[实用新型]一种用于油田压裂的带压混砂装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及油田压裂技术领域，尤其是涉及一种用于油田压裂的带压混砂装置。

背景技术

压裂施工作业是改造油气藏，实现油气井增产增效的重要手段之一。通过压裂，使地层产生裂缝，改善油在地下的流动环境，使油井产量增加，对改善油井井底流动条件、减缓层间和改善油层动用状况可起到重要的作用。

目前国内外最常用的油气层改造技术是水力压裂技术，即采用水基压裂液对油气层进行改造。但水基压裂液体系存在水资源大量浪费、黏土膨胀和压裂液残渣伤害油气层、返排不完全造成地下水污染以及污水处理费用高昂等缺点。

二氧化碳无水蓄能压裂技术源于北美，是一种采用液态二氧化碳作为压裂液来代替水的技术，主要针对煤层气、水敏性储层、含原油较稠储层、低压储层的油气开发而设计。与常规的水力压裂相比，二氧化碳无水蓄能压裂增产效果显著，是水力压裂效果的5到6倍、氮气泡沫压裂的4倍，且几乎无需添加剂，成本相对较低；液态二氧化碳在汽化后，无水相、无残渣，仅有支撑剂留在地层，不会对储层造成伤害，可实现快速排液投产；此外，二氧化碳具备比甲烷更强的吸附力，可置换出吸附于母岩的甲烷，从而提高天然气或煤层气的产量，并实现部分二氧化碳的永久埋存。

目前，国内现有的二氧化碳混砂装置，主要包括固体输送装置及与其导通的压力容器，该压力容器上，有支撑剂的充装口及固体的排出口。在实际使用过程中，需提前三天通过外部装置，往压力容器中，充装支撑剂，之后再对压力容器进行加压，将罐体内压力添加至2.3MPa。施工完成后，对设备加注低温二氧化碳，并对内部支撑剂进行降温处理。工序全部准备完毕，设备才可以满足施工条件。现场施工过程中，将外接低温液体于压力容器顶部连接，从上往下加注低温C02，通过这种加压的方式，将支撑剂带出压力储罐，实现二氧化碳液体携砂压裂的工艺。

然而，在实际施工过程中，容易造成以下几个问题：1、前期低温二氧化碳液体加注过程中容易出现罐体结冰现象，导致压力容器底部输出管道堵塞，从而造成整个设备，甚至于整个施工队伍无法完成正常的施工作业；2、由于压力容器采用的是车载式工艺，设备自身施工准备周期较长，导致罐体固体加注完成后，无法再补加支撑剂，造成无法满足大型施工的连续性操作工况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提出一种用于油田压裂的带压混砂装置，解决现有技术中的上述技术问题。

为达到上述技术目的，本实用新型的技术方案提供一种用于油田压裂的带压混砂装置，包括：一混合罐、若干加砂装置、一控制器；所述混合罐包括罐体、第一液体添加管线、第二液体添加管线、排出管线、搅拌装置；所述加砂装置包括驱动油缸、推杆、加砂活塞、密封缸套、密封盘根、应急关断阀；在所述罐体底部设有一隔仓板，所述隔仓板将所述罐体分为内罐、外罐，所述外罐为隔仓板以上的罐体，所述内罐为隔仓板以下的罐体，所述隔仓板上设有若干贯通的径向孔；第一液体添加管线包括冲洗支路、液体添加支路，所述第一液体添加管线、所述第二液体添加管线同时连接一进液泵，所述进液泵通过所述第一液体添加管线、所述第二液体添加管线从所述罐体外部引入高压二氧化碳液体到所述罐体内，所述冲洗支路的出液口设置在所述加砂装置上方，所述液体添加支路的出液口设置于外罐中，所述第二液体添加管线的出液口设置在所述内罐底部；所述排出管线连接一排出沙泵，所述排出管线设置在所述外罐底部，所述排出沙泵通过所述排出管线排出所述外罐中混合均匀的携砂液到罐体外部；所述搅拌装置安装在外罐中心，所述搅拌装置搅拌外罐中的携砂液；所述加砂装置设置在所述罐体侧壁，所述加砂装置的前端伸入所述罐体；所述驱动油缸连接所述推杆，所述推杆连接所述加砂活塞，所述加砂活塞设于所述密封缸套内，所述密封盘根套设于所述加砂活塞；所述加砂活塞内部设有上下均开口的储砂腔，所述储砂腔内存放有支撑剂，径向孔的直径小于支撑剂颗粒的直径；所述应急关断阀设置在所述加砂装置的末端，所述应急关断阀关闭后封闭所述加砂装置的末端；所述驱动油缸驱动所述推杆推动所述加砂活塞沿着所述密封缸套做往复运动，所述冲洗支路的出液口喷出高压二氧化碳液体将所述储砂腔中的支撑剂冲洗到所述外罐中；所述控制器与所述进液泵、所述排出沙泵、所述搅拌装置、所述驱动油缸、所述应急关断阀电性连接。