一种抽水方法及抽水系统与流程

本发明涉及页岩气压裂供水技术领域，具体而言，涉及一种抽水方法及抽水系统。

背景技术：

在油气田开发领域，对低渗透油气田，特别时页岩气的油气开采一般通过压裂改造手段来实现低渗储层的经济有效开发。页岩器气压裂即利用地面高压泵组向井眼中泵注压裂液使储层破裂，继续通过井眼泵注压裂液使得在储层中形成裂缝继续延伸，同时将携带支撑剂的压裂液挤入储层支撑所形成的裂缝，为油气提供高导流能力的流动通道，进而提高油气产量。

油气采取的井场一般在山地中，压裂过程中所使用的到的水则需要从地势较低的供水点抽取到地势较高的井场的储水点，供水点到储水点一般为3公里以上。目前，压裂所需要的水一般采用一站式供水，即在供水点与储水点之间铺设一条长的供水管道，并通过一个抽水装置将供水点的水抽送到储水点。这种抽水方式中，抽水装置抽水压力较大，一般在1.6mpa以上，当出现管道事故时对工作人员、建筑物造成极大的伤害和不可挽回的损失。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种抽水方法，以改善现有抽水方式中抽水装置的抽水压力较大的问题。

本发明的目的在于提供一种抽水系统，现有抽水方式中抽水装置的抽水压力较大的问题。

本发明是这样实现的：

基于上述第一目的，本发明提供一种抽水方法，包括如下步骤：

在供水点与储水点间不同的高度位置设置多级储存设备；

靠近供水点的储存设备为初级储存设备，靠近储水点的储存设备为末级储存设备；

在初级储存设备与供水点之间、在相邻的两个储存设备之间、在末级储存设备与储水点间均设置抽水装置，通过各个抽水装置逐级的将供水点的水抽取到储水点处。

进一步地，在从供水点到储水点的方向上各级储存设备的所在位置逐级升高。

进一步地，相邻的两级储存设备间的高度差不大于150米。

进一步地，设于相邻的两个储存设备之间的抽水装置为第一抽水装置，相邻的两个储存设备分别为第一储存设备和第二储存设备，第一储存设备所在位置低于第二储存设备的位置；

第一抽水装置包括管道和泵送装置，管道包括第一管段和第二管段，泵送装置具有进液口和出液口，第一管段的一端与进液口连通，第一管段的另一端与第一储存设备连通，第二管段的一端与出液口连通，第二管段的另一端与第二储存设备连通。

进一步地，泵送装置包括发电机、电机和水泵；

发电机与电机电连接，发电机用于为电机提供电能；

水泵具有进液口和出液口，水泵与电机连接，电机用于带动水泵工作。

进一步地，第一管段和第二管段均为软管。

进一步地，第一管段的内径和第二管段的内径均不小于200mm。

进一步地，储存设备为储存罐。

进一步地，储水点处设有存放设备，通过各个抽水装置逐级的将供水点的水抽取到储水点后储存在存放设备中。

基于上述第二目的，本发明提供一种抽水系统，包括多个储存设备和多个抽水装置，两个抽水装置之间设置一个储存设备。

本发明的有益效果是：

本发明提供一种抽水方法，供水点与储水点之间设置有多级储存设备，供水点与初级储存设备之间、相邻的两个储存设备之间，末级储存设备与存水点之间都设置有抽水装置。供水点的水通过抽水装置抽取到初级储存设备中，再通过储存设备之间的各个抽水装置逐级的将水从初级储存设备抽取到末级储存设备中，最后再抽水装置将末级储存设备中的水抽取到储水点处，从而完成整个抽水过程。采用分级的抽水方法使得各个抽水装置的抽水压力较低，可有效的将抽水压力控制在1.6mpa以下，不会发生管道事故。

本发明提供一种抽水系统，包括多个储存设备和多个抽水装置，两个抽水装置之间设置一个储存设备，在抽水过程中抽水装置的抽水压力较低，不会发生管道事故。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的抽水方法的抽水示意图；

图2为本发明实施例1提供的第一抽水装置、第一储存设备和第二储存设备三者的连接图；

图3为本发明实施例1提供的泵送装置的结构示意图；

图4为本发明实施例2提供的抽水系统的结构示意图。

图标：10-供水点；20-储水点；21-存放设备；30-储存设备；31-初级储存设备；32-末级储存设备；33-第一储存设备；34-第二储存设备；40-抽水装置；41-第一抽水装置；411-管道；4111-第一管段；4112-第二管段；412-泵送装置；4121-发电机；4122-电机；4123-水泵；4124-进液口；4125-出液口；42-第二抽水装置；43-第三抽水装置；100-抽水系统。

具体实施方式

现有技术中，压裂所需要的水一般采用一站式供水，即在供水点与储水点之间铺设一条长的供水管道，并通过一个抽水装置将供水点的水抽送到储水点。这种抽水方式存在抽水压力大的问题。

此外，现有技术中，供水管道的铺设方式一般为两种：

一种是多个无缝钢管拼接而成，铺设管道时需要用卡车将钢管运输至铺设现场，使用吊车吊装、电焊焊接。由此可以看出，目前这种无缝钢管的铺设方式具有很多的局限性。山地供水的供水点与井场所在的储水点的距离一般在3公里以上，管道则需要铺设3公里以上。若按照10m一根的钢管计量，需要300根以上的钢管，需要卡车8-15台。场地费、运输费、人工成本将大大提高。此外，拆卸时也需要氧气乙炔等切割手段拆除，操作极为麻烦。

另外一种是采用一个长的软管直接铺设，受到抽水装置压力的限制，软管只能采用较小的直径，排水量较小，不能适应页岩气大排量的要求。

为此，本发明一种抽水方法及抽水系统以改善上述问题。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种抽水方法，以达到降低抽水压力增大排水量的目的，具体步骤如下：

首先，在供水点10与储水点20之间不同的高度位置设置多级储存设备30。供水点10即为水源所在出，河水和井水均可作为水源。储水点20即为压裂井场所在地，储水点20处设有存放设备21，存放设备21用于存放水，本实施例中，存放设备21为储存罐。供水点10的地势低于储水点20的地势。供水点10与储水点20之间的多级储存设备30在供水点10到储水点20的方向上逐级升高，即靠近储水点20的储存设备30的所在位置高于与该储存设备30相邻并远离储水点20的储存设备30的所在位置。当然，在其他具体实施例中，储存设备30的布置方式还可为其他形式，比如，部分储存设备30等高设置、储存设备30一高一低设置等。

在实际操作过程中，可先在供水点10与储水点20之间的山地上选取多个站点，相邻的两个站点的高出差为150米，并在每个站点处都设置储存设备30，以使相邻的两个储存设备30之间的高度差为150米。当然，在其他具体实施例中，两个相邻的站点之间的距离也可小于150米，即两个相邻储存设备30之间的高度差小于150。

储存设备30的作用是用于储存水，各级储存设备30中，最靠近供水点10的储存设备30为初级储存设备31，初级储存设备31与供水点10之间的高度差不超过150米；最靠近储水点20的储存设备30为末级储存设备32，末级储存设备32与储水点20之间的高度差不超过150米。本实施例中，储存设备30为储存罐。

其次，在各个站点上设置好储存设备30后，在初级储存设备31与供水点10之间、相邻的两个储存设备30之间、在末级储存设备32与储水点20之间设置抽水装置40。初级储存设备31与供水点10之间的抽水装置40可以将供水点10的水抽取到初级储存设备31中，各个储存设备30之间的抽水装置40可逐级的将初级储存设备31中的水抽取到末级储存设备32中，末级储存设备32与储水点20之间的抽水装置40可将末级储存设备32中的水抽取到储水点20出，即通过各个抽水装置40可逐级的将供水点10的水抽取到出水点处。

本实施例中，相邻的两个储存设备30分别为第一储存设备33和第二储存设备34，第一储存设备33所在的位置低于第二储存设备34的位置。相邻的两个储存设备30之间的抽水装置40为第一抽水装置41，供水点10与初级储存设备31之间的抽水装置40为第二抽水装置42，末级储存设备32与储水点20之间的抽水装置40为第三抽水装置43。第一抽水装置41、第二抽水装置42和第三抽水装置43三者的结构相同，以下对第一抽水装置41进行详细描述。

如图2所示，第一抽水装置41包括管道411和泵送装置412。管道411包括第一管段4111和第二管段4112，第一管段4111和第二管段4112均为软管，第一管段4111和第二管段4112的内径均不小于200mm。本实施例中，如图3所示，泵送装置412包括发电机4121、电机4122和水泵4123。发电机4121为超静音发电机4121，发电机4121与电机4122电连接，发电机4121用于为电机4122提供电能；水泵4123具有进液口4124和出液口4125，电机4122的输出轴与水泵4123的输入轴连接，电机4122工作将带动水泵4123工作。泵送装置412中的各设备可实现低音工作，避免造成噪音污染。如图2所示，第一管段4111的一端与水泵4123的进液口4124连通，第一管段4111的另一端与第一储存设备33连接；第二管段4112的一端的水泵4123的出液口4125连通，第二管段4112的另一端与第二储存设备34连接。当发电机4121工作时，发电机4121为电机4122提供电能，从而使电机4122带动水泵4123工作，以将第一储存设备33中的水抽取到第二储存设备34中。

如图1所示，第二抽水装置42设置在供水点10与初级储存设备31之间，即第二抽水装置42中的第一管段4111延伸至供水点10处，第二抽水装置42中的第二管段4112与初级储存设备31连通。第三抽水装置43设置在末级储存设备32之间，即第三抽水装置43中的第一管段4111与末级储存设备32连通，第三抽水装置43中的第二管段4112与储水点20处的存放设备21连通。工作时，供水点10的水通过第二抽水装置42抽取到初级储存设备31中，再通过储存设备30之间的各个第一抽水装置41逐级的将水从初级储存设备31抽取到末级储存设备32中，最后再通过第三抽水装置43将末级储存设备32中的水抽取到存放设备21中并储存，从而完成整个抽水过程。本实施例中，采用分级的抽水方法，每一级之间的高度差为不大于150米，使得各个抽水装置40的抽水压力较低，可有效的将抽水压力控制在1.6mpa以下，不会发生管道事故。此外，这种分级抽水方式可使第一管段4111和第二管段4112的内径均不小于200mm，能够保证页岩压裂大排量的要求。

此外，本实施例中，管道411中的第一管段4111和第二管段4112均为软管方便安装及拆卸，铺设过程中省时省力，第一管段4111和第二管段4112在使用前均为盘成圆盘，便于运输，降低了存放所占用的空间。第一管道411可以为一个整体的软管，也可以是多个管段通过卡箍拼接而成；第二管道411也可以为一个整体的软管，也可以是多个管段通过卡箍拼接而成。

实施例2

如图4所示，本实施例提供一种抽水系统100，包括多个储存设备30和多个抽水装置40，两个抽水装置40之间对应设置一个储存设备30。

其中，抽水装置40和储存设备30与上述实施例中相同，在此不再赘述。

在实际使用过程中，可通过上述实施例的方法将抽水系统100布置在供水点10与储水点20之间。在抽水过程中，抽水装置40的抽水压力较低，不会发生管道事故。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。