【CN109798099A】一种脉冲式加砂压裂控制装置及其控制方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910222836.9
(22)申请日 2019.03.22
(71)申请人 广州海洋地质调查局
地址 510000 广东省广州市环市东路477号
(72)发明人 叶建良　申凯翔　黄芳飞　于彦江　
史浩贤　李博　李彬　康冬菊　
陈静　何玉林　
(74)专利代理机构 广州君咨知识产权代理有限
公司 44437
代理人 江超
(51)Int.Cl.
E21B 43/267(2006.01)
(54)发明名称
一种脉冲式加砂压裂控制装置及其控制方
法
(57)摘要
本发明公开了一种脉冲式加砂压裂控制装
置及其控制方法，所述携砂液注入筒体的进口通
过混砂罐供液管线与所述混砂罐的出口连通，所
述混砂液供液管线上设置有混砂液供液泵，所述
混砂液供液泵上设置有用于测量混砂液流量的
第一流量计，所述原胶液注入筒体的进口通过原
胶液供液管线与所述原胶液储罐的出口连通，所
述原胶液供液管线上设置有原胶液供液泵，所述
原胶液供液泵上设置有用于测量原胶液流量的
第二流量计，所述携砂液注入筒体的出口和原胶
液注入筒体的出口分别与所述排出筒体的进口
连通，所述排出筒体的出口与压裂地面低压管汇
的进口连通，所述压裂地面低压管汇上设置有压
裂车组压裂泵。

权利要求书2页 说明书5页 附图1页CN 109798099 A 2019.05.24
C N 109798099
A
权　利　要　求　书1/2页CN 109798099 A
1.一种脉冲式加砂压裂控制装置，其特征在于：包括混砂罐、原胶液储罐、交联剂储罐、携砂液注入筒体(1)、原胶液注入筒体(2)、排出筒体(3)和控制器，所述携砂液注入筒体(1)的进口通过混砂罐供液管线与所述混砂罐的出口连通，所述混砂液供液管线上设置有混砂液供液泵，所述混砂液供液泵上设置有用于测量混砂液流量的第一流量计，所述原胶液注入筒体(2)的进口通过原胶液供液管线与所述原胶液储罐的出口连通，所述原胶液供液管线上设置有原胶液供液泵，所述原胶液供液泵上设置有用于测量原胶液流量的第二流量计，所述携砂液注入筒体(1)的出口和原胶液注入筒体(2)的出口分别与所述排出筒体(3)的进口连通，所述排出筒体(3)的出口与压裂地面低压管汇的进口连通，所述压裂地面低压管汇上设置有压裂车组压裂泵，所述携砂液注入筒体(1)上设置有携砂液回流支管(4)，所述携砂液回流支管(4)的出口与所述混砂罐的进口连通，所述原胶液注入筒体(2)上设置有原胶液回流支管(5)和交联剂注入支管(6)，所述原胶液回流支管(5)设置在靠近原胶液注入筒体(2)的进口的一端，所述交联剂注入支管(6)设置在靠近原胶液注入筒体(2)的出口的一端，所述原胶液回流支管(5)的出口与所述原胶液储罐的进口连通，所述交联剂注入支管(6)的进口与交联剂储罐的出口连通，所述携砂液注入筒体(1)上设置有第一高频阀门(11)，所述第一高频阀门(11)设置于所述携砂液回流支管(4)与所述排出筒体(3)之间，所述原胶液注入筒体(2)上设置有第二高频阀门(21)，所述第二高频阀门(21)设置于所述原胶液回流支管(5)与所述交联剂注入支管(6)之间，所述携砂液回流支管(4)上设置有第三高频阀门(41)，所述原胶液回流支管(5)上设置有第四高频阀门(51)，所述交联剂注入支管(6)上设置有交联剂注入支管阀门(61)，所述第一高频阀门(11)、第二高频阀门(21)、第三高频阀门(41)和第四高频阀门(51)分别与所述控制器连接。

2.根据权利要求1所述的脉冲式加砂压裂控制装置，其特征在于：所述交联剂注入支管阀门(61)为液流单向阀。

3.一种脉冲式加砂压裂控制方法，其特征在于：包括如权利要求1-2任一项所述的脉冲式加砂压裂控制装置，该脉冲式加砂压裂控制方法包括以下步骤：
S1、连接装置：将携砂液注入筒体(1)的进口与混砂罐的出口连通，将原胶液注入筒体(2)的进口与原胶液储罐的出口连通，将携砂液注入筒体(1)的出口和原胶液注入筒体(2)的出口分别与所述排出筒体(3)的进口连通，将携砂液回流支管(4)的出口与混砂罐的进口连通，将原胶液回流支管(5)的出口与原胶液储罐的进口连通，将交联剂注入支管(6)的进口与交联剂储罐的出口连通，将排出筒体(3)的出口与压裂地面低压管汇的进口连通；
S2、压裂准备：使用控制器打开第一高频阀门(11)、第二高频阀门(21)、第三高频阀门(41)和第四高频阀门(51)，启动混砂罐供液泵、原胶液供液泵和压裂车组压裂泵，走泵排空，并对压裂地面低压管汇进行试压，试压合格后开始压裂施工；
S3、压裂施工：使用控制器打开第二高频阀门(21)和第三高频阀门(41)，关闭第一高频阀门(11)和第四高频阀门(51)，并依次启动混砂车供液泵、原胶液供液泵和压裂车组压裂泵，按照设计要求开始泵注原胶液和交联液，原胶液通过所述原胶液注入筒体(2)，流经交联剂注入支管(6)时利用虹吸原理吸入交联剂实现交联，通过排出筒体(3)进入压裂地面低压管汇；携砂液通过所述携砂液注入筒体(1)和携砂液回流支管(4)进入混砂罐，建立交联液泵注及携砂液循环的泵注管汇流程；当原胶液供液泵上的第二流量计测量出原胶液泵注量达到设计要求后，使用控制器打开第一高频阀门(11)和第四高频阀门(51)，第二高频阀
2。