连续混配技术在陇东油田的推广及应用

2011-01-01 00:00:00张文宝
科技资讯 2011年4期


  摘要:连续混配技术已经被在全国各大油田广泛应用,该项技术逐渐在长庆油田逐步得到应用,陇东区域于2009年对该项技术进行了再次应用和推广,完善了以前的不足,本文对压裂混配装置的结构原理及现场应用情况进行了详细介绍。压裂液连续混配技术改变了传统的压裂生产组织形式,该装置使用简单、方便,尤其降低了成本,并可减排降耗,产生了不可估量的经济效益,提高了企业市场化运作的核心竞争力。
  关键词: 连续混配 压裂液 经济效益 竞争力
  中图分类号:TU7 文献标识码:A文章编号:1672-3791(2011)02(a)-0000-00
  长庆油田陇东片油区下辖七县一区,范围大面积广,各地水质差异较大,一定程度上影响了压裂施工质量,为此研制出压裂液现场连续混配装置,做到现场配液现场应用,有效的提高了压裂施工质量,减少废液回收量,降低了成本,减少了能耗 。
  
  1 混配装置工作原理
  1.1 车载结构
  压裂液现场混配装置的构成:底盘车、柴油机离心泵橇、吸入装置、压裂液混合罐、水合罐、低压管汇、管线阀门组、液罐等,具体包括高能恒压混合系统、粉体计量系统、液舔系统、液压系统、动力系统、混配系统、气路系统和自动控制系统。
  1.2 工作流程
  柴油机带动离心泵运转,打开液罐1液体(基液)经低 压管汇1 进入吸入装置,浓缩压裂液罐、化工药品罐内的化工原料通过吸入装置进入循环管线,再经离心泵注入液罐l进行循环。当液罐1满足技术要求后关闭,再陆续打开液罐2、液罐3、液罐4、液罐5重复配置,直到配液完成。然后调整流程阀门组使配置好的压裂液进入低压管汇2,进入混砂装置,通过泵车组注入井口内,进行压裂施工。在整个配置过程中吸入装置是核心部件。
  1.3 胍胶粉吸入装置结构原理
  理论依据:伯努力方程( )
  流体在水平的流管中做稳定流动时,流管中心的那一条流线在过截面A点的压强PA=ρgHa,过截面C点的压强PC=ρgHC;取通过那一条流线的水平面为高度参考面,从伯努力方程中可得
   ρν2a+ρgHa= ρν2C+ρgHc --------------------------(1)
  由连续方程得:
   νaAa=νcAc-------------------------------------------(2)
  联合(1)式和(2)式可以推导出:
   = ν2a--------------------------- (3)
  公式里:
  Pa-----------------------A截面处的压力Aa -----------A截面处的截面积
  Pc-----------------------C截面处的压力 AC-----------C截面处的截面积
  νa ---------------A截面处流体的流速νc -----------C截面处流体的流速
  ρ----------------------------压裂液密度g ------------------------重力加速度
  A处截面面积Aa大于C处截面面积Cc,即:Aa>Cc ,公式(3)左边 >0,说明Pa>Pc,公式右边不难看出,Ac越小,公式右边的值越大,Pc就越小,当Pc小到比当地大气压Pa还要小时,假使在C处的管壁凿一小洞,里面的液体并不会流出来,相反外面的空气反而会被大气压压到管子里去。在C处接上一根管子,另一端接在粉料计量系统上的过度斗上总成上(进胍胶粉),由于混合罐里面的液面不断上升,当 >H时,管子里面的胍胶粉就会被C处产生的真空度吸到水平管子去,夹带冲走,再经过混合罐里的搅拌器的搅拌,混合胍胶液可以充分溶胀,因此而达到混配目的。
  
  2 效果分析
  2.1 革命化的改变了传统的配液模式
  目前在我国各大油田中,压裂液配制采用用人工不断的将胍胶粉加入到料斗中,胍胶粉靠文丘里管产生的负压和重力进入清水泵的排线中与清水进行混合,混合后被泵入到混合罐中。混合罐满罐后,启动循环泵将混合液进行循环。在循环过程中,液体的粘度不断上升,2小时左右后,液体粘度达到了施工设计要求,水合成了合乎粘度要求的压裂液。
  连续混配装置流程简单,操作方便,自动化程度高,混合罐和水合罐总体积12.5方,工作流量1.5-3.5 m3/