)加入水，并控制單位時(shí)間內(nèi)所述增稠劑與水的質(zhì)量比為 0.05-20:100 (比如 0.1:100,0.5:100、1:100、5 =IOOUO:100、15:100)，所述單位時(shí)間為秒。
[0015]在上述方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述增稠劑預(yù)混溶液的獲得、所述混合步驟中原料的添加均由PLC控制系統(tǒng)(可編程邏輯控制器)控制，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定量添料。
[0016]在上述方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述干粉或膏體狀增稠劑為聚丙烯酰胺、甲叉基聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、瓜爾膠、羥丙基瓜爾膠、羧甲基羥丙基瓜爾膠、田箐膠、香豆膠、魔芋膠、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素和羧甲基羥乙基纖維素中的一種或多種。
[0017]在上述方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述酸液為鹽酸或/和氫氟酸。
[0018]在上述方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述各種液體添加劑包括緩蝕劑、鐵離子穩(wěn)定劑、表面活性劑、粘土穩(wěn)定劑、互溶劑、發(fā)泡劑、殺菌劑、溫度穩(wěn)定劑和PH調(diào)節(jié)劑，各種液體添加劑的添加量占酸化壓裂液總量的0.5-20%(優(yōu)選為1%、5%、10%、15%、17%)。優(yōu)選地，所述殺菌劑為戊二醛、氯苯氧化物和季氨化合物中的一種或多種；所述粘土穩(wěn)定劑為無(wú)機(jī)鹽類(lèi)穩(wěn)定劑，更優(yōu)選為氯化鈉、氯化鉀、氯化銨、氯化鈣和氯化鎂中的一種或多種；所述溫度穩(wěn)定劑為硫代硫酸鈉、亞硫酸氫鈉和三乙醇胺中的一種或多種；所述PH調(diào)節(jié)劑為醋酸、檸檬酸、亞硫酸氫鈉、富馬酸、氨基磺酸、鹽酸、硝酸、磷酸二氫鈉二水、碳酸氫鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉、碳酸鉀和氧化鎂中的一種或多種。
[0019]在上述方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述酸化壓裂液中，所述增稠劑用量占所述酸化壓裂液總質(zhì)量的0.01-5% (優(yōu)選為0.1%、1%、2%、3%、4%)，所述酸液占所述酸化壓裂液總質(zhì)量的 0.05-40% (優(yōu)選為 0.5%、1%、5%、10%、15%、20%、26%、30%、35%)。
[0020]在上述方法中，作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，在所述混合步驟中，加入增稠劑預(yù)混溶液、酸液以及各種液體添加劑的同時(shí)還加入水。
[0021]本發(fā)明的有益效果:(I)采用本發(fā)明的混合方法能夠?qū)崿F(xiàn)水、酸液、干粉或膏體、以及各種液體添加劑的連續(xù)混配供送，混合效果好，混配均勻(酸液整體黏度均勻，無(wú)分層現(xiàn)象)，酸液質(zhì)量高(配比精確)；(2)連續(xù)自動(dòng)配酸工藝的實(shí)現(xiàn)，減少大量人工成本，降低對(duì)儲(chǔ)液罐的需求，節(jié)約了施工液體，節(jié)省設(shè)備成本；(3)整個(gè)方法還可以采用自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，操作簡(jiǎn)單，配液精度可控，安全性高?？筛鶕?jù)現(xiàn)場(chǎng)需要定量配液，而不浪費(fèi)物料。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1酸化壓裂液連續(xù)混配供送方法的流程圖；
[0023]圖2是本發(fā)明混合步驟中采用的混合罐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是圖2混合罐中第一導(dǎo)流板和第三導(dǎo)流板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4是圖2混合罐中第二導(dǎo)流板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:7、混合罐，71、罐體，72、第一導(dǎo)流板或第三導(dǎo)流板，721、大開(kāi)口部，722、小開(kāi)口部，723、內(nèi)側(cè)錐面，73、第二導(dǎo)流板，731、外側(cè)錐面，74、第三導(dǎo)流板，75、進(jìn)液口，76、出液口，77、支架。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0028]參見(jiàn)圖1，其為本發(fā)明實(shí)施例1提供的酸化壓裂液連續(xù)混配方法的流程圖。
[0029]以下實(shí)施例混合步驟中使用的第三混合系統(tǒng)為市售的SX型管道靜態(tài)混合器。SX型管道靜態(tài)混合器入口與一段用于初步混合各種液體的管路(即第二混合系統(tǒng):一段普通管路)連接。
[0030]參見(jiàn)圖2，其為以下實(shí)施例混合步驟中使用的第四混合系統(tǒng)即混合罐7，包括:罐體71、第一導(dǎo)流板72、第二導(dǎo)流板73、第三導(dǎo)流板74、進(jìn)液口 75和出液口 76等，下面對(duì)以上部件 進(jìn)行說(shuō)明。
[0031]罐體71，整體為具有中空結(jié)構(gòu)的柱狀罐體，其中上部的側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)液口 75，下部的罐底設(shè)有出液口 76，進(jìn)液口 76與SX型管道靜態(tài)混合器的出液口連接。
[0032]第一導(dǎo)流板72，參見(jiàn)圖2和3，為倒置截頂圓錐體型(也可稱(chēng)之為倒置的“喇叭”型)，設(shè)置于罐體71上部且位于進(jìn)液口 75的下方，包括大開(kāi)口部721和小開(kāi)口部722，液體沿切線(xiàn)方向自進(jìn)液口 75進(jìn)入混合罐7上部，從大開(kāi)口部721落入第一導(dǎo)流板72的內(nèi)側(cè)錐面723上，并在該內(nèi)側(cè)錐面723上形成漩渦狀，從而達(dá)到在混合罐7內(nèi)的第一次混合，經(jīng)第一次混合的液體自小開(kāi)口部722向下流至第二導(dǎo)流板73的外側(cè)錐面731上。第一導(dǎo)流板72可以通過(guò)焊接或鉸接等方式將大開(kāi)口部721的邊緣固定于罐體71的側(cè)壁上；但是不限于以上方式，為了加固第一導(dǎo)流板72，還可以按照如下方式固定第一導(dǎo)流板72:先將第一導(dǎo)流板72固定于一個(gè)支架上，然后再將固定有第一導(dǎo)流板72的支架通過(guò)焊接或鉸接等方式固定于罐體71的側(cè)壁上。[0033]第二導(dǎo)流板73，參見(jiàn)圖2和圖4，為圓錐體型(也可稱(chēng)之為“傘蓋”型)，設(shè)置于罐體71的中部，自第一導(dǎo)流板72小開(kāi)口部流出的液體散落到第二導(dǎo)流板的外側(cè)錐面731上，然后液體沿第二導(dǎo)流板73的外側(cè)錐面731向下方流動(dòng)并散落至第三導(dǎo)流板74的內(nèi)側(cè)錐面；第二導(dǎo)流板73與罐體71側(cè)壁之間留有空隙，以使自第二導(dǎo)流板外側(cè)錐面731流下的液體散落至第三導(dǎo)流板74的內(nèi)側(cè)錐面上，第二導(dǎo)流板73通過(guò)支架77固定于罐體71的側(cè)壁上，也就是說(shuō)，先將第二導(dǎo)流板73焊接于一個(gè)支架上，然后再將該支架焊接于罐體71的側(cè)壁上。
[0034]第三導(dǎo)流板74，參見(jiàn)圖2和3，其結(jié)構(gòu)與第一導(dǎo)流板72相同，為倒置截頂圓錐體型，包括大開(kāi)口部和小開(kāi)口部，但其設(shè)置于罐體71的下部，以使沿第二導(dǎo)流板73外側(cè)錐面731流下的液體在第三導(dǎo)流板74的內(nèi)側(cè)錐面上形成漩渦狀，從而達(dá)到在混合罐7內(nèi)的第二次混合，經(jīng)第二次混合的液體自第三導(dǎo)流板74的小開(kāi)口部向下流至混合罐7的底部。第三導(dǎo)流板74可以通過(guò)焊接或鉸接等方式將其大開(kāi)口部的邊緣固定于罐體71的側(cè)壁上；但是不限于以上方式，為了加固第三導(dǎo)流板74，還可以按照如下方式固定第三導(dǎo)流板74:先將第三導(dǎo)流板74固定于一個(gè)支架上，然后再將固定有第三導(dǎo)流板74的支架通過(guò)焊接或鉸接等方式固定于罐體71的側(cè)壁上。
[0035]混合罐7的罐體71內(nèi)還可以設(shè)有液位監(jiān)控器，其向PLC控制系統(tǒng)反饋信號(hào)。
[0036]該混合罐7的工作原理:自進(jìn)液口進(jìn)入的液體沿切線(xiàn)方向進(jìn)入混合罐上部設(shè)置為倒“喇叭”型的第一導(dǎo)流板的內(nèi)側(cè)錐面上，流體在該內(nèi)側(cè)錐面上形成漩渦狀以進(jìn)行第一次罐內(nèi)混合，渦流狀的流體經(jīng)第一次混合后，落入設(shè)置為“傘蓋”型的第二導(dǎo)流板的外側(cè)錐面上，液體沿該外側(cè)錐面形成切向散落狀流入第三層導(dǎo)流板，第三層導(dǎo)流板仍設(shè)置為倒“喇叭”型，流體再次在第三導(dǎo)流板的內(nèi)側(cè)錐面上形成漩渦狀以進(jìn)行第二次罐內(nèi)混合，然后進(jìn)入罐體底部,罐體底部空間較大,保證罐內(nèi)液體充足。
[0037]以下實(shí)施例中使用的增稠劑進(jìn)料計(jì)量系統(tǒng)為本領(lǐng)域常規(guī)設(shè)備，只要能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)定量上料即可。優(yōu)選地，包括螺旋喂料計(jì)量裝置，其由PLC控制系統(tǒng)控制，根據(jù)設(shè)定的水粉或水膏比例對(duì)增稠劑的落料量進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)維持清水的輸入量，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定量上料。
[0038]以下實(shí)施例中使用的用于混合增稠劑和水的第一混合系統(tǒng)，可以為帶有機(jī)械攪拌裝置的普通混合裝置。
[0039]以下實(shí)施例中使用的酸液進(jìn)料計(jì)量系統(tǒng)，包括2個(gè)耐酸泵、設(shè)置于2個(gè)耐酸泵出口管路上的2個(gè)耐酸流量傳感器和2個(gè)耐酸流量調(diào)節(jié)閥，根據(jù)鹽酸與氫氟酸的比例，相應(yīng)的選擇不同流量的耐酸泵，鹽酸及氫氟酸分別由各自耐酸泵從外部吸取，經(jīng)各自管道上的耐酸流量傳感器及耐酸流量調(diào)節(jié)閥后泵入第二混合系統(tǒng)或直接泵入第四混合系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的酸液比例以及2個(gè)耐酸流量傳感器傳送的信號(hào)，通過(guò)2個(gè)耐酸流量調(diào)節(jié)閥來(lái)調(diào)整兩種酸液的輸入量。
[0040]以下實(shí)施例中使用的各種液體添加劑進(jìn)料計(jì)量系統(tǒng)，包括多個(gè)計(jì)量泵及液添管匯，各類(lèi)液體添加劑經(jīng)各自計(jì)量泵輸入到第二混合系統(tǒng)或直接泵入第四混合系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)根據(jù)各種液體添加劑的配方比例以及多個(gè)計(jì)量泵反饋的信號(hào)，調(diào)整各種液體添加劑的輸入量。
[0041]以下實(shí)施例中使用的發(fā)液系統(tǒng)為本領(lǐng)域常規(guī)設(shè)備，其包括發(fā)液泵，PLC控制系統(tǒng)根據(jù)混合罐7內(nèi)的液位監(jiān)控器控制發(fā)液泵的發(fā)液量和發(fā)液時(shí)間。[0042]以下實(shí)施例中使用的清水輸入系統(tǒng)為本領(lǐng)域常規(guī)設(shè)備，優(yōu)選地，包括水泵、設(shè)置于水泵出口管道上的流量傳感器及比例調(diào)節(jié)閥，水泵從外部吸取清水，經(jīng)管道上的流量傳感器及比例調(diào)節(jié)閥后泵入所述第一混合系統(tǒng)和/或第二混合系統(tǒng)中、或者泵入所述第一混合系統(tǒng)和/或第四混合系統(tǒng)中，PLC控制系統(tǒng)也可以根據(jù)流量傳感器反饋的信號(hào)，通過(guò)比例調(diào)節(jié)閥調(diào)整清水的流量和流速至規(guī)定值。
[0043]實(shí)際上，也可以省略掉第二、三混合系統(tǒng)，而把增稠劑預(yù)混熔液、酸液以及各種液體添加劑(必要時(shí)包括清水)直接同時(shí)加入到第四混合系統(tǒng)中進(jìn)行混合。
[0044]下面對(duì)酸化壓裂液連續(xù)混配供送方法進(jìn)行舉例說(shuō)明。
[0045]實(shí)施例1
[0046]酸化壓裂液連續(xù)混配供送方法具體如下:
[0047]步驟一，聚丙烯酰胺干粉經(jīng)增稠劑進(jìn)料計(jì)量系統(tǒng)的螺旋喂料計(jì)量裝置輸入第一混合系統(tǒng)，其中螺旋喂料計(jì)量裝置由PLC控制系統(tǒng)控制，可根據(jù)設(shè)定的水粉比例以及清水輸入系統(tǒng)的輸入水量相應(yīng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)干粉輸送量；清水輸入系統(tǒng)將清水也輸送至第一混合系統(tǒng)，其中清水輸入系統(tǒng)的流量傳感器將信號(hào)反饋給PLC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)通過(guò)調(diào)節(jié)比例調(diào)節(jié)閥使清水的輸送速度和輸送量達(dá)到規(guī)定要求，這樣可以實(shí)現(xiàn)加入增稠劑干粉的同時(shí)加入水，并控制每秒內(nèi)增稠劑干粉與水的質(zhì)量比為5:100，該比例的清水和聚丙烯酰胺干粉經(jīng)第一混合系統(tǒng)混合后得到聚丙烯酰胺預(yù)混溶液。
[0048]步驟二，步驟一得到的聚丙烯酰胺預(yù)混溶液通過(guò)計(jì)量泵泵入第二混合系統(tǒng)，該計(jì)量泵由PLC控制系統(tǒng)控制，以便于隨時(shí)調(diào)整聚丙烯酰胺預(yù)混溶液的泵入量和泵入速度；同時(shí)，通過(guò)酸液進(jìn)料計(jì)量系統(tǒng)的2個(gè)耐酸泵從外部吸取相應(yīng)的酸液，酸液經(jīng)各自管道上的耐酸流量傳感器及耐酸流量調(diào)節(jié)閥后泵入第二混合系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的兩種酸液比例以及2個(gè)耐酸流量傳感器反饋的信號(hào)，通過(guò)2個(gè)耐酸流量調(diào)節(jié)閥來(lái)調(diào)整兩種酸液的輸入量和輸入速度；同時(shí)，通過(guò)液體添加劑進(jìn)料計(jì)量系統(tǒng)的多個(gè)計(jì)量泵將各類(lèi)液體添加劑分別從外部泵入第二混合系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)根據(jù)各種液體添加劑的配方比例以及多個(gè)計(jì)量泵反饋的信號(hào)，調(diào)整各種液體添加劑的輸入量和輸入速度，本實(shí)施例中使用的液體添加劑為緩蝕劑、鐵離子穩(wěn)定劑、表面活性劑、粘土穩(wěn)定劑、互溶劑和發(fā)泡劑，上述各種液體添加劑的添加量占酸化壓裂液總量的8% ;同時(shí)，通過(guò)清水輸入系統(tǒng)的水泵從外部吸取清水，清水經(jīng)管道上的流量傳感器及比例調(diào)節(jié)閥后泵入第二混合系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)根據(jù)流量傳感器反饋的信號(hào)，通過(guò)比例調(diào)節(jié)閥調(diào)整清水的流量和流速。這樣聚丙烯酰胺預(yù)混溶液、濃鹽酸/氫氟酸、各類(lèi)液體添加劑以及清水就按規(guī)定比例在第二混合系統(tǒng)得到的初步混合；經(jīng)初步混合后的液體進(jìn)入SX型管道靜態(tài)混合器中，所有液體形成擾流狀態(tài)，相互撞擊，這樣在該靜態(tài)混合器中實(shí)現(xiàn)了壓裂液的進(jìn)一步混合；最后進(jìn)入第四混合系統(tǒng)中，液體沿罐內(nèi)導(dǎo)流板形成多個(gè)漩渦狀，最終得到的酸化壓裂液中，增稠劑聚丙烯酰胺干粉用量占酸化壓裂液總質(zhì)量的0.5%，兩種酸液占所述酸化壓裂液總質(zhì)量的2%。
[0049]步驟三，按照第四混合系統(tǒng)的導(dǎo)流板的先進(jìn)先出導(dǎo)向，先進(jìn)入的液體經(jīng)過(guò)在罐內(nèi)的充分混合后，由發(fā)液系統(tǒng)的發(fā)液泵泵出；第四混合系統(tǒng)的罐內(nèi)設(shè)置液位檢測(cè)裝置，PLC控制系統(tǒng)檢測(cè)罐內(nèi)液位,并相應(yīng)控制發(fā)液泵的排量,防止罐內(nèi)液體抽空。
[0050]采用本實(shí)施例方法得到的酸化壓裂液混配均勻，壓裂液質(zhì)量高(酸液粘度、密度穩(wěn)定，無(wú)分層現(xiàn)象，酸液中各添加劑整體混合均勻)。[0051]實(shí)施例2
[0052]酸化壓裂液連續(xù)混配供送方法具體如下:
[0053]步驟一和步驟三同實(shí)施例1，
[0054]步驟二為:步驟一得到的聚丙烯酰胺預(yù)混溶液通過(guò)計(jì)量泵直接泵入第四混合系統(tǒng)，該計(jì)量泵由PLC控制系統(tǒng)控制，以便于隨時(shí)調(diào)整聚丙烯酰胺預(yù)混溶液的泵入量和泵入速度；同時(shí)，通過(guò)酸液進(jìn)料計(jì)量系統(tǒng)的2個(gè)耐酸泵從外部吸取相應(yīng)的酸液，酸液經(jīng)各自管道上的耐酸流量傳感器及耐酸流量調(diào)節(jié)閥后泵入第四混合系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的兩種酸液比例以及2個(gè)耐酸流量傳感器反饋的信號(hào)，通過(guò)2個(gè)耐酸流量調(diào)節(jié)閥來(lái)調(diào)整兩種酸液的輸入量和輸入速度；同時(shí)，通過(guò)液體添加劑進(jìn)料計(jì)量系統(tǒng)的多個(gè)計(jì)量泵將各類(lèi)液體添加劑分別從外部泵入第四混合系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)根據(jù)各種液體添加劑的配方比例以及多個(gè)計(jì)量泵反饋的信號(hào)，調(diào)整各種液體添加劑的輸入量和輸入速度，本實(shí)施例中使用的液體添加劑為緩蝕劑、鐵離子穩(wěn)定劑、表面活性劑、粘土穩(wěn)定劑、互溶劑和發(fā)泡劑，上述各種液體添加劑的添加量占酸化壓裂液總量的15% ;同時(shí)，通過(guò)清水輸入系統(tǒng)的水泵從外部吸取清水，清水經(jīng)管道上的流量傳感器及比例調(diào)節(jié)閥后泵入第四混合系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)根據(jù)流量傳感器反饋的信號(hào)，通過(guò)比例調(diào)節(jié)閥調(diào)整清水的流量和流速。這樣聚丙烯酰胺預(yù)混溶液、濃鹽酸/氫氟酸、各類(lèi)液體添加劑以及清水就按規(guī)定比例直接在第四混合系統(tǒng)中進(jìn)行整體混合，各種液體沿罐內(nèi)導(dǎo)流板形成多個(gè)漩渦狀，最終得到的酸化壓裂液中，增稠劑聚丙烯酰胺干粉用量占酸化壓裂液總質(zhì)量的1%，兩種酸液占所述酸化壓裂液總質(zhì)量的4%。
[0055]采用本實(shí)施例方法得到的酸化壓裂液混配均勻，壓裂液質(zhì)量也比較高(酸液粘度、密度穩(wěn)定，無(wú)分層現(xiàn)象，酸液中各添加劑整體混合均勻)。
【權(quán)利要求】
1.一種酸化壓裂液連續(xù)混配供送方法，其特征在于，包括如下操作步驟: 混合步驟:將增稠劑預(yù)混溶液、酸液以及各種液體添加劑同時(shí)送入整體混合系統(tǒng)進(jìn)行溶液混合，從而得到混合均勻的酸化壓裂液； 發(fā)液步驟:將所述混合步驟得到的酸化壓裂液供給排出；其中: 所述稠化劑預(yù)混溶液為干粉或膏體狀增稠劑與水的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述整體混合系統(tǒng)包括第二混合系統(tǒng)、第三混合系統(tǒng)和第四混合系統(tǒng)；所述混合步驟具體為:首先將增稠劑預(yù)混溶液、酸液以及各種液體添加劑同時(shí)送入第二混合系統(tǒng)中進(jìn)行初步混合；然后將初步混合后的溶液送入第三混合系統(tǒng)中進(jìn)一步混合；最后送入第四混合系統(tǒng)中進(jìn)行最終混合，從而得到混合均勻的酸化壓裂液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二混合系統(tǒng)為普通管路，所述第三混合系統(tǒng)為普通管路或管道靜態(tài)混合器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述第四混合系統(tǒng)為混合罐，包括:罐體，上部設(shè)有進(jìn)液口，下部設(shè)有出液口 ；第 一導(dǎo)流板，為倒置截頂圓錐體型，包括大開(kāi)口部和小開(kāi)口部，設(shè)置于所述罐體的上部且位于所述進(jìn)液口的下方，以使來(lái)自進(jìn)液口的液體在所述第一導(dǎo)流板的內(nèi)側(cè)錐面上形成漩渦狀并自所述第一導(dǎo)流板的小開(kāi)口部向下流出；第二導(dǎo)流板，為圓錐體型，設(shè)置于所述罐體的中部，以使自所述第一導(dǎo)流板小開(kāi)口部流出的液體散落到所述第二導(dǎo)流板的外側(cè)錐面上并沿所述第二導(dǎo)流板的外側(cè)錐面向下方流動(dòng)；第三導(dǎo)流板，為倒置截頂圓錐體型，包括大開(kāi)口部和小開(kāi)口部，設(shè)置于所述罐體的下部，以使沿所述第二導(dǎo)流板外側(cè)錐面流下的液體在第三導(dǎo)流板的內(nèi)側(cè)錐面上形成漩渦狀并自所述第三導(dǎo)流板的小開(kāi)口部向下流出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一導(dǎo)流板大開(kāi)口部的邊緣和所述第三導(dǎo)流板大開(kāi)口部的邊緣均固定于所述罐體的側(cè)壁上；所述第二導(dǎo)流板與所述罐體的側(cè)壁間留有空隙，以使自所述第二導(dǎo)流板外側(cè)錐面流下的液體散落至所述第三導(dǎo)流板的內(nèi)側(cè)錐面上，所述第二導(dǎo)流板通過(guò)支架固定于所述罐體的側(cè)壁上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述增稠劑預(yù)混溶液中，增稠劑與水的質(zhì)量比為0.05-20:100 ;優(yōu)選地，所述增稠劑預(yù)混溶液是通過(guò)以下方式獲得的:加入增稠劑的同時(shí)加入水，并控制單位時(shí)間內(nèi)所述增稠劑與水的質(zhì)量比為0.05-20:100，所述單位時(shí)間為秒。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述增稠劑預(yù)混溶液的獲得、所述混合步驟中各原料的添加均由PLC控制系統(tǒng)控制，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定量添料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述干粉或膏體狀增稠劑為聚丙烯酰胺、甲叉基聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、瓜爾膠、羥丙基瓜爾膠、羧甲基羥丙基瓜爾膠、田箐膠、香豆膠、魔芋膠、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素和羧甲基羥乙基纖維素中的一種或多種；所述酸液為鹽酸或/和氫氟酸；所述各種液體添加劑包括緩蝕劑、鐵離子穩(wěn)定劑、表面活性劑、粘土穩(wěn)定劑、互溶劑和發(fā)泡劑、殺菌劑、溫度穩(wěn)定劑和PH調(diào)節(jié)劑，各種液體添加劑的添加量占酸化壓裂液總量的0.5-20% ;優(yōu)選地，所述殺菌劑為戊二醛、氯苯氧化物和季氨化合物中的一種或多種；所述粘土穩(wěn)定劑為無(wú)機(jī)鹽類(lèi)穩(wěn)定劑，更優(yōu)選為氯化鈉、氯化鉀、氯化銨、氯化鈣和氯化鎂中的一種或多種；所述溫度穩(wěn)定劑為硫代硫酸鈉、亞硫酸氫鈉和三乙醇胺中的一種或多種；所述PH調(diào)節(jié)劑為醋酸、檸檬酸、亞硫酸氫鈉、富馬酸、氨基磺酸、鹽酸、硝酸、磷酸二氫鈉二水、碳酸氫鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉、碳酸鉀和氧化鎂中的一種或多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸化壓裂液中，所述增稠劑用量占所述酸化壓裂液總質(zhì)量的0.01-5%，所述酸液占所述酸化壓裂液總質(zhì)量的0.05-40%。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述混合步驟中，加入增稠劑預(yù)混溶液、酸液以及各種液體添加劑的·同時(shí)還加入水。
【文檔編號(hào)】E21B43/27GK103821493SQ201410009226
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月8日
【發(fā)明者】李磊 申請(qǐng)人:李磊