[发明专利]井场地面设备系统

说明书

本申请是申请号为200910253050.X、申请日为2009年9月22日、申请人为普拉德研究及开发股份有限公司、发明名称为“井场地面设备系统”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本部分内容仅提供与本发明公开内容相关的背景信息，可能不构成现有技术。本发明总体上涉及井场地面设备，例如压裂设备等。

背景技术

典型的井服务系统包括由能量源供能的原动机，例如柴油发动机等，其驱动至少一个从动部件，例如泵，该从动部件与井筒流体连通，以向井筒中引入流体。流体可以包括压裂液、支撑剂、酸、水泥浆、砾石充填混合物、钻井液、完井液、压缩气体、及其组合。

仍期望在效率、适应性和性能方面对井场地面设备进行改进。

发明内容

一种为井场地面设备供能的系统包括：至少一个原动机，与为该原动机供能的燃料源连通，并具有至少一个热源；至少一个泵，布置成由该原动机驱动，该至少一个泵与至少一个井筒和该井筒中使用的至少一种流体流体连通；和至少一个辅助系统，与该至少一个原动机的热源连通。燃料源可包括可燃气体燃料源。可燃气体燃料源可包括井筒直接提供的天然气、生产井提供的天然气、生产设备提供的天然气及其组合中之一。可燃气体燃料源可包括压缩天然气(CNG)、液化天然气(LNG)、来自管道或贮存地的天然气、诸如氢或丙烷的压缩可燃气体、诸如丁烷的液化烃类气体及其组合中之一。

燃料源可包括液体燃料。原动机可包括压缩点火往复式发动机、火花点火往复式发动机、燃料电池、以及涡轮发动机中的至少一个。该至少一个泵可包括正排量柱塞泵(positive displacement plunger pump)、离心泵、螺杆泵(progressing cavity pump)及其组合中之一。热源可包括废气出口、原动机冷却系统、辅助冷却系统及其组合中的至少一个。

辅助系统可包括与所述至少一个热源连通的辅助热交换器。辅助系统可包括蒸汽发生器、工作流体的蒸发器、加热用在井筒中的至少一种流体的热源、燃料源、以及从井筒中生产的流体中之一。辅助系统可包括废热驱动制冷系统(waste heat driven refrigeration system)。

该系统还可包括减噪系统。该系统还可包括为原动机提供空气源的空气入口，该空气入口包括用于冷却或加热空气源的空气热交换器。空气热交换器可与辅助系统流体连通。用在井筒中的流体可包括压裂液、酸、水泥浆、砾石充填混合物、钻井液、完井液、压缩气体及其组合中至少之一，其中压裂液包括至少一种流体和支撑剂。辅助系统可包括与天然气燃料源连通、以在其膨胀时从燃料源提取热量的热交换器。

在一个实施例中，一种方法包括：提供为井场设备供能的系统，该系统包括：至少一个原动机，与为该原动机供能的燃料源连通并具有至少一个热源；至少一个泵，布置成由该原动机驱动，该至少一个泵与至少一个井筒和该井筒中使用的至少一种流体流体连通；以及至少一个辅助系统，与该至少一个原动机的热源连通；使井场设备和系统邻近井筒布置；和使用井场设备在井筒中进行至少一种井服务操作。

井服务操作可包括压裂操作、酸处理操作、固井操作、完井操作、防砂操作、连续油管(coiled tubing)操作及其组合中之一。燃料源可包括可燃气体燃料源。可燃气体燃料源可包括井筒直接提供的天然气、生产井提供的天然气、生产设备提供的天然气及其组合中之一。可燃气体燃料源可包括压缩天然气(CNG)、液化天然气(LNG)、来自管道或贮存地的天然气、压缩可燃气体、液化烃类气体及其组合中之一。热源可包括废气出口、原动机冷却系统、辅助冷却系统及其组合中的至少一个。

附图说明

结合附图参照下面的详细说明将会更好地理解本发明的这些和其它特点及优点。

图1为井场地面设备系统的实施例的示意性框图。

图2为井场地面设备系统的实施例的示意性框图。

图3为井场地面设备系统的实施例的示意性框图。

图4为用于井场地面设备系统的燃料源的实施例的示意性框图。

图5为用于井场地面设备系统的燃料源的实施例的示意性框图。

具体实施方式