一种在线暂堵剂自动加注装置及应用方法与流程

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1.本发明涉及暂堵剂加注技术领域，具体指一种在线暂堵剂自动加注装置及应用方法。

背景技术：

2.目前国内外低渗油藏储层通过进行转向压裂改造才能获得较好的采收效果，同时非常规油气藏的开发也是通过段内多缝分段压裂等技术手段实现的，这已成为国内外勘探开发的重点。不论是常规直井改造压裂，或是非常规水平井段内多缝分段压裂，都需要使用水溶性暂堵剂进行压裂转向，从而获得单井有效改造体积相对最大的效果。
3.水溶性暂堵剂既具备良好的封堵性能，又可以在完成封堵后利于解堵返排，避免对储层造成伤害，是转向压裂用优先选用的暂堵剂。
4.目前暂堵剂地面投放主要有三种方式：一是把预混配的暂堵剂混合液装入在高压管汇与井口之间适当位置加装的垂直短节或类似机构内，通过倒换阀门把暂堵剂混合液压入井内，二是把预混配的暂堵剂混合液装入油管，并通过压裂车或水泥泵车在井口直接压入，三是把预混配的暂堵剂混合液装入混砂车与泵车之间的低压尼龙管内，再通过压裂车把暂堵剂压入井中。以上方法都存在需要对暂堵剂进行预混配的过程，而垂直短节或油管或低压尼龙管都有一个容量限制，需要通过多次拆卸设备完成暂堵剂的装入，存在多次循环操作，投放过程繁杂、暂堵剂物料浪费及环境污染等不足，不适应大量及多批次压入暂堵剂的真实要求，同时通过高压端压入暂堵剂时存在人身安全隐患，在低压端压入暂堵剂时更存在管道和压裂车泵头单向阀粘附堵塞及尼龙管承压不足而导致的施工及安全性不足等缺陷。

技术实现要素：

5.本发明提供了一种在线暂堵剂自动加注装置及应用方法，是能实现远程控制的在线暂堵剂自动投加设备，规范了暂堵剂的加注工艺，提升了暂堵重复压裂工艺水平。
6.为了解决以上问题，本发明所采用的技术方案如下：一种在线暂堵剂自动加注装置，包括plc控制系统，螺旋计量输送装置的料仓的另一端安装螺旋输送装置，料仓中央开有进料口；而料仓的两端分别连通第一过渡料仓和第二过渡料仓，该第一过渡料仓和第二过渡料仓分别连通第五加注阀和第八加注阀后均分两路，一路分别通过第六加注阀、第七加注阀后和压裂液的进液口连通；另一路分别依次连通第一储料仓和第三加注阀、第二储料仓和第一加注阀后接入压裂液的出液口，而压裂液的出液口处的管线上安装第二加注阀，上述螺旋输送装置、螺旋计量输送装置及所有加注阀和控制系统信号连接。
7.所述第一储料仓出口和第三加注阀之间依次通过第四加注阀、第一加砂泵和泥浆槽连接，该第一加砂泵和控制系统信号连接。
8.所述第二储料仓出口和第一加注阀之间依次通过第九加注阀、第二加砂泵和泥浆
槽连接，该第二加砂泵和plc控制系统信号连接。
9.所述螺旋输送装置的螺旋正传时和第一过渡料仓连通，而螺旋输送装置的螺旋反转时和第二过渡料仓连通。
10.一种在线暂堵剂自动加注装置的应用方法，具体步骤如下：a.压裂液正常工作状态下，第二加注阀开启，第一加注阀、第三加注阀、第六加注阀、第七加注阀均关闭，压裂液由进液口进液，出液口出液；b.压裂液通过第一储料仓进行加注暂堵剂时，首先需要排空第一储料仓中的压裂液：第四加注阀、第五加注阀开启，第一加砂泵开启，抽空第一储料仓中的压裂液；之后进行第一储料仓进行暂堵剂的灌注工作，此时第五加注阀开启，第三加注阀、第四加注阀、第六加注阀均关闭，第一加砂泵关闭，由螺旋输送装置通过螺旋的正转将暂堵剂输送至第一过渡料仓中，再流入到第一储料仓，完成第一储料仓的暂堵剂灌注作业；最后压裂液通过第一储料仓完成加注暂堵剂，具体：第二加注阀、第四加注阀、第五加注阀、第七加注阀均关闭，第六加注阀、第三加注阀开启，压裂液由进液口进液，出液口出液；c.压裂液通过第二储料仓进行加注暂堵剂时，首先需要排空储料仓中的压裂液：第八加注阀、第九加注阀开启，第二加砂泵开启，抽空第二储料仓中的压裂液；之后进行第二储料仓暂堵剂的灌注工作：此时第八加注阀开启，第一加注阀、第七加注阀、第九加注阀关闭，第二加砂泵关闭，由螺旋输送装置通过螺旋的反转将暂堵剂输送至第二过渡料仓，再流入到第二储料仓，完成第二储料仓的暂堵剂灌注作业；最后压裂液通过第二储料仓完成加注暂堵剂，具体：第二加注阀、第六加注阀、第八加注阀、第九加注阀均关闭，第七加注阀、第一加注阀开启，压裂液由进液口进液，出液口出液；d.在plc控制系统控制下，第一储料仓、第二储料仓交替工作，完成整个暂堵剂的加注作业。
11.本发明的使用，解决了人工投加暂堵剂不规范、加入速度波动大暂堵升压可控性差、不安全等诸多问题，也有效地避免了暂堵剂粘泵的问题，可以做到在线连续规范操作，从而规范了暂堵剂的加注工艺，提升了暂堵重复压裂工艺水平，同时自动化程度高，工人劳动强度低；是压裂工艺的技术革命，是技术的一大飞跃。
附图说明
12.图1为本发明的流程示意图；图2为图1的左侧视图。
具体实施方式
13.下面结合附图对本发明及其应用方法进一步进行详细说明。
14.参照图1、图2，一种在线暂堵剂自动加注装置，至少包括第一加注阀1、第二加注阀2、第三加注阀3、第四加注阀4、第五加注阀8、第六加注阀11、第七加注阀12、第八加注阀15、第九加注阀17，第一加砂泵5，泥浆槽6，第一储料仓7，第二储料仓16，第一过渡料仓9、第二过渡料仓13，螺旋输送装置10，螺旋计量输送装置14、第二加砂泵18及plc控制系统等。
15.其中，螺旋计量输送装置14（lsy250）的料仓的另一端安装螺旋输送装置10（lsy250）料仓中央开有进料口；而料仓的两端分别连通第一过渡料仓9和第二过渡料仓13，
该第一过渡料仓9和第二过渡料仓13分别连通第五加注阀8和第八加注阀15后均分两路，一路分别通过第六加注阀11和第七加注阀12后和压裂液的进液口19连通；另一路分别依次连通第一储料仓7和第三加注阀3、第二储料仓16和第一加注阀1后接入压裂液的出液口20，而压裂液的出液口处的管线上安装第二加注阀2，上述螺旋输送装置10、螺旋计量输送装置14及所有加注阀和控制系统信号连接。
16.所述第一储料仓7出口和第三加注阀3之间依次通过第四加注阀4、第一加砂泵5和泥浆槽6连接，该第一加砂泵5和控制系统信号连接。
17.所述第二储料仓16出口和第一加注阀1之间依次通过第九加注阀17、第二加砂泵18和泥浆槽6连接，该第二加砂泵18和控制系统信号连接。
18.当螺旋计量输送装置14将螺旋计量输送料仓里的暂堵剂输送至螺旋输送装置10后，所述螺旋输送装置10的螺旋正传时和第一过渡料仓9连通，而螺旋输送装置10的螺旋反转时和第二过渡料仓13连通。
19.参照图1，一种在线暂堵剂自动加注装置的应用方法，具体步骤如下：a.压裂液正常工作状态下，第二加注阀2开启，第一加注阀1、第三加注阀3、第六加注阀11、第七加注阀12均关闭，压裂液由进液口进液，出液口出液。
20.b.压裂液通过第一储料仓7进行加注暂堵剂时，首先需要排空第一储料仓7中的压裂液：第四加注阀4、第五加注阀8开启，第一加砂泵5开启，抽空第一储料仓7中的压裂液；之后进行第一储料仓7进行暂堵剂的灌注工作，此时第五加注阀8开启，第三加注阀3、第四加注阀4、第六加注阀11均关闭，第一加砂泵5关闭，由螺旋输送装置10通过螺旋的正转将暂堵剂输送至第一过渡料仓9中，再流入到第一储料仓7，完成储料仓7的暂堵剂灌注作业；最后压裂液通过第一储料仓7完成加注暂堵剂，具体：第二加注阀2、第四加注阀4、第五加注阀8、第七加注阀12均关闭，第六加注阀11、第三加注阀3开启，压裂液由进液口进液，出液口出液。
21.c.压裂液通过第二储料仓16进行加注暂堵剂时，首先需要排空储料仓16中的压裂液：第八加注阀15、第九加注阀17开启，第二加砂泵18开启，抽空第二储料仓16中的压裂液；之后进行第二储料仓16暂堵剂的灌注工作：此时第八加注阀15开启，第一加注阀1、第七加注阀12、第九加注阀17关闭，第二加砂泵18关闭，由螺旋输送装置10通过螺旋的反转将暂堵剂输送至第二过渡料仓13，再流入到第二储料仓16，完成第二储料仓16的暂堵剂灌注作业；最后压裂液通过第二储料仓16完成加注暂堵剂，具体：第二加注阀2、第六加注阀11、第八加注阀15、第九加注阀17均关闭，第七加注阀12、第一加注阀1开启，压裂液由进液口进液，出液口出液；d.在控制系统控制下，第一储料仓7、第二储料仓16交替工作，完成整个暂堵剂的加注作业。
22.本发明是国内外为解决低渗油藏储层通过进行转向压裂改造获得较好的采收效果的必备加注暂堵剂的生产设备。
23.本发明安装于压裂泵与井口高压管线之间，属于高压管线的旁路系统。压裂泵正常压裂时系统各个阀门关闭，不影响压裂工艺的正常执行，在需要添加暂堵剂时控制系统远程控制本系统自动运行，按需要投加量的多少，由系统自动控制开启所需要的阀门和输送暂堵剂的泵送设备自动运行，当本次所需暂堵剂添加完毕后，系统自动切断与压裂主管线的联系，原压裂工艺正常执行。

技术特征：

1.一种在线暂堵剂自动加注装置，包括plc控制系统，其特征是，螺旋计量输送装置（14）的料仓的另一端安装螺旋输送装置（10），料仓中央开有进料口；而料仓的两端分别连通第一过渡料仓（9）和第二过渡料仓（13），该第一过渡料仓（9）和第二过渡料仓（13）分别连通第五加注阀（8）和第八加注阀（15）后均分两路，一路分别通过第六加注阀（11）、第七加注阀（12）后和压裂液的进液口（19）连通；另一路分别依次连通第一储料仓（7）和第三加注阀（3）、第二储料仓（16）和第一加注阀（1）后接入压裂液的出液口（20），而压裂液的出液口处的管线上安装第二加注阀（2），上述螺旋输送装置（10）、螺旋计量输送装置（14）及所有加注阀和控制系统信号连接。2.根据权利要求1所述的一种在线暂堵剂自动加注装置，其特征是，所述第一储料仓（7）出口和第三加注阀（3）之间依次通过第四加注阀（4）、第一加砂泵（5）和泥浆槽（6）连接，该第一加砂泵（5）和和控制系统信号连接。3.根据权利要求1所述的一种在线暂堵剂自动加注装置，其特征是，所述第二储料仓（16）出口和第一加注阀（1）之间依次通过第九加注阀（17）、第二加砂泵（18）和泥浆槽（6）连接，该第二加砂泵（18）和plc控制系统信号连接。4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种在线暂堵剂自动加注装置，其特征是，所述螺旋输送装置（10）的螺旋正传时和第一过渡料仓（9）连通，而螺旋输送装置（10）的螺旋反转时和第二过渡料仓（13）连通。5.一种如权利要求1所述的在线暂堵剂自动加注装置的应用方法，其特征是，具体步骤如下：a.压裂液正常工作状态下，第二加注阀（2）开启，第一加注阀（1）、第三加注阀（3）、第六加注阀（11）、第七加注阀（12）均关闭，压裂液由进液口进液，出液口出液；b.压裂液通过第一储料仓（7）进行加注暂堵剂时，首先需要排空第一储料仓（7）中的压裂液：第四加注阀（4）、第五加注阀（8）开启，第一加砂泵（5）开启，抽空第一储料仓（7）中的压裂液；之后进行第一储料仓（7）进行暂堵剂的灌注工作，此时第五加注阀（8）开启，第三加注阀（3）、第四加注阀（4）、第六加注阀（11）均关闭，第一加砂泵（5）关闭，由螺旋输送装置（10）通过螺旋的正转将暂堵剂输送至第一过渡料仓（9）中，再流入到第一储料仓（7），完成第一储料仓（7）的暂堵剂灌注作业；最后压裂液通过第一储料仓（7）完成加注暂堵剂，具体：第二加注阀（2）、第四加注阀（4）、第五加注阀（8）、第七加注阀（12）均关闭，第六加注阀（11）、第三加注阀（3）开启，压裂液由进液口进液，出液口出液；c.压裂液通过第二储料仓（16）进行加注暂堵剂时，首先需要排空储料仓（16）中的压裂液：第八加注阀（15）、第九加注阀（17）开启，第二加砂泵（18）开启，抽空第二储料仓（16）中的压裂液；之后进行第二储料仓（16）暂堵剂的灌注工作：此时第八加注阀（15）开启，第一加注阀（1）、第七加注阀（12）、第九加注阀（17）关闭，第二加砂泵（18）关闭，由螺旋输送装置（10）通过螺旋的反转将暂堵剂输送至第二过渡料仓（13），再流入到第二储料仓（16），完成第二储料仓（16）的暂堵剂灌注作业；最后压裂液通过第二储料仓（16）完成加注暂堵剂，具体：第二加注阀（2）、第六加注阀（11）、第八加注阀（15）、第九加注阀（17）均关闭，第七加注阀（12）、第一加注阀（1）开启，压裂液由进液口进液，出液口出液；d.在控制系统控制下，第一储料仓（7）、第二储料仓（16）交替工作，完成整个暂堵剂的加注作业。

技术总结

一种在线暂堵剂自动加注装置，包括PLC控制系统，螺旋计量输送装置的料仓的另一端安装螺旋输送装置，料仓中央开有进料口；而料仓的两端分别连通第一过渡料仓和第二过渡料仓，该第一过渡料仓和第二过渡料仓分别连通第五加注阀和第八加注阀后均分两路，一路分别通过第六加注阀、第七加注阀后和压裂液的进液口连通；另一路分别依次连通第一储料仓和第三加注阀、第二储料仓和第一加注阀后接入压裂液的出液口，而压裂液的出液口处的管线上安装第二加注阀。本发明有效地避免了暂堵剂粘泵的问题，可以做到在线连续规范操作，提升了暂堵重复压裂工艺水平，是压裂工艺技术的一大飞跃。是压裂工艺技术的一大飞跃。是压裂工艺技术的一大飞跃。