[发明专利]固液混配连续泵送系统及其工艺方法

说明书

本发明提供一种固液混配连续泵送系统，包括配液系统、干添系统、液添系统和泵送系统，配液系统包括混合罐、文丘里混合器和射流泵，射流泵通过文丘里混合器与混合罐连通，混合罐与泵送系统连通，液添系统与混合罐连通，干添系统包括带称重秤的储料罐和粉料输送器，储料罐、粉料输送器和文丘里混合器依次连通；通过干添系统、液添系统、配液系统、泵送系统集成控制的工作流程可实现固液添加剂精确添加、工艺液连续混配泵送的功能。

技术领域

本发明涉及石油机械和修井与完井作业设备领域，尤其是涉及一种固液混配连续泵送系统及其工艺方法。

背景技术

页岩气藏属于典型的低孔隙度、低渗透率非常规天然气藏，在世界油气资源里占有很大的比重。其特殊的储层特征决定了开发这类储层必须采用储层压裂改造技术以改善油气流渗流条件，从而达到可靠高效开发的目的。由于水平井分段压裂技术能够最大限度地暴露产层，沟通更多的缝网系统，获得较好的经济效益，现已成为合理解决页岩气藏开发问题的主要途径。可钻式桥塞分段射孔加砂压裂技术已经在页岩气等水平作业井中普遍采用，钻铣桥塞是解决水平井分段压裂后续问题的关键技术。钻塞液是钻铣桥塞作业过程中重要的组成部分，常以滑溜水作为基液，根据作业需要添加多种添加剂混合后泵送至井下使用，其用量、配液效率、配液质量、泵送及时性等方面都有很高的要求。

目前，井场配制钻塞液普遍使用批混系统，先将混配完成后的钻塞液存储于储料罐中，再使用压裂车将钻塞液加压泵入连续油管中，完成钻塞液的循环泵送作业。从工作流程可知，现场采用配混系统配液存在如下问题：人工加入化学品计量不准确，作业条件恶劣，操作强度大，存在一定的环境污染，易导致人力物力浪费；配液和泵送环节单一分开，供水系统、搅拌系统、混浆系统和注入系统相对独立，无法实现联动协同调整、连续混配和即混即注功能，无形中增加了操作强度和作业成本，影响作业速度和质量。随着页岩气开发规模的逐渐扩大，这种人工配液后使用压裂设备泵送的钻塞液循环泵送模式的局限性和不足日益明显，越发难以适应现场作业的要求；有必要提出一种可实现多种添加剂精确添加、钻塞液连续混配、钻塞液即混即注的钻塞液循环泵送工作流程，以满足日趋严苛的工程需求，助力页岩气高效、安全、优质开发。

发明内容

本发明提供了一种固液混配连续泵送系统及其工艺方法，解决了钻塞液配置时多种添加剂精确添加、钻塞液连续混配问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种固液混配连续泵送系统，包括配液系统、干添系统、液添系统和泵送系统，配液系统包括混合罐、文丘里混合器和射流泵，射流泵通过文丘里混合器与混合罐连通，混合罐与泵送系统连通，液添系统与混合罐连通，干添系统包括带称重秤的储料罐和粉料输送器，储料罐、粉料输送器和文丘里混合器依次连通。

优选的方案中，液添系统包括液添罐和液添泵，液添罐、液添泵和混合罐依次连通。

优选的方案中，泵送系统包括灌注泵、第一柱塞泵和第二柱塞泵，第一柱塞泵和第二柱塞泵并联，第一柱塞泵和第二柱塞泵一端通过灌注泵与混合罐连通，第一柱塞泵和第二柱塞泵另一端连通井下。

优选的方案中，射流泵与文丘里混合器之间还依次连通有调节阀和第一流量计，第一柱塞泵和第二柱塞泵入口分别设有第五阀门和第六阀门，灌注泵出口设有第二流量计。

优选的方案中，还包括补偿系统，补偿系统包括回收罐和补偿器，混合罐内部设有通过液泵连通的第一腔室和第二腔室，第一腔室和第二腔室分别设有第一搅拌器和第二搅拌器，文丘里混合器与第一腔室连通，回收罐与补偿器连通，补偿器和第二腔室连通，第二腔室出口与泵送系统连通，第二腔室内还设有液位计与密度计。

优选的方案中，补偿器内设有矩阵分割器，矩阵分割器设有多个行列布置的单元腔，单元腔上下贯通，矩阵分割器上方设有原料腔，矩阵分割器下方设有缓存腔，缓存腔下端设有出料口和回收口，出料口与第二腔室连通，回收口与回收罐连通，矩阵分割器上下两端分别设有可开闭的上滑门和下滑门， 上滑门和下滑门滑动方向垂直。