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如何將壓裂液泵入井內?


隨著全球對能源獨立需求的上升,以及對新的頁巖勘探和現有油田維護作業的需求,水力壓裂市場出現了爆炸式的增長。鉆井作業后,水力壓裂用來對新井和老井進行增產改造。通常,人們利用多個高壓泵將流體、水、支撐劑和化學品一起經壓裂泵泵入井下。壓裂液在非常高的壓力下進入地層進行壓裂,從而使得油氣更容易流入井筒,大大提高生產率。由于壓裂液中的支撐劑和化學品以及惡劣的工況,閥門和閥座等高壓泵相關組件經受著巨大的振動、腐蝕和疲勞。磨損組件的更換顯著增加了作業成本。但是否有什么解決方案能夠避免上述問題,進而顯著降低這一成本?Energy Recovery公司的Vorteq壓力泵系統就是該解決方案。

   首先,我們來看一下在不使用Energy Recovery公司的Vorteq系統時人們時如何將壓裂液泵入井內的。在井場,大多數工作需要壓裂管匯和壓裂泵車組來將壓裂液泵入井內。井場平均需要10到20臺泵車。壓裂液在攪拌罐混合后經壓裂車低壓入口以50-100psi的壓力進入壓裂泵。隨后壓裂泵對壓裂液加壓,以大約20000psi的壓力將壓裂液泵入井下。整個壓裂過程都受控制和監測。但上述系統目前存在諸多弊端。最大的不足之處便是與壓裂泵相關的大量的維護成本和資金成本。

 

現在,利用EnergyRecovery公司的Vorteq,具有研磨性的支撐劑在壓裂泵系統中的流路被重新改變,不再進入高壓泵內。Vorteq只有一個簡單的由碳化鎢(耐磨性比鋼高1000倍)制成的運動部件。這一革命性的技術將有效改善水力壓裂行業幾十年來的一大痛病­——壓裂泵損壞。

原理:高壓泵將清水泵入Vorteq系統,同時,在攪拌器混合后的低壓壓裂液進入Vorteq系統。Vorteq系統中的一個裝置將液壓能量從高壓清水水直接傳遞到壓裂液,進而將高壓壓裂液泵入井內。高壓清水將壓力能傳遞給壓裂液后壓力降低,隨后流出Vorteq系統進行過濾和再循環,進而形成了一個高效節能的回路。Vorteq系統降低了壓裂泵的磨損,還可使得井場設備的冗余度降低。

此外,該系統具有模塊化和靈活性特點,與現有的設備和作業配套簡單,可從根本上降低服務公司的作業成本。


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