1.前言
大庆油田是我国最大的油田，也是世界上为数不多的特大型砂岩油田之一，从开发至今已有近60余年的历史，在我国有举足轻重的地位。当前大庆油田处于二类油层反块区域剩余油开采阶段[1-3]。大庆油田三次采油技术在不断更新与进步中，在石油开采中由于当前地层压力低，经常出现储层渗透率降低，有油出不来的老化现象。因此压裂增产技术被引入到石油行业的生产技术中[4-6]。压裂是一种利用压力把含有高度黏性较强的液体注入井下，对石油作业层延伸裂缝，从而提升油层的渗透性，这种液体通常称为压裂液伴随着压裂技术的应用，油层的渗透性随之提高，不仅达到油田增产目的，也保证了石油资源的有效开采利用。
在压裂施工过程中，耗费工时最长的是压裂液的配制，并且对配液人员的要求也非常苛刻，且配制压裂液需要的各组分添加剂均需人为加料，这很难做到精确添加，特别是提供黏性的增稠剂。瓜胶粉的添加数量和加入时间稍有不当，就会影响压裂作业的质量[6]。在以往的配液工作中，稠化剂的添加工作时间过长，存在较高的时间工作成本。大型的压裂设备用于高效开发大规模非常规油气藏及非常规储层，所需压裂液量非常大，若按以往压裂液配置方法进行压裂液配制，专业技术人员劳动强度大，配液时间长，配制的压裂液性能不稳定[7]。一般采用的压裂液配制站与压裂施工现场较远，运输路途时间较长，压裂液长时间的放置会使粘度降低[8]。配制好的压裂液如果不能及时使用，其基液降解会影响粘度，造成不必要损失。这就造成了压裂液中包含大量"水包粉"，造成粉料浪费大、混配质量差、水合粘度低，同时也会出现加料不均匀，粘度不均匀。产生溶胀速度慢，作业前需预先混配，若压裂工况改变，预先混配的压裂液难以满足新的工况，易造成浪费。同时还会污染污染环境与地层，增加生产后期处理与投入[9-10]。
2.射流器组成
射流器压裂液混配系统内，清水由工作泵提供，经全程流量计监测和流量调节阀调控，符合工况要求后，流入多级串联射流泵混配装置。动力液流经射流泵内喷嘴后形成高速射流，流体速度增加，从而使吸液腔内形成低压。液体添加剂被吸入到吸液腔，与高速的清水在喉管内混合后流入扩散管。在扩散管内将混合液的动能转化为压能后流入下一级配药装置。射流泵混配装置工作过程中自动控制系统内的计算机根据设定的工况参数对全程流量监测，并及时调节控制阀确保配药比例维持在设定的配比。
2.1动力系统
动力系统：提供混配工作过程的动力源，本设计装置主要采用三相异步电动机，以电能作为原动力。在井场或配液场电能方便且是清洁能源，不会形成二次污染，油田供电采用专用供电线路，保证工作的顺利进行。
2.2混合系统
混合系统：混合系统主要由清水泵，传输泵、发液泵、流量调节阀，电动控制阀、涡轮流量计，射流器、混合罐等组成。混合系统要有抗弱酸与弱碱的能力，管道与射流器均由不锈钢材料制成；清水泵过水管道装有过滤滤网，清水管道为碳钢制成，传输与排除管道均为不锈钢制成。
混合器是根据流体力学原理工作，专门针对胍胶等物料混配工作，工作时无论流量如何变化能保持清水压力值不变，确保混合时高压对粉体的冲击，达到设计的效果，彻底消除水包粉的现象。扩散部位能有效除去混合液中空气，进一步增强混合效果。为防止液体飞溅，外加排气口护罩。每次作业完成可以对排污和清洗装置进行彻底的排空和清洗。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3计量系统
粉料计量系统主要有储粉箱、粉料平台、螺旋喂入机构、过滤斗、电子测量装置等组成。储粉容积可根据粉箱实际设定，储粉箱要有防雨设施，粉料送料装置，各个装置要固定牢固合理。
储粉箱可设置振动装置，保证料粉顺利下落；螺旋输送机构转速可调，适应不同速度配液，与配液装置按比率变化，采用马达驱动，防潮、防水。
该混配装置中粉料称重采用电子秤配合螺旋输送失重法在线测量动态稠化剂的方式，计量粉量重量，动态控制物料的输出，改变按总重量投料的控制精度方式，实现连续均匀加药，加料精度达±1%，配比精度达±2%。
液体混配计量采用双流量计闭环控制系统控制，根据液体的流速或质量控制药品的流速或质量，保证均匀浓度实时混合，流速控制准确均匀。液体混配控制采用负压自吸式，采用流速与流速均匀计量浓度，实时流量输出液体物料，改变以往的不可控制总体积的混合方式，实现连续均匀混合配药，配合浓度比精度达到±1.5%。
2.4控制系统
由工业计算机、软件、电子秤、液压表、电气元件等组成，工作时根据计算机设置的水流值，水粉比调整相应的水量、粉量或液体流量，使其符合设计值。计算机采用适用野外作业，安装防震操作控制器，控制箱采用全封闭结构，仪表显示清水流量、排出流量、添加剂流量、胍胶添加量、电子秤称重、气压等参数。
因设备出口粘度高，能在三分钟内将出口黏度达到试验同等条件下最高黏度85%以上，可以将混配工作与砂车共同工作使用，混配直接供给砂车，实现现配现用，现配现压，改变传统工作模式。
3.工作特点
（1）降低了工人的作业强度，有利于保证工作人员的身体健康，提高了混配液的利用效率，节约了原材料与生产成本。
（2）缩短了整体生产时间，减小了施工组织难度，提高了生产效率。
（3）避免了配液过程中产生"水包粉"，提高了配液精度与配液质量，减少了对地层的伤害，保护了环境与水资源。
（4）射流器混配具有先进先出的设计原则，保证混合液的粘度一致性，浓度均匀、聚合效果好。
参考文献：
[1]武雯.大庆油田机械采油节能技术现状及展望[J].科学技术创新,2018(03):64-65.
[2]强海峰.探究油田采油工艺现状、优化及发展趋势[J].化工管理,2017(18):105.
[3]罗伟.油田开发中的三次采油方法、现状及进展[J].化学工程与装备,2015(02):161-163.
[4]王涛.油田压裂增产改造工艺技术探讨[J].化学工程与装备,2019(02):95-96.
[5]刘佳骥,周雪,刘小健,高明星,姬文瑞.延长油田永宁采油厂机采效率现状分析[J].中国石油和化工标准与质量,2015,35(24):29-30+33.
[6]李杨,郭建春,王世彬,赵峰,贺艳艳.低伤害压裂液研究现状及发展趋势[J].现代化工,2018,38(09):20-22+24.
[7]项成成,高嵩.浅析水力压裂技术研究现状及发展趋势[J].化工管理,2018(02):241.
[8]边兵兵.水平井压裂工艺现状及发展趋势探索[J].化学工程与装备,2017(05):133-134.
[9]汪卫东,袁长忠.油气田压裂返排液处理技术现状及发展趋势[J].油气田地面工程,2016,35(10):1-5.
论文作者:陆,燕
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/17
标签：压裂论文; 射流论文; 工作论文; 油田论文; 液体论文; 作业论文; 粘度论文; 《中国西部科技》2019年第7期论文;