[发明专利]一种压裂液连续混配方法

说明书

技术领域

本发明属于油气田压裂施工配液工艺技术领域，具体涉及一种压裂液连续混配方法。

背景技术

水力压裂技术是提高油气井产能和采收率的最重要增产措施之一，在水力压裂技术中，压裂液混配性能的好坏直接关系到压裂施工的成败和影响压后增产效果的重要因素。压裂液的主要成分包括稠化剂、水、其它固体添加剂以及粘土稳定剂、助排剂等各类液体化学添加剂，由以上成分配制成具有一定粘度的液体，其中，各种物料混合均匀程度及最终黏度高低是压裂液混配质量好坏的评测手段。

传统的压裂液混配方法为间歇式配液法，即利用一池水或一罐水，依靠人工计算称量各物料所需添加量，然后按配比向池内或罐内投入氯化钾粉料，经过长时间搅拌循环溶解后，投入稠化剂及其它液体添加剂，在经过2-3小时机械搅拌及循环水合后，得到配制好的压裂液。但这种人工间歇配液方式配制的压裂液质量较差，“水包粉”严重，粘度不均匀，而且间歇作业，混配时间长，只能混批混用，压裂作业不能连续进行。随着油田施工效率要求的提高，以及大规模压裂的发展，传统的配液方式，无论从质量上还是供应量上，已经无法满足压裂作业需求。

国外Baker Hughes、Halliburton和Schlumberger等大型油气服务公司针对北美等地区压裂作业特点，研制出不同压裂液连续混配装置。但是均采用浓缩液混合方式，即先将特定的稠化剂与有机溶剂混合得到稠化剂浓缩液，然后再将浓缩液与水及其它各类液体添加剂混合。这种混合方式不仅需要特定的稠化剂，而且需要大量的有机溶剂，不适于我国压裂作业使用。国内设计的压裂液连续混配装置，利用高效射流装置能够实现特定稠化剂与水的直接混合，然后添加其它各类化学添加剂，得到连续的压裂液产品。但是这种混合方式限制了稠化剂的使用范围，配液量较小，不能直接用于连续压裂作业过程。

通过以上分析，油田压裂施工需要设计一种能够满足各类稠化剂添加使用，并且能够满足连续压裂作业要求的连续配液方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种压裂液连续混配方法，该方法能够适用所有类型稠化剂的混配，能够同时添加其它各类固体、液体添加剂，配制的压裂液质量高，能够满足连续压裂作业要求。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种压裂液连续混配方法，包括如下步骤：

混合步骤：将第一预混溶液、第二预混溶液以及各种液体化学添加剂同时进行混合得到压裂液；

发液步骤：将所述混合步骤得到的压裂液供给、排出；

其中：所述第一预混溶液为稠化剂与水的混合物；所述第二预混溶液为所述稠化剂以外的固体添加剂与水的混合物。

在上述方法中，作为一种优选实施方式，所述第一预混溶液中，所述稠化剂与水的质量比为0.05-20:100（比如0.5：100、1：100、2：100、4：100、8：100、12：100、16：100）；在所述第二预混溶液中，所述固体添加剂与水的质量比为0.5-50:100（比如1：100、2：100、4：100、8：100、12：100、16：100、20：100、24：100、32：100、40：100、48：100）。

该压裂液连续混配方法的配液量可以按需求随时调节，作为一种优选实施方式，该方法得到的压裂液排量可达1-30方/分钟。在上述方法中，作为一种优选实施方式，所述第一预混溶液是通过以下方式获得的：加入稠化剂的同时加入水，并控制单位时间内所述稠化剂与水的质量比为0.05-20:100（比如0.5：100、1：100、2：100、4：100、8：100、12：100、16：100）；所述第二预混溶液是通过以下方式获得的：加入固体添加剂的同时加入水，并控制单位时间内所述固体添加剂与水的质量比为0.5-50:100（比如1：100、2：100、4：100、8：100、12：100、16：100、20：100、24：100、32：100、40：100、48：100）；优选地，所述单位时间为秒。

在上述方法中，作为一种优选实施方式，所述第一预混溶液的获得、所述第二预混溶液的获得、所述混合步骤中原料的添加均由PLC控制系统控制，以实现自动定量添料；优选地，所述PLC控制系统还具有远程功能，将PLC控制系统产生的信号远传给目标物。

在上述方法中，作为一种优选实施方式，所述稠化剂（又称增稠剂）为瓜尔胶、羟丙基瓜尔胶、羧甲基羟丙基瓜尔胶、聚丙烯酰胺、甲叉基聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、田箐胶、香豆胶、魔芋胶、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素和羧甲基羟乙基纤维素中的一种或多种。