Bộ trộn di động (máy trộn) để bẻ gãy thủy lực: trộn và cung cấp proppant chính xác
Bộ trộn di động (máy trộn) để bẻ gãy thủy lực (fracturing) - là một hệ thống hiện trường được thiết kế để định lượng, trộn và cung cấp chất lỏng mang, proppant và các chất phụ gia hóa học trước khi chúng được bơm vào giếng bằng máy bơm áp suất cao.
Nằm giữa hệ thống cung cấp chất lỏng, proppant và hóa chất, máy xay cung cấp dung dịch thành phẩm trực tiếp vào đầu vào của máy bơm cao áp. Hoạt động của nó quyết định sự ổn định của dòng hỗn hợp, độ chính xác của nồng độ proppant, kiểm soát mật độ và tính liên tục của quá trình phun.
Đặc tính kỹ thuật và yêu cầu lựa chọn
|
đặc trưng |
Yêu cầu lựa chọn |
|
Tỷ lệ bùn |
Lưu lượng vận hành bình thường và tối đa (BPM/m3/phút) |
|
Tỷ lệ thức ăn proppant |
Tốc độ tối thiểu, bình thường và tối đa (lb/phút / kg/phút) |
|
Nồng độ proppant |
Nồng độ mục tiêu và tối đa (PPA/kg/m3) |
|
Áp suất xả |
Áp suất tăng áp cần thiết cho máy bơm cao áp (psi/MPa) |
|
Hiệu suất trộn |
Thể tích hỗn hợp cần thiết và thời gian lưu của chất lỏng trong thùng chứa |
|
Thể tích bể proppant |
Khối lượng làm việc giữa các chu kỳ tải proppant |
|
Hệ thống phụ gia lỏng |
Số kênh định lượng và phạm vi lưu lượng bơm |
|
Hệ phụ gia khô |
Công suất nạp và phạm vi độ chính xác của liều lượng |
|
Bơm hút |
Lưu lượng đầu vào, áp suất và khả năng tương thích chất lỏng |
|
Bơm xả |
Lưu lượng đầu ra, áp suất đầu và phối hợp với máy bơm bẻ gãy thủy lực |
|
Đo lưu lượng |
Độ chính xác yêu cầu và phạm vi hoạt động của đồng hồ đo lưu lượng |
|
Đo mật độ |
Giám sát mật độ-trực tuyến liên tục (Coriolis hoặc không tiếp xúc) |
|
Hệ thống điều khiển |
Giao diện thủ công, bán tự động hoặc hoàn toàn từ xa |
|
Loại nhà cung cấp dịch vụ |
Khung gầm, sơ mi rơ moóc hoặc khung trượt mô-đun |
|
Nguồn điện lắp đặt |
Động cơ boong, hệ thống thủy lực trung tâm hoặc truyền động điện |
|
Kích thước vận chuyển |
Hạn chế về giao thông và khu vực giếng nước |
|
Trọng lượng vận hành |
Tổng trọng lượng vận chuyển, tải trọng trục và yêu cầu nâng |
|
điều khoản sử dụng |
Phạm vi nhiệt độ (từ -40 độ C đến +55 độ C), độ cao và hàm lượng bụi |
|
Sự tuân thủ |
API Spec 6A/11E, ASME Phần VIII, ISO 9001, ATEX/IECEx tùy chọn |
Cung cấp và định lượng proppant
Hệ thống định lượng proppant cung cấp nguồn cung cấp cát hoặc proppant tổng hợp có kiểm soát trong toàn bộ quá trình bẻ gãy thủy lực.
Các thành phần hệ thống:
Tăng khối lượng phễu tiếp nhận proppant
Băng tải trục vít làm bằng hợp kim chịu mài mòn
Bộ truyền động biến tốc thủy lực hoặc điện
Bộ điều khiển định lượng để kiểm soát dòng chảy chính xác
Cảm biến mức và giám sát tốc độ nạp theo thời gian thực
Lớp lót chống mài mòn và các bộ phận cứng
Đánh giá thiết bị nên tập trung vào toàn bộ phạm vi hoạt động có thể điều chỉnh chứ không chỉ công suất cấp liệu tối đa. Tốc độ dòng chảy tối thiểu có thể kiểm soát được, thời gian phản ứng khi thay đổi nồng độ và khoảng thời gian thay thế các bộ phận bị mòn là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất chính xác.
Hệ thống trộn và cung cấp chất lỏng
Bộ phận trộn và bơm kết hợp chất lỏng mang, proppant và các chất phụ gia hóa học thành một hỗn hợp đồng nhất và cung cấp nó dưới áp suất tăng cho máy bơm áp suất cao.
Các khía cạnh chính:
Khả năng tương thích chất lỏng:Được thiết kế cho gel nước trơn, gel tuyến tính và liên kết ngang.
Kết hợp đa dạng:ống xả, kích thước kết nối (ví dụ: Hình 1502/1002) và áp suất vận hành tương ứng với các yêu cầu đối với đường hút của máy bơm bẻ gãy thủy lực.
Bảo vệ chống mài mòn:Cánh bơm, tấm chống mài mòn và khuỷu ống được làm bằng gang đúc crôm cao hoặc được phủ cacbua để chống mài mòn do mài mòn.
Hệ thống phụ gia hóa học
Định lượng phụ gia lỏng:hệ thống đa kênh với bơm định lượng kháng hóa chất riêng biệt.
Định lượng phụ gia khô:máy cấp liệu chống bụi cho hóa chất khô (chất giảm ma sát hoặc chất tạo gel).
Kiểm soát dòng chảy:vòng định lượng khép kín được tích hợp với hệ thống điều khiển chính để tự động thay đổi tỷ lệ lưu lượng khi tốc độ dòng chảy dao động.
Đo lường và tự động hóa
Hệ thống điều khiển kiểm soát các thông số vận hành và cung cấp khả năng vận hành thủ công, bán tự động hoặc hoàn toàn tự động.
Các thông số được kiểm soát:
Dòng chất lỏng và dòng khối lượng proppant
Mật độ hỗn hợp thời gian thực
Mức bể, áp suất đa dạng và tốc độ bơm
Tốc độ định lượng phụ gia hóa học
Chức năng điều khiển:
Kiểm soát mật độ phản hồi tự động để tăng nồng độ proppant theo chương trình
Khả năng điều khiển từ xa từ trạm điều khiển (Data Van)
Tự động thực hiện lịch xử lý với khả năng chặn thủ công
Ghi dữ liệu thời gian thực, quản lý cảnh báo và tắt khẩn cấp (ESD)
Các loại khung gầm di động
Dựa trên khung gầm xe (Truck{0}}Gắn):Trạm trộn được tích hợp trên khung gầm xe tải hạng nặng. Lý tưởng cho các hoạt động đòi hỏi phải di chuyển thường xuyên giữa các giếng.
Dựa trên sơ mi rơ moóc (Trailer-Được gắn):được gắn trên bệ sơ mi rơ moóc chuyên dụng. Thích hợp cho công việc quy mô lớn đòi hỏi sức mạnh và công suất lớn hơn.
Trong phiên bản trượt (Skid{0}}Mounted):thiết kế khung mô-đun cho các tấm đệm giếng cố định, dàn khoan ngoài khơi hoặc các giải pháp vận chuyển tùy chỉnh.
Kiểm soát chất lượng và xác nhận sản xuất
Tài liệu kỹ thuật:Bản vẽ bố trí chung (GA), P&ID, sơ đồ thủy lực và điện.
Chất lượng sản xuất:Các báo cáo về Chứng chỉ Vật liệu (MTR), Quy trình hàn (WPS/PQR) và Thử nghiệm không phá hủy (NDT).
Kiểm tra và kiểm tra:Báo cáo Kiểm tra nghiệm thu tại nhà máy (FAT), chứng chỉ kiểm tra thủy lực và nhật ký hiệu chuẩn hệ thống tự động hóa.
Hướng dẫn yêu cầu kỹ thuật
|
Thông số RFQ |
Thông tin bắt buộc |
|
Tiêu thụ hỗn hợp |
Lưu lượng vận hành bình thường và tối đa (BPM/m3/phút) |
|
Đặc điểm proppant |
Loại proppant, kích thước hạt và tỷ lệ (ví dụ: 20/40, 40/70, 100 lưới) |
|
Tỷ lệ thức ăn proppant |
Tốc độ nạp tối thiểu và tối đa (lb/phút / kg/phút) |
|
Nồng độ mục tiêu |
Nồng độ proppant bình thường và tối đa (PPA/kg/m3) |
|
Áp suất đầu ra |
Áp suất tăng áp cần thiết cho máy bơm bẻ gãy thủy lực (psi/bar) |
|
Các loại chất lỏng |
Nước bùn, gel tuyến tính, gel liên kết ngang |
|
kênh phụ gia |
Số lượng dòng chất lỏng và yêu cầu cấp liệu khô |
|
Khung gầm ưa thích |
Trên khung gầm, trên sơ mi rơ moóc hoặc trên đường trượt |
|
Nguồn điện |
Động cơ boong, hệ thống thủy lực hoặc truyền động điện |
|
Mức độ tự động hóa |
Điều khiển từ xa bằng tay, bán tự động hoặc tự động |
|
điều khoản sử dụng |
Phạm vi nhiệt độ xung quanh, độ cao, điều kiện địa điểm |
|
Tiêu chuẩn bắt buộc |
Yêu cầu cụ thể về API, ASME, ISO, CE/ATEX hoặc dự án |
Câu hỏi thường gặp
Hỏi: Chức năng chính của bộ trộn di động bẻ gãy thủy lực (máy trộn) là gì?
Trả lời: Máy trộn bẻ gãy di động đo và trộn chất lỏng mang, proppant và các chất phụ gia hóa học thành một hỗn hợp đồng nhất, sau đó cung cấp dưới áp suất tăng cho máy bơm áp suất cao.
Hỏi: Tại sao việc lựa chọn thiết bị phải dựa trên phạm vi điều chỉnh thay vì chỉ lưu lượng tối đa?
Đáp: Lưu lượng tối đa (BPM) chỉ hiển thị hiệu suất cao nhất. Lịch trình tiêm thường yêu cầu lưu lượng proppant ban đầu thấp và kiểm soát nồng độ chính xác.
Hỏi: Sự khác biệt giữa máy xay sinh tố frac và máy bơm frac áp suất cao là gì?
Đáp: Máy xay chuẩn bị, trộn và phân phối hỗn hợp ở áp suất thấp đến trung bình, đưa đến máy bơm. Sau đó, bơm frac áp suất cao sẽ tăng áp suất của hỗn hợp lên giá trị cao cần thiết để phun vào hệ tầng.
Hỏi: Làm thế nào để giám sát độ mài mòn của thiết bị khi làm việc với proppant có tính mài mòn?
Đáp: Các bộ phận có độ mài mòn cao - bao gồm mũi khoan, cánh bơm, lớp lót thùng trộn và khuỷu ống góp - được sản xuất từ hợp kim chống mài mòn hoặc vật liệu cứng.
Hỏi: Hệ thống điều khiển máy xay có thể tích hợp với các trạm điều khiển (Data Van) không?
Đ: Vâng. Máy trộn hiện đại được trang bị hệ thống điều khiển tự động giao tiếp với các trạm giám sát hoặc điểm điều khiển trung tâm bằng các giao thức tiêu chuẩn công nghiệp, cung cấp khả năng giám sát từ xa, kiểm soát luồng tự động và ghi dữ liệu tập trung.
Chú phổ biến: máy xay sinh tố di động, nhà sản xuất, nhà cung cấp, nhà máy máy sinh tố di động Trung Quốc
