一种工厂化压裂施工作业系统的制作方法

本实用新型涉及压裂施工作业技术领域，特别涉及一种工厂化压裂施工作业系统。

背景技术：

大港油田的现有压裂现场施工技术，单次施工规模一般小于800方，存在施工周期长，工人劳动强度大的不足，无法满足大规模连续泵注的要求，无法进行工厂化压裂作业。

近年来，大港油田在勘探评价过程中，发现了大量的低渗透油藏，如果采用常规的压裂工艺，费用太高，达不到经济开发的要求，必须采用大型工厂化压裂技术来降低开发费用。由于大港油田没有此类技术的应用经验，现有的现场施工技术不成熟，存在井场面积小，供水系统不完善等问题，限制了大型压裂工艺在大港油田的应用，影响了低渗透油藏的有效开发。因此，需要研究工厂化压裂施工作业系统满足现在的施工需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种克服上述缺陷，适应工厂化压裂施工作业的作业系统。

为此，本实用新型技术方案如下：

一种工厂化压裂施工作业系统，包括清水存储区域、压裂施工作业区域、试油作业区域、压裂砂存放区域、砂斗车装砂区域、测井施工作业区和连续油管作业区；其中，

清水存储区域邻近井场入口设置，其包括邻近井场输水管线设置的至少一个压裂清水罐、多个压裂储液罐、多个药剂储存罐和至少一个软体罐；压裂清水罐和软体罐分别通过输水管路与井场输水管线连接，压裂清水罐通过多条输水管线分别与每个压裂储液罐和药剂罐连接；

压裂施工作业区域邻近清水存储区域设置，且位于井口附近，其包括12～14台压裂泵车、至少两台混砂车和至少两台仪表车；混砂车邻近压裂储液罐设置，其进液口通过输液管路与压裂储液罐和药剂储存罐连接，且混砂车的出砂口设置有用于与压裂泵车连接的输砂管路；多台压裂泵车通过高压管汇连通至井口处；仪表车与压裂泵车通过数据传输线连接以监控其工作状态下的各项数据；

试油作业区域设置在井口处，其包括出口罐，出口罐通过两条放喷管线分别连通至井口和高压管汇处，且在两条放喷管线上各设置有一开闭阀门；

压裂砂存放区域和砂斗车装砂区域邻近压裂施工作业区域设置且远离清水存储区域，在砂斗车装砂区域配制有至少两台砂斗车；测井施工作业区域和连续油管作业区域均设置在邻近试油作业区域的空置区域处。

进一步地，还包括邻近井场入口处设置的生活作业区域，所述生活作业区域包括至少一间工具房和至少两间会议室。

进一步地，在邻近会议室的空置区和位于作业区域里侧的上风口空置区各设置有一个集合点。

进一步地，在邻近软体罐处还设置有至少一台倒液车。

该工厂化压裂施工作业系统通过对不同功能区域进行合理布局的同时对功能区域中使用的设备进行合理布局，实现整体作业系统占地面积较小，各功能布局紧凑且满足安全作业要求，便于大型压裂施工。

附图说明

图1为本实用新型的工厂化压裂施工作业系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明，但下述实施例绝非对本实用新型有任何限制。

如图1所示，该工厂化压裂施工作业系统包括合理布局在作业区域内的清水存储区域、压裂施工作业区域、试油作业区域、压裂砂存放区域、砂斗车装砂区域、测井施工作业区、连续油管作业区和生活作业区域。

井场入口设置在作业区域西面，井口位于作业区域中部靠东的位置处；根据作业区域现场实际情况，清水存储区域、压裂施工作业区域、压裂砂存放区域和砂斗车装砂区域自井场入口向东依次设置；

此外，在作业区域东侧还设置有一条贯穿清水存储区域和压裂施工作业区域的输水管线7，输水管线7与场外输水管线通过管路连接。

清水存储区域邻近井场入口设置，其包括邻近井场输水管线7设置的一个压裂清水罐1-1、10个压裂储液罐1-2、5个药剂储存罐1-3和至少一个软体罐1-4；压裂清水罐1-1和软体罐1-4分别通过输水管路与井场输水管线7连接，压裂清水罐1-1通过多条输水管线可实现与每个压裂储液罐1-2和每个药剂罐1-3连接，根据配液需要，向压裂储液罐1-2和药剂罐1-3中泵送清水；其中，压裂清水罐由多个小型清水罐串联而成，便于观测水罐中剩余液量以及时补水；

软体罐1-4中的水由井场外输水管线提供，软体罐中的水储满后，可通过输水管线将一部分水输送至压裂清水罐1-1中，用于配制瓜胶、压裂液体系添加剂、碱等溶液；在软体罐1-4邻侧还施工前设置有一台倒液车1-5，施工前，软体罐1-4中的另一部分水倒入至倒液车1-5中，用于压裂时备用；此外在压裂施工前还应保证存储清水区域的水量满足压裂施工需求。

压裂施工作业区域邻近清水存储区域设置，且位于井口附近，其包括14台压裂泵车2-2、三台混砂车2-1和两台仪表车2-3；具体地，

三台混砂车2-1邻近压裂储液罐1-2设置，其中，一台混砂车2-1作为主混砂车，另一台混砂车2-1作为副混砂车，这两台混砂车根据实际配砂量相互配合使用；第三台混砂车2-1备用；每台混砂车2-1的进液口通过输液管路分别与压裂储液罐和药剂储存罐连接以配制压裂用的携砂液，而混砂车2-1的出砂口则通过输砂管路与压裂泵车2-2连接；

14台压裂泵车2-2为满足大规模、高排量的工厂化压裂，每台车保证排量1m3/min，使14台车可以保证14m3/min的排量；其中，靠近井口的两台用于泵送桥塞，另有两台备用，其余的十台用于泵送携砂液；14台压裂泵车2-2通过高压管汇连通至井口处，使配制好的携砂液通过压裂泵车2-2经由高压管汇泵送至井下；

两台仪表车2-3邻近14台压裂泵车2-2设置，其中一台仪表车与十台用于泵送携砂液的压裂泵车2-2通过数据传输线连接，以监控压裂施工作业的排量、压力、总液量、砂量等，提供压裂施工过程中的数据；另外一台仪表车与两台用于泵送桥塞的压裂泵车2-2通过数据传输线连接，以监控泵送桥塞，提供泵送桥塞时的压力、排量、总液量等数据。

工厂化压裂施工以后，在试油作业区域进行放喷工序，目的是返排出压裂残液，这些残液从井口经过放喷管线进入到出口罐中；具体地，试油作业区域设置在井口处，其包括出口罐3-1，出口罐3-1通过两条放喷管线3-2分别连通至井口10和高压管汇2-4处，且在两条放喷管线3-2上各设置有一开闭阀门。当携砂液需要通过高压管汇2-4直接泵送至放喷管线3-2进入出口罐3-1中时，打开设置在出口罐3-1和高压管汇2-4之间的开闭阀门，关闭设置在出口罐3-1和井口10之间的开闭阀门；而当携砂液需要通过高压管汇2-4直接泵送至井口中时，则打开设置在出口罐3-1和井口10之间的开闭阀门，关闭设置在出口罐3-1和高压管汇2-4之间的开闭阀门，待作业完毕后，再通过连接在井口10与出口罐3-1之间的放喷管线3-2放喷至出口罐3-1内。

压裂砂存放区域4和砂斗车装砂区域5邻近压裂施工作业区域设置且远离清水存储区域，防止砂子受潮或液体罐漏水污染压裂砂；砂斗车装砂区域5邻近压裂砂存放区域4，该区域配制有至少两台砂斗车，用于向压裂施工作业区域运送砂子；

测井施工作业区域6和连续油管作业区域7均设置在邻近试油作业区域3的空置区域处；其中，测井施工作业区域6离井口较近，主要工作是与压裂泵车配合泵送桥塞。如果是水平井压裂施工，选择泵送桥塞工艺，每压裂一层后，测井开始作业，将桥塞泵入到井下指定位置，由压裂泵车配合测井车来泵送工具，执行压裂后-泵送桥塞-再压裂下层-再泵送桥塞这个工序，直到水平井压裂施工全部完成。连续油管作业区域7用于压裂施工全部结束后进行放喷工序，具体为采用2mm油管进行放喷，当压力检测小于15mPa时，连续油管开始进行钻塞工作，边钻塞边循环，将废屑循环上来，求产。

生活作业区域邻近井场入口处设置，其包括至少一间工具房和至少两间会议室。此外，在邻近会议室的空置区和位于作业区域里侧的上风口空置区各设置有一个集合点，用于出现事故或危险时，进行人员集合。

该工厂化压裂施工作业系统通过对不同功能区域进行合理布局的同时对功能区域中使用的设备进行合理布局，实现整体作业系统占地面积较小，各功能布局紧凑且满足安全作业要求，便于大型压裂施工。