[发明专利]一种实现高导流能力的通道压裂混砂车及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种实现高导流能力的通道压裂混砂车及应用，属于油气藏增产措施的技术领域。

背景技术

通道压裂是一种新型的水力压裂增产技术，压裂形成裂缝导流能力比常规裂缝导流能力高出几个或几十个数量级，大大提高油气井产量。与常规压裂相比，主要区别是通道压裂采用将无砂液脉冲与支撑剂脉冲脉冲式注入地层，使加纤维的支撑剂团在裂缝中很好的分散，让支撑剂充填层形成高导流能力通道，降低油气流动阻力。

混砂车在整个加砂压裂施工中起着举足轻重的作用。目前混砂车在支撑剂注入时基本都是连续注入，不能实现支撑剂的段塞式注入，若要实现这一功能则需要间歇式的开关机器，这样则会由于机器的重复启动而产生滞后效应并且会对对机器本身造成损害；而且混砂车正常运转，将注入阀间歇性的开启，但是这样又会造成混砂车内间歇性憋压，对机器造成伤害，增加了设备机器的维护、维修成本。

中国专利CN 103321627中介绍，通过外部控制单元和内部控制单元，实现混砂车内的混砂液和储液罐中的基液间隔交替泵入所述的外部压裂泵车机组，最终外部压裂泵车机组实现向地下开采裂缝中间隔交替泵入混砂液和基液。但中国专利CN 103321627中的脉冲加砂系统设计还存在以下问题：(1)该系统在注入无砂液脉冲时，输砂系统不停，持续向混砂罐中加砂，同时混砂罐中输出支撑剂沿输料回路回流至混砂罐中，造成混砂罐中支撑剂堆积；(2)混砂罐中砂比过高，甚至会大于90％，注入地层过程中易造成砂堵；(3)注入地层砂比不准确，达不到预期压裂效果(4)砂比过高，造成压裂液混合不均匀；(5)设备控制复杂，不易操作及设备维修。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种实现高导流能力的通道压裂混砂车。本发明克服了在常规混砂车不能实现脉冲注入的局限性以及脉冲加砂系统造成混砂罐中支撑剂堆积造成砂比不准确的问题，以简单的设备实现无砂液脉冲与支撑剂脉冲脉交替注入地层。并且本发明能够实现最短时间脉冲为2s(常规混砂车最短为120s)，成功实现支撑剂脉冲注入，形成高导流能力通道，大大提高油气井产量。

本发明还提供上述混砂车的应用。

本发明的技术方案如下：

一种实现高导流能力的通道压裂混砂车，包括承载底盘、在所述承载底盘上设置有吸入管汇、排出管汇、在所述吸入管汇和排出管汇之间设置有彼此并联的连通管路和混砂罐；在所述排出管汇上设置有第一控制阀门，在所述吸入管汇上设置有第二控制阀门，通过联动控制第一控制阀门和第二控制阀门实现吸入管汇通过连通管路或混砂罐分别单独与排出管汇相连。本发明通过联动控制第一控制阀门和第二控制阀门实现吸入管汇通过连通管路或混砂罐分别单独与排出管汇相连，即脉冲式向地层注入无砂液体和携砂液体，其脉冲频率大幅提高，而且不会对泵压设备造成损坏。

根据本发明优选的，所述混砂罐包括罐体和混砂传输通道，所述混砂传输通道的入料端设置有电控门：当第一控制阀门和第二控制阀门实现吸入管汇通过连通管路单独与排出管汇相连时，则电控门关闭，停止混砂输料；当第一控制阀门和第二控制阀门实现吸入管汇通过混砂罐单独与排出管汇相连时，则电控门开启，开始混砂输料；所述混砂传输通道的出料端与所述罐体的入料口相对设置。此处设计的优点在于，确保混砂罐能随时与吸入管汇和排出管汇连接或断开，在不间断工作、保持优良的脉冲注入效果的情况下，还能使混砂传输通道保持通畅，避免砂滞堵塞。

根据本发明优选的，在所述吸入管汇上设置有第二流量计，在所述排出管汇上设置有第一流量计。

根据本发明优选的，在所述承载底盘上还设置有操作室，所述操作室控制混砂车电源启闭及各仪表数据显示。

根据本发明优选的，所述通道压裂混砂车还包括远程电子控制系统，所述远程电子控制系统包括：

泵注程序界面：该界面用于实时显示所述通道压裂混砂车所处的工作程序和步骤、通过对所述泵注程序界面进行手动操作适时调整所述工作程序或步骤；

施工曲线显示界面：该界面用于实时显示所述通道压裂混砂车施工过程中油压MPa、套压MPa、总砂比％和总排量m³/min分别随施工时间Time的变化曲线；

所述施工曲线显示界面还包括液量曲线按钮、加纤维曲线按钮、加砂曲线按钮和曲线按钮；

选所述液量曲线按钮，则在所述施工曲线显示界面显示压裂液用量m³随施工时间Time的变化曲线；

选所述加纤维曲线按钮，则在所述施工曲线显示界面显示纤维用量Kg随施工时间Time的变化曲线；