用于将支撑剂添加到压裂流体的方法与流程

文档序号:16377496发布日期:2018-12-22 09:12阅读:203来源:国知局
用于将支撑剂添加到压裂流体的方法与流程

本申请涉及将支撑剂添加到压裂流体的方法。更具体地,本申请提供了一种将支撑剂从传递流体混合物传递至基础流体,以形成支撑剂浆料的方法。

压裂流体用于水力压裂过程,以便于地下地层内的碳氢沉积物的回收。压裂流体通常在高压下泵送至地层中,以迫使地层内形成裂缝或裂沟,允许碳氢化合物更容易地从地层流出。压裂流体通常含有大量的水,尽管诸如甲醇的醇类、诸如柴油和液化丙烷或甲烷的碳氢化合物、或诸如氮气和二氧化碳的液化气体也可以用作基础流体。此外,诸如盐酸(hcl)或氢氟酸(hf)的酸类可用于与诸如石灰岩(limestone)或白云岩(dolomite)的地层中的碳酸盐矿物反应,或与诸如砂岩(sandstone)的地层中的硅酸盐矿物反应,从而溶解部分的地层并且造成压裂。

通常,压裂流体含有悬浮的颗粒状固体或支撑剂,一旦压裂流体被移除,颗粒状固体或支撑剂保留在地层中,其中支撑剂用于撑开所形成的通道,允许井中的碳氢沉积物更容易地流到表面。此外,压裂流体通常含有添加剂以控制粘度和其他性质,使得在将流体泵送至地层时,足够数量的支撑剂可保持悬浮,但支撑剂可沉积在所形成的裂缝和裂沟中,并且其余组分可以很容易地从压裂地层中移除。这些添加剂可包括胶凝剂或增稠剂以增加粘度,便于支撑剂的悬浮,以输送到地层中,以及压裂剂,降低粘度,从而允许支撑剂沉降并沉积在裂缝中并便于已使用的压裂流体的回收。

水基压裂流体使用起来相对便宜,但是与水基流体一起使用的一些添加剂是有毒的或可能对环境造成危害,并且一旦压裂作业完成就可能需要处理大量的回收的被污染的水,从而对环境产生额外的负面影响。此外,水基压裂流体可能在形成的通道内留下残余物,并可能对地层造成损害。水基压裂流体的一些缺点可以通过使用基础流体来克服,所述基础流体是在正常环境大气压和温度下的气体,但是其可以在增加的压力和/或降低的温度下液化或者在气体形式的压力下使用。这种挥发性的流体包括二氧化碳(co2)、氮气(n2)和碳氢化合物(诸如甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、液化天然气(lng)、挥发性的原油的以及冷凝物等)。这些挥发性的流体通常被更完全地从地层中回收,因为随着井筒中的压力减轻它们呈气态或变成气态,并且与水基流体相比可以对地层造成较小的损害。

支撑剂和其他添加剂与基础流体的混合通常在搅拌器中执行,并且然后使用高压泵将所得浆料泵送至井筒中。向具有相对低挥发性的或危险性的基础流体(诸如水、醇和具有小于约2psi或小于约14kpa的雷德蒸气压的碳氢化合物)添加支撑剂和其他添加剂,通常可以安全且方便地在组分暴露于环境温度和压力的条件下在开放系统中执行。然而,具有较高挥发性的基础流体(诸如液化气体)必须在增加的压力和/或降低的温度下以及在封闭系统中处理,使得保持液态以注入井筒中。另外,基础流体(诸如浓酸)是腐蚀性的并且可能是危险的,并且期望避免这些流体与未受保护的人员或设备的接触。因此,向这种基础流体添加支撑剂和添加剂可能需要专门的设备和技术以防止或控制流体与环境的接触。

可以使用对环境密封的搅拌器将支撑剂添加到高挥发性的压裂流体中。这种密封的搅拌器含有在封闭系统中的支撑剂和挥发性流体,使得当混合物被混合以产生浆料时,混合物不会暴露于环境中。然而,在生产每批浆料后可能需要停止操作,使得搅拌器可以用额外的支撑剂和流体再填充且重新密封,并且可能需要若干这样的搅拌器同时地或连续地操作,从而以完成压裂作业所需的速率产生浆料。可替代地,可以将干燥的固体支撑剂或含有支撑剂的流体流连续地或半连续地添加到挥发性的或酸性的基础流体流中以形成浆料,然后将浆料泵送至井筒中。含有支撑剂的高挥发性的或酸性的流体,和/或用于制备这种流体的方法和设备在以下专利文献中有描述:美国专利号4,126,181、美国专利申请公开2006/0243437、2009/0183874、2013/0255953、2014/0151049、2014/0151051、2014/0174747、2014/0299321、2014/0374094、2014/0378354、2015/0157995、2015/0204166和2015/0345269,以及加拿大专利或公开申请1,134,258、2,198,156、2,831,525和2,854,070。

然而,用于将支撑剂添加到基础流体的新方法和设备是值得期待的,该新方法和设备允许连续添加支撑剂,允许流体与环境的接触被最小化或被防止,并且在某些情况下可以有利地提高安全性和/或降低成本。



技术实现要素:

本发明提供一种制备用于压裂地下地层的支撑剂浆料的方法,其中所述支撑剂浆料包括基础流体和支撑剂。所述方法包括:制备包括所述支撑剂和传递流体的混合物;以及将所述支撑剂从所述混合物传递至所述基础流体以形成所述支撑剂浆料。在至少一个实施例中,所述支撑剂在重力的影响下从所述混合物传递至所述基础流体。在至少一个实施例中,所述基础流体和所述支撑剂浆料保持在封闭系统中。在至少一个实施例中,将所述支撑剂与所述传递流体混合以形成传递浆料。将所述传递浆料和基础流体引入支撑剂交换装置中,并且将所述支撑剂从所述传递浆料传递至所述基础流体以形成所述支撑剂浆料和再生传递流体。在至少一个实施例中,将所述支撑剂作为浓缩浆料传递至所述基础流体。

本发明的另一方面提供了一种用于如本文所描述的方法的支撑剂交换装置。在至少一个实施例中,支撑剂交换装置是一种支撑剂交换腔室,其包括用于将传递浆料引入至所述支撑剂交换腔室中的传递浆料入口。在这样的实施例中,所述传递浆料包括支撑剂和传递流体,并且支撑剂的密度大于传递流体的密度。在这样的实施例中,支撑剂交换腔室还包括基础流体入口,用于将基础流体引入至所述支撑剂交换腔室中。在这样的实施例中,基础流体的密度大于传递流体的密度,并且基础流体入口定位在所述传递浆料入口位置的下方。在这样的实施例中,当所述传递浆料被引入至与所述支撑剂交换腔室中的所述基础流体直接接触时,所述支撑剂在重力的影响下从所述传递浆料传递至所述基础流体,以形成支撑剂浆料和再生传递流体。在这样的实施例中,支撑剂交换腔室还包括支撑剂浆料出口,用于从所述支撑剂交换腔室移除所述支撑剂浆料;和再生传递流体出口,用于从所述支撑剂交换腔室移除所述再生传递流体。

在至少一个可替代的实施例中,支撑剂交换装置包括传递浆料腔室,其包括用于将传递浆料引入至所述传递浆料腔室中的传递浆料入口。在这样的可替代的实施例中,所述传递浆料包括支撑剂和传递流体,并且所述传递浆料在所述传递浆料腔室内分离,以形成浓缩浆料和再生传递流体。在这样的可替代的实施例中,传递浆料腔室还包括再生传递流体出口,用于从所述传递浆料腔室移除所述再生传递流体。另外,在这样的可替代的实施例中,支撑剂交换装置包括基础流体腔室,其包括用于将基础流体引入至所述基础流体腔室中的基础流体入口,和用于从所述基础流体腔室移除支撑剂浆料的支撑剂浆料出口。在这样的可替代的实施例中,支撑剂交换装置还包括支撑剂传递装置,提供所述浓缩浆料从所述传递浆料腔室至所述基础流体腔室的传递,以与所述基础流体混合以形成所述支撑剂浆料。

附图说明

从以下文字描述和附图中,本发明的其他特征将变得显而易见,其中:

图1是包括用于执行本发明方法的至少一个实施例的设备的实施例的工作环境的示意图;

图2是表示本发明方法的至少一个实施例的示意性流程图;

图3a是根据本发明的支撑剂交换装置的一个实施例的示意性截面侧视图;

图3b是沿线ii-ii截取的图3a的实施例的示意性截面端视图;

图4是根据本发明的支撑剂交换装置的另一个实施例的示意性截面侧视图;

图5是根据本发明的支撑剂交换装置的又一个实施例的示意性截面侧视图;以及

图6是用于执行本发明方法的至少一个实施例的设备的另一个实施例的示意图。

定义

如本文所用,关于本文所描述的流体或浆料的术语“在封闭系统中”旨在表示流体或浆料不暴露于围绕封闭系统的环境条件,并且旨在表示封闭系统直接环境的人和物体不与流体或浆料或其蒸气接触或暴露在其中。在至少一个实施例中,处于封闭系统中的流体或浆料可以保持在受控条件下,包括但不限于温度和/或压力条件,该温度和/或压力条件不同于在围绕封闭系统的环境中经历的温度和/或压力条件。在至少一个实施例中,在封闭系统中的流体或浆料与封闭系统的周遭之间存在最小的质量传递或基本上没有质量传递。在至少一个实施例中,封闭系统可以是隔离系统,使得在封闭系统中的流体或浆料与封闭系统的周遭之间存在最小的质量或能量传递或基本上没有质量或能量的传递。

如本文所用,就流体而言,术语“不混溶的”旨在指代基本上彼此不溶的流体,使得它们彼此混合以形成多相混合物,该多相混合物含有在其间限定界面的两个或更多个不同的相。例如,不同的相可以是以另一种流体或者单独的层的基质内的一种流体的液滴的形式。不混溶流体的混合物的每个不同的相含有一种流体,并且基本上没有或只有最小浓度的另一种流体。

如本文所用,就流体而言,术语“可混溶的”旨在指代彼此混合以形成含有单相的均相混合物的流体。如本文所用,术语“部分可混溶的”旨在指代当以一定浓度或比例混合时形成均相混合物,但当以其他浓度或比例混合时形成多相混合物的流体。例如,第一流体可以在第二流体中具有最大溶解度,使得当第二流体中的第一流体的浓度低于其最大溶解度时,流体形成均相混合物。然而,当第二流体中的第一流体的浓度超过其最大溶解度时,过量的第一流体可与第二流体中的第一流体的饱和的均相的溶液形成多相混合物。因此,部分可混溶流体的多相混合物的不同的相的至少之一可含有流体两者的可测量浓度。

如本文所用,术语“约”和“近似”旨在指代在给定测量的性质或精度的情况下,对应所测量的量的可接受的误差度。例如,如本领域所理解的,误差度可以由为测量提供的有效数字的位数来指示,并且包括但不限于为测量所报告的最精确有效数字中的±1的变化。典型的示例性误差度在给定值或值范围的10%(%)内,或在5%内。除非另有说明,否则本文给出的数值数量是近似值,意味着当未明确说明时可以推断出术语“约”或“近似”。

如本文所用,术语“基本上”指代动作、特性、性质、状态、结构、物品或结果的完成或近乎完成的程度或度。例如,物质的“基本上全部”将意味着差异可以忽略不计或不可测量的所有或近乎完全地所有的物质,并且效果几乎与包括所有物质的效果相同。在某些情况下,绝对完整性的偏差的确切的可允许的程度取决于具体情况。然而,一般而言,完成的接近程度将具有相同的总体结果,就好像获得绝对和完全的完成。

当在负面含义中使用时,“基本上”的使用同样适用于指代动作、特性、性质、状态、结构、物品或结果的完全或近乎完全的缺失。例如,质量或能量的“基本上没有传递”意味着没有传递,或者如此近乎完全没有传递,使得效果与没有传递的情况相同。换言之,只要传递不产生可测量或显著的影响,就可能存在一些质量或能量的微小传递。

如本文所用,术语“最小”旨在表示可忽略或可测量但可容许的量,或可在不产生有害影响的情况下进行补偿的量。例如,在过程中质量或能量的最小传递是可忽略的质量或能量的量的传递,或者对过程的影响是可容忍的量,或者在不会对过程产生有害影响的情况下,过程用户可以考虑或补偿的量。

如本文所使用的,包括但不限于“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”、“向上”、“向下”等等的表示相对竖直方向或方位的术语,是方便于旨在表示在正常操作中相对于地球重力场的相对方位或方向的词语,并且不是限制性术语。因此,物体或物质具有例如在地球引力场的影响下从“上”、“顶部”或“上方”的位置例如向下移动到“下”、“底部”或“下方”的位置的倾向。

如本文所用,术语“雷德蒸气压”旨在表示,如通过astm标准d323(石油产品蒸气压标准试验方法(雷德方法))中描述的方法测量的,初始沸点高于0℃(32°f)的石油产品和原油在37.8℃(100°f)下的蒸气压。

如本文所用,术语“周围环境条件”旨在表示地球上有生命的人通常经历的条件,包括但不限于外部气候条件和在遮蔽空间中的条件。周围环境条件包括但不限于环境空气压力和空气温度。

如本文所用,术语“正常大气压力”旨在表示地球大气在地球通常经历的条件下施加的压力。平均而言,正常大气压力近似为1个大气压或101.3kpa,但是,取决于气候条件,可以在本领域公知的限度内变化。

如本文所用,术语“环境温度”旨在表示在周围环境条件下的空气温度。环境温度包括但不限于约-40℃至约40℃的范围。

详细描述

本发明的一个方面涉及制备用于压裂地下地层的支撑剂浆料的方法,其中支撑剂浆料包括基础流体和支撑剂。在至少一个实施例中,基础流体可选自但不限于水、盐水、碳氢化合物、醇类、甘醇类、液化气、液化天然气、酸类及其组合。合适的碳氢化合物包括但不限于甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、液化天然气(lng)、挥发性的原油以及冷凝物、柴油等。基础流体期望地被选择以使得与待处理的地层相容,这是本领域公知的。

在至少一个实施例中,基础流体是期望保持在封闭系统中的流体,使得保护工人或物体免于接触或暴露于流体或其蒸气,或者使得为流体提供与周围环境条件不同的受控条件。在至少一个实施例中,基础流体可以是液体。在至少一个实施例中,基础流体可以是液化气体(诸如液态co2、丙烷或丁烷),其需要维持在增加的压力和/或降低的温度的条件下以保持液态,该增加的压力和/或降低的温度相比于正常环境大气压和环境温度。在至少一个实施例中,基础流体可以是具有大于14kpa或大于2psi的雷德蒸气压的挥发性的基础流体。在至少一个实施例中,基础流体可以是有毒的或腐蚀性的基础流体,与其接触或暴露于其可能对工人造成危害或者对机器和其他物体造成损害。在至少一个实施例中,有毒的或腐蚀性的基础流体可以是酸类,包括但不限于盐酸(hcl)或氢氟酸(hf)及其混合物。

在至少一个实施例中,支撑剂是诸如本领域所公知的砂、铝土矿、烧结铝土矿或陶瓷颗粒,。可以选择支撑剂的尺寸、形状、孔隙率、抗压性、化学处理,包括但不限于表面处理,以及本领域已知的特定应用或工作需要所需的其他性质。

基础流体和/或支撑剂浆料可包含一种或多种本领域已知的其他添加剂和组分,包括但不限于增粘剂、胶凝剂、交联剂、压裂剂、减摩剂、降滤失剂、表面活性剂、乳化剂、破乳剂、粘土控制剂、腐蚀抑制剂、阻垢剂、ph控制剂、杀菌剂和共溶剂。这些添加剂可以在支撑剂浆料形成之前添加至基础流体,或者在支撑剂浆料形成之后添加至支撑剂浆料。在至少一个实施例中,在支撑剂浆料形成之后将一种或多种添加剂添加至支撑剂浆料中。在至少一个实施例中,在支撑剂浆料形成之后将一种或多种添加剂添加至支撑剂浆料中。

该方法包括将支撑剂与传递流体混合以形成混合物。在至少一个实施例中,选择传递流体以便执行以下功能中的至少一项:

·涂覆和/或由支撑剂吸收,包括但不限于从大量的支撑剂的孔隙和裂隙中净化气体;

·调节支撑剂的条件,包括但不限于温度,以准备添加至基础流体中;

·作为基础流体的添加剂;

·将支撑剂输送到现场或装置,以传递至基础流体;以及

·在支撑剂传递过程中,在基础流体与周遭环境之间提供密封或屏障。

在至少一个实施例中,传递流体可选自但不限于水、盐水、碳氢化合物、醇类、甘醇类、液化气、液化天然气、酸及其组合。在至少一个实施例中,传递流体是具有小于约14kpa或小于约2psi的雷德蒸气压的碳氢化合物,包括但不限于精炼油、柴油燃料、矿物油和气体冷凝物。在至少一个可替代的实施例中,传递流体选自水、盐水、甘醇类、甲醇及其混合物。水基传递流体可以含有溶解的盐,包括但不限于氯化钾(kcl)。

在至少一个实施例中,传递流体是与基础流体不同的流体。在至少一个实施例中,传递流体与基础流体基本上不混溶。在至少一个实施例中,传递流体至少部分地与基础流体混溶。在至少一个实施例中,传递流体具有小于基础流体密度的密度。在至少一个实施例中,传递流体具有大于基础流体密度的密度。

在至少一个实施例中,传递流体包含一种或多种本领域已知的其他添加剂,包括但不限于压裂剂、减摩剂、降滤失剂、表面活性剂、乳化剂、破乳剂、增流剂、活化剂和泄漏添加剂。在至少一个实施例中,传递流体包含一种或多种表面活性剂。合适的表面活性剂是本领域已知的,包括但不限于非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性离子表面活性剂。

在至少一个实施例中,使用搅拌器将支撑剂与传递流体混合。在至少一个实施例中,使用本领域公知的运输机或预混器将支撑剂连续添加到搅拌器中。在至少一个实施例中,在添加到传递流体之前,支撑剂储存在周围环境温度下。在至少一个实施例中,在与传递流体混合之前或期间,可以调节支撑剂的温度,使其约等于与其混合的传递流体的温度。因此,当传递流体的温度低于支撑剂被存储时的温度时,在支撑剂与传递流体在搅拌器中混合之前或期间,支撑剂可以被冷却至大约传递流体的温度。在至少一个实施例中,使用本领域已知的方法将传递流体调节至所期望的温度,并且当传递流体和支撑剂混合时,温度可调的传递流体用于将支撑剂的温度调节至所期望的温度。

在至少一个实施例中,将搅拌器中的支撑剂和传递流体的混合物暴露于环境中。暴露于环境的搅拌器可用于将支撑剂与传递流体混合,所述传递流体对工人或操作无害或对环境无害,或具有低挥发性、具有小于约14kpa或小于约2psi的雷德蒸气压。在至少一个实施例中,将搅拌器中的支撑剂和传递流体的混合物密封,以免暴露于环境中。环保密封的搅拌器可用于将支撑剂与传递流体混合,所述传递流体对工人或操作有害或对环境有害,或者是挥发性的、具有大于约14kpa或大于约2psi的雷德蒸气压。如果支撑剂将要与非常易挥发的传递流体(包括但不限于液化气体或大于约69kpa或大于约10psi的雷德蒸气压的流体)混合,可以使用环保密封的分批搅拌器。这种环保密封的分批搅拌器将允许支撑剂和传递流体在高于环境大气压的压力条件下混合。因此,在环保密封的搅拌器或环保密封的分批搅拌器中的支撑剂和传递流体的混合物可以保持在不同于周围环境的温度和压力的温度和/或压力的条件下。

该方法还包括将支撑剂从混合物传递至基础流体以形成支撑剂浆料。在至少一个实施例中,浓缩浆料由支撑剂和传递流体的混合物形成。在支撑剂的密度大于传递流体的密度的实施例中,支撑剂可以在重力的影响下沉降以形成浓缩浆料。在至少一个实施例中,使用本领域公知的技术和设备,浓缩浆料可以通过离心,由支撑剂和传递流体的混合物形成。

在至少一个实施例中,使用支撑剂传递装置将浓缩浆料传递至基础流体。在至少一个实施例中,支撑剂传递装置包括阀门,以防止或允许浓缩浆料进入基础流体和/或控制浓缩浆料添加至基础流体的速率。在至少一个实施例中,支撑剂传递装置还包括单向阀,以在浓缩浆料被传递至基础流体时,防止基础流体通过阀门回流。在至少一个实施例中,单向阀可以是可变孔口三通单向阀,其类型包括但不限于鸭嘴阀(minivalveinternationalbv)。其他合适的单向阀是技术人员已知的。

支撑剂传递装置的实施例还可包括支撑剂移动装置,包括但不限于预混器、容积固体泵、正排量固体进料装置或本领域已知的用于传递固体的其他装置。例如,至少在美国专利申请公开2014/0151049、2014/0299321和2015/0204166中描述的以商标posimetrictm(geenergy(usa)llc)销售的固体进料装置。

对于本领域技术人员显而易见的是,传递至基础流体的浓缩浆料将含有少量的传递流体,该传递流体包括在支撑剂孔隙中或在支撑剂颗粒之间。因此,如下面进一步详细讨论的,少量的传递流体和其中含有的任何添加剂可以成为支撑剂浆料的一部分。因此,在本方法的一个或多个实施例中,旨存在于支撑剂浆料中的添加剂可被包括在传递流体中。

在至少一个实施例中,将传递流体和支撑剂混合以形成传递浆料。在这样的实施例中,该方法还包括将传递浆料和基础流体引入至支撑剂交换装置中。在至少一个实施例中,传递浆料通过传递浆料入口进入支撑剂交换装置。在至少一个实施例中,基础流体通过基础流体入口进入支撑剂交换装置。

在至少一个实施例中,包括但不限于其中基础流体是液化气体的实施例,该保持液化气体在增加的压力和/或降低的温度条件下,该增加的压力和/或降低的温度相比于正常大气压和环境温度,使用本领域公知的方法,可以将传递浆料的压力和/或温度调节至与基础流体的压力和/或温度相似。例如,传递浆料的温度可通过众所周知的制冷技术(包括但不限于热交换器和加压或液化气体的膨胀)来降低。例如,在搅拌器中混合传递浆料期间,或在传递浆料输送至支撑剂交换腔室之前或期间,可以进行这种条件调节。在至少一个实施例中,使用本领域已知的方法将传递流体调节至所期望的温度,并且当传递流体和支撑剂混合时,已调节温度的传递流体用于将支撑剂和所得传递浆料的温度调节至所期望的温度。在至少一个实施例中,将传递浆料的压力调节至约等于基础流体的压力。在至少一个实施例中,将传递浆料的压力调节至高于基础流体的压力。在至少一个实施例中,将传递浆料的温度调节至约等于基础流体的温度。以这种方式,可以有利地避免由在高于基础流体温度的温度下与传递浆料接触而引起的基础流体的蒸发。如本领域技术人员所理解的,基础流体的蒸发可能不期望地导致在泵送基础流体流或支撑剂浆料流的高压泵中的气馈(cavitation)或装填损失(lossofprime)。

在至少一个实施例中,支撑剂交换装置包括支撑剂交换腔室,其中传递浆料被带至与基础流体直接接触,使得支撑剂可以直接从传递浆料传递至基础流体。在至少一个这样的实施例中,传递浆料和基础流体可以进入支撑剂交换腔室,使得传递浆料流和基础流体流平行并且在相同的大致水平方向上流动。

在至少一个实施例中,传递流体具有低于基础流体密度的密度。在至少一个这样的实施例中,传递浆料入口可以定位在基础流体入口上方,使得传递浆料在基础流体进入支撑剂交换腔室的位置之上的位置处被引入至所述支撑剂交换腔室中。在至少一个实施例中,支撑剂具有比传递流体的密度更高的密度。在至少一个这样的实施例中,一旦传递浆料已经进入支撑剂交换腔室,支撑剂可以在重力的影响下从传递浆料中分离或沉降出来,并且支撑剂可以向下移动并传递至基础流体中以形成支撑剂浆料。因此,当支撑剂从传递浆料传递至基础流体时,低密度的再生传递流体将漂浮在高密度的基础流体之上。在至少一个实施例中,支撑剂还具有比基础流体密度更高的密度。在这样的实施例中,支撑剂也可以通过基础流体沉降并积聚,使得支撑剂浆料可以更朝向支撑剂交换腔室的底部浓缩。

在至少一个实施例中,支撑剂交换腔室的截面积大于传递浆料入口的截面积,使得当传递浆料进入支撑剂交换腔室时,传递浆料的截面流速(m/min)降低。在这样的实施例中,当传递浆料进入支撑剂交换装置时,通过降低传递浆料的截面流速促进了从传递浆料中沉降出支撑剂。在至少一个这样的实施例中,支撑剂交换腔室在传递浆料入口的位置与基础流体入口的位置之间限定传递区域。在这样的传递区域中,传递浆料和基础流体的截面流速最小或基本上减小到零,使得传递浆料和基础流体基本上静止,并且传递浆料与基础流体直接接触。

在传递流体与基础流体基本上不混溶的实施例中,传递区域内的传递流体或传递浆料与基础流体之间将发生最小的或基本上不发生混合。在这样的实施例中,限定的界面可存在于传递流体或传递浆料与基础流体之间的传递区域中。然而,在传递流体与基础流体至少部分混溶的实施例中,在传递流体或传递浆料与传递区域内的基础流体之间可以发生至少部分混合,以提供浓度梯度,其中支撑剂交换腔室内容物的流体组分(即不包括支撑剂)的组合物可以从传递浆料入口处的基本上100%的传递流体变化为基础流体入口处的基本上100%的基础流体。在这样的实施例中,在传递流体或传递浆料与基础流体之间的传递区域中可以存在或不存在限定的界面。另外,当支撑剂通过传递区域从传递浆料传递至基础流体以形成支撑剂浆料时,与支撑剂接触的传递流体可以用来交换基础流体,并且传递流体和基础流体的进一步混合可以发生。因此,取决于传递区域内的具体条件,如本领域所理解的,可将不同量的传递流体和其中含有的任何添加剂可以与支撑剂浆料中的支撑剂和基础流体混合。因此,在至少一个实施例中,传递流体的可测量量与支撑剂浆料中的支撑剂和基础流体混合。在至少一个可替代的实施例中,基本上没有传递流体与支撑剂浆料中的支撑剂和基础流体混合。

取决于应用或工作的需要,可以期望尽可能地将传递流体排除在支撑剂浆料之外,或者在支撑剂浆料中包括特定浓度的传递流体。因此,如本领域技术人员所理解的,可以根据需要调节传递区域内的特定条件,包括但不限于传递浆料和基础流体的相互混溶性、传递浆料和基础流体的相对进入流速、支撑剂浆料和再生传递流体的相对流出流速以及传递区域的尺寸,以增加或减少支撑剂浆料中含有的传递流体的量。在至少一个实施例中,控制传递区域内的一个或多个条件,使得支撑剂浆料基本上不含传递流体。在至少一个实施例中,控制传递区域内的一个或多个条件,使得支撑剂浆料含有预定浓度的传递流体。还设想在制备支撑剂浆料期间可以改变传递区域内的一个或多个条件,使得支撑剂浆料的组分在特定的压裂作业期间改变。

在至少一个可替代的实施例中,支撑剂交换装置包括传递浆料腔室,其具有传递浆料入口和再生传递流体出口。通过传递浆料入口将传递浆料引入至传递浆料腔室,并且传递浆料在传递浆料腔室内分离,以提供浓缩浆料和再生传递流体。在支撑剂的密度大于传递流体的密度的实施例中,支撑剂可以在重力的影响下朝向传递浆料腔室的底部沉降以形成浓缩浆料。在至少一个实施例中,传递浆料腔室可包括挡板,以将传递浆料的搅动最小化,并且促进支撑剂的沉降以形成浓缩浆料。在至少一个实施例中,浓缩浆料和再生传递流体可以使用本领域公知的技术和设备通过离心由传递浆料形成。在至少一个实施例中,再生传递流体出口可以有利地定位在传递浆料入口上方,使得离开支撑剂交换腔室的再生传递流体基本上不含支撑剂或含有最少量的支撑剂,并且传递浆料中的支撑剂基本上全部或大部分处于浓缩浆料中。

在这样的可替代的实施例中,支撑剂交换装置还包括基础流体腔室,其具有基础流体入口和支撑剂浆料出口。在至少一个实施例中,基础流体腔室可以是导管或腔室,基础流体流通过该导管或腔室流动。在至少一个实施例中,基础流体腔室可以是搅拌器,包括但不限于离心式搅拌器、桶式搅拌器或密封式搅拌器。在至少一个实施例中,基础流体是液化气体,该液化气体保持增加的压力和/或降低的温度的条件下,该增加的压力和/或降低的温度相比于正常大气压力和环境温度,并且基础流体腔室是封闭系统的一部分。在这样的实施例中,传递浆料腔室中的传递浆料的压力和/或温度可以调节为类似于基础流体腔室中的基础流体的压力和/或温度,如上所述。在至少一个实施例中,将传递浆料的压力调节至约等于基础流体的压力。在至少一个实施例中,将传递浆料的压力调节至高于基础流体的压力。在至少一个实施例中,将传递浆料的温度调节至约等于基础流体的温度。

在这样的可替代的实施例中,支撑剂交换装置还进一步包括如上所述的支撑剂传递装置,以提供浓缩浆料从传递浆料腔室到基础流体腔室的传递。在至少一个实施例中,基础流体腔室定位在传递浆料腔室下方,使得浓缩浆料可以借助于重力通过支撑剂传递装置从传递浆料腔室传递至基础流体腔室。然而,预期在其他实施例中,基础流体腔室可以定位在其他方位上,包括但不限于传递浆料腔室的上方或侧面,只要浓缩浆料可以由支撑剂传递装置传递至基础流体腔室。在至少一个实施例中,基础流体腔室包括在支撑剂传递装置附近的挡板,以在浓缩浆料进入基础流体时防止搅动。在支撑剂具有比基础流体密度更高的密度的实施例中,通过支撑剂传递装置传递的浓缩浆料可以通过基础流体沉降,以形成朝向基础流体腔室底部的支撑剂浆料。在这样的实施例中,支撑剂浆料出口有利地朝向基础流体腔室的底部定位。基础流体腔室的这些实施例可以进一步包括净化管线,以助于用基础流体初始填充基础流体腔室。

在至少一个实施例中,传递流体具有低于基础流体密度的密度,并且传递流体和基础流体基本上彼此不混溶。在这样的实施例中,当浓缩浆料进入基础流体腔室并与基础流体混合时,残留在支撑剂的孔隙或裂缝内或在浓缩浆料内的支撑剂颗粒之间的任何传递流体可以用于交换基础流体,并且由于传递流体与基础流体相比较低的密度,因此收集在基础流体腔室的上部。在这样的实施例中,支撑剂交换装置可以进一步包括返回管线,收集的传递流体可以通过该返回管线返回至传递浆料腔室或作为再生传递流体回收。

在至少一个实施例中,如本领域技术人员所理解的,将支撑剂浆料通过支撑剂浆料出口泵出支撑剂交换装置,并以压裂地层所需的流速和压力注入地层中。在至少一个实施例中,如本领域所公知的,支撑剂浆料利用一个或多个高压泵通过支撑剂浆料出口泵送出支撑剂交换装置。因此,在至少一个实施例中,在支撑剂交换装置内的且最初通过支撑剂浆料出口离开支撑剂交换装置的支撑剂浆料的压力显著小于离开用于在井口处注入地层的高压泵的支撑剂浆料流的压力。例如,在至少一个实施例中,支撑剂浆料在支撑剂交换装置内及通过支撑剂浆料出口离开支撑剂交换装置的压力不大于约500psi或不大于约3.5mpa。在至少一个实施例中,支撑剂浆料在支撑剂交换装置内及通过支撑剂浆料出口离开支撑剂交换装置的压力为约10psi至约500psi或约70kpa至约3.5mpa。在至少一个实施例中,支撑剂浆料在支撑剂交换装置内及通过支撑剂浆料出口离开支撑剂交换装置的压力为约350psi至约400psi或约2mpa至约3mpa。在至少一个实施例中,支撑剂浆料在支撑剂交换装置内及通过支撑剂浆料出口离开支撑剂交换装置的压力为约10psi至约300psi或约70kpa至约2mpa。在至少一个实施例中,支撑剂浆料在支撑剂交换装置内及通过支撑剂浆料出口离开支撑剂交换装置的压力是环境大气压。相反,在至少一个实施例中,离开高压泵并注入地层的支撑剂浆料流的压力不小于约2000psi或不小于约13.5mpa。在至少一个实施例中,离开高压泵及注入地层的支撑剂浆料流的压力为约2000psi至约15,000psi,或约13.5mpa至约105mpa。

在这样的实施例中,基础流体以所需的流速和压力泵送至支撑剂交换装置中,该所需的流速和压力保持支撑剂浆料离开支撑剂浆料出口所期望的流速和压力。在至少一个实施例中,传递浆料通过传递浆料入口以一定流速泵送至支撑剂交换装置,该流速将以足够的速率向基础流体提供支撑剂,以支持所期望流速的支撑剂浆料和支撑剂浓度的生产待注入地层并压裂地层。

可以进一步处理支撑剂浆料,包括但不限于在其进入地层之前进行其他添加剂的添加。在至少一个实施例中,可以在支撑剂浆料进入一个或多个高压泵之前将添加剂添加到支撑剂浆料。在至少一个实施例中,可以将添加剂添加到离开一个或多个高压泵的支撑剂浆料流中。有利地添加到离开一个或多个高压泵的支撑剂浆料流的添加剂的示例包括但不限于气态添加剂(包括但不限于氮气)。

在至少一个实施例中,作为支撑剂保留的再生传递流体从传递浆料传递,通过再生传递流体出口离开支撑剂交换装置。在至少一个实施例中,再生传递流体从支撑剂交换装置通过再生传递流体出口的流动由节流阀控制,使得由传递浆料和传递流体施加的压力等于或大于由基础流体和支撑剂浆料施加的压力。在至少一个实施例中,再生传递流体出口定位成与传递浆料入口齐平。在至少一个实施例中,再生传递流体出口定位在传递浆料入口上方,使得离开支撑剂交换腔室的再生传递流体含有最少量的支撑剂。如果需要,可以进一步净化再生传递流体并回收,用于例如额外的传递浆料的生产。在至少一个实施例中,在回收之前,再生传递流体可以通过分离器来分离任何剩余的支撑剂,以及任何可以排放到大气或燃烧的气态污染物。

与将支撑剂添加到保持在封闭系统中的基础流体的已知方法相比,本方法可具有一个或多个优点。本方法可以向基础流体提供基本上连续的支撑剂添加,同时,即使当基础流体处于降低的温度和/或增加的压力时,保护基础流体不与环境接触,该降低的温度和/或增加的压力相比于在支撑剂添加之前,存储时处于的环境条件。支撑剂和传递流体或传递浆料的混合物的存在可以用于在基础流体与周遭环境之间提供密封或屏障,使得保护工人或物体免于接触或暴露于基础流体或其蒸气,或者使得,例如,保护基础流体免于暴露于周围环境条件的温度或压力。这避免了对分批混合过程的需求,在该过程中支撑剂和基础流体必须在降低的温度和/或增加的压力条件下添加到搅拌器中,并且该过程一次只能产生有限批次的浆料。然而,设想可以使用这种分批混合过程将支撑剂添加到传递流体中以产生混合物或传递浆料,只要在一个基本连续的过程中混合物或传递浆料以足以向基础流体提供支撑剂的速率生产。

另外,将包含支撑剂的浆料流添加到基础流体流中的现有已知方法要求将包含支撑剂的浆料流中的所有流体添加到基础流体流中并与其混合。相反,本方法可以最小化或控制添加到基础流体中的传递流体的量。例如,在本方法的实施例中,在引入与传递浆料直接接触的基础流体流之前,支撑剂被允许通过传递区域从传递浆料中的传递流体沉降,如前所述。因此,在这样的实施例中,当支撑剂通过传递区域从传递浆料沉降到基础流体中时,与支撑剂接触的传递流体可以交换为基础流体到所期望的程度,并且支撑剂浆料中的传递流体和含在其中的任何添加剂的浓度受到控制。

在本方法的可替代的实施例中,将浓缩浆料添加到基础流体。因此,仅将包括在浓缩浆料中的支撑剂的孔中或在支撑剂颗粒之间的少量传递流体传递至基础流体。此外,如上所述,在传递流体和基础流体彼此不混溶的实施例中,与浓缩浆料中的支撑剂接触的少量传递流体中的部分或甚至基本上全部可以用来交换基础流体,并且当浓缩浆料与基础流体混合时,作为单独的层收集。所收集的传递流体可以如前所述被再生。通过这种方式,可以更好地控制基础流体流的组分,并且可以将大量的传递流体再次用于进一步传递支撑剂,从而节省成本。

具体实施方式

现在参考附图描述本方法的特定实施例,其中相同的附图标记表示相同的元件。参考图1和2,支撑剂交换装置10具有传递浆料入口12、基础流体入口14、支撑剂浆料出口16和再生传递流体出口18。基础流体从基础流体储存容器20供应到泵22,并且然后被泵送至基础流体入口14。传递流体储存在传递流体储存容器24中,并将其提供给混合点26,在混合点26处混合支撑剂和传递流体以形成传递浆料。支撑剂28通过支撑剂传递系统30传递至混合点26,支撑剂传递系统30可以是运输带、预混器、喷口或本领域公知的任何其他运输支撑剂的装置。混合点26可以是本领域已知的用于将支撑剂与载体流体混合的任何装置,包括但不限于可以暴露于环境或密封的搅拌器。在至少一个实施例中,在混合点26处将支撑剂和传递流体混合之前、期间或之后,可以调节传递流体和支撑剂中的任一种或两者的温度和/或压力。

然后将传递浆料通过传递浆料入口12从混合点26泵送至支撑剂交换装置10中。如本文进一步详细描述的,将支撑剂28从传递浆料传递至基础流体,以形成支撑剂浆料和再生传递流体。支撑剂浆料在支撑剂浆料出口16处从支撑剂交换装置10中移出,并通过高压泵34泵送至32所指的井口。再生传递流体在再生传递流体出口18处被收集并且可以返回至传递流体储存容器24,以重新用于制备进一步的传递浆料。节流阀(未示出)可以控制在支撑剂交换装置10内的传递浆料和传递流体的压力。在至少一个实施例中,再生传递流体可以在返回至传递流体储存容器24之前由流经分离器36进一步处理,分离器36将再生传递流体与任何剩余的支撑剂或其他污染物分离。在至少一个实施例中,如本领域所公知的,可以通过扩散或排放到大气中来处理从传递流体分离的任何挥发性的污染物。

可预期的是,再生传递流体返回至的流体储存容器24是与传递流体最初从其获得以传递至搅拌器26的相同的流体储存容器24,以与任何剩余的未使用的传递流体混合。可替代地,可以预期的是,再生传递流体可以返回至单独的流体储存容器24,以避免用再生传递流体污染未使用的传递流体。还可以预期的是,将新的传递流体或再生传递流体或者两者的混合物传递至搅拌器26以在传递浆料的制备中添加支撑剂。

尽管图1示出了支撑剂交换装置10、基础流体储存容器20、传递流体储存容器24、支撑剂传递系统30、泵22或泵34、混合点26或井口32中的每个的一定数量,但本领域技术人员将会理解,根据特定应用的需要,本方法可以用任何数量的这些装置或系统中的任何一个或全部来执行。

如图3a和3b所示,支撑剂交换装置10的一个实施例包括支撑剂交换腔室40。如图3b中更佳观察,支撑剂交换腔室40的宽度在其最上部最大,并且宽度从该处朝向支撑剂交换腔室40的最低部分减小。因此,支撑剂交换腔室40的截面积在传递浆料入口12附近较大并且在基础流体入口14附近较小。

在操作中,含有支撑剂28和传递流体46的传递浆料42通过传递浆料入口12被泵送至支撑剂交换腔室40中。因为支撑剂交换腔室40的截面积大于传递浆料入口12的截面积,当传递浆料42通过传递浆料入口12进入支撑剂交换腔室40中时,传递浆料42的截面流速可以减小。此外,基础流体48通过基础流体入口14泵送至支撑剂交换腔室40中。

如前所述,取决于传递流体46和基础流体48的相对混溶性,界面50或传递区域52形成在传递浆料42或传递流体46与基础流体48接触的地方。在所示的实施例中,支撑剂28具有比传递流体46和基础流体48更高的密度,并且因此随着截面流速减小以及传递浆料42变得更静止而开始从传递浆料42中沉降出来。因此,支撑剂28在重力的影响下从支撑剂交换腔室40的上部的传递流体46,通过流体界面50或传递区域52,落入基础流体48中,并且在支撑剂交换腔室40的下部浓缩,从而形成支撑剂浆料54。然后,如上所述,将支撑剂浆料54泵出支撑剂浆料出口16并泵送至井口。现除去支撑剂的再生传递流体46可以通过再生传递流体出口18回收,并重新用于制备另外的传递浆料。

当基础流体48相比于周遭环境保持在降低的温度和/或增加的压力时,有利的是,将传递浆料42和再生传递流体46保持在降低的温度和/或增加的压力的相当的条件下,同时与基础流体和由其形成的支撑剂浆料接触。因此,节流阀(未示出)用于在再生传递流体46上保持所需的压力,直到再生传递流体46在再生传递流体出口18处离开支撑剂交换腔室40并且被回收再利用。

图4示出了支撑剂交换装置10的另一个实施例。传递浆料腔室60通过传递浆料入口12接收含有支撑剂28和传递流体46的传递浆料42。由支撑剂传递装置64控制的喉部62提供在传递浆料腔室60和由基础流体入口14进入的基础流体流48之间的流体连通。支撑剂传递装置64可包括阀,以控制在传递浆料腔室60和基础流体流48之间的物质的通路。支撑剂传递装置64可以还包括单向阀,包括但不限于可变孔口的三通单向阀或鸭嘴阀(minivalveinternationalbv),以防止基础流体48回流至传递浆料腔室60。支撑剂传递装置64还可包括支撑剂移动装置,包括但不限于预混器、容积固体泵、正排量固体进料装置或本领域已知的其他装置。

在操作中,传递浆料42通过传递浆料入口12被泵送至传递浆料腔室60。在本实施例中,支撑剂28具有比传递流体46更高的密度,并且传递浆料42在重力的影响下分离以形成再生传递流体46和浓缩浆料44,所述再生传递流体46和所述浓缩浆料44收集在传递浆料腔室60底部的喉部62处。如前所述,再生传递流体46可通过再生传递流体出口18返回至传递流体储存容器24。节流阀66可用作保持传递浆料42和再生传递流体46上所需的任何压力。支撑剂传递装置64的打开或启动允许浓缩浆料44从传递浆料腔室60传递至基础流体流48。在基础流体入口14处进入的基础流体流48可以与浓缩浆料44混合,以形成通过支撑剂浆料出口16泵送至井口的支撑剂浆料流54。

图5示出了支撑剂交换装置10的另一个实施例,包括类似于图4所示的传递浆料腔室60和基础流体腔室68。传递浆料腔室60通过传递浆料入口12接收传递浆料42,并且基础流体腔室62通过基础流体入口14接受基础流体48。阀70控制在基础流体腔室68与支撑剂浆料出口16之间的流体连通。阀72控制在基础流体腔室68与净化管线74之间的流体连通。阀76、泵78和单向止回阀80控制在基础流体腔室68与传递浆料腔室60之间的通过返回管线82的流体连通。

喉部62提供在传递浆料腔室60和支撑剂传递装置64控制的基础流体腔室68之间的流体连通。支撑剂传递装置64可包括阀,该阀控制浓缩浆料44从传递浆料腔室60进入基础流体腔室。支撑剂传递装置64还可包括单向阀,包括但不限于可变孔口三通单向阀或鸭嘴阀(minivalveinternationalbv),以防止基础流体48从基础流体腔室68回流至传递浆料腔室60。支撑剂传递装置64还可以或可替代地包括支撑剂移动装置,包括但不限于预混器、容积固体泵、正排量固体进料装置或本领域已知的其他装置。

在操作中,传递浆料42通过传递浆料入口12被泵送至传递浆料腔室60,并且传递浆料42分离以形成浓缩浆料44和再生传递流体46。浓缩浆料44收集在传递浆料腔室60底部的喉部62处。再生传递流体46可以通过节流阀66控制的再生传递流体出口18返回至传递流体储存容器24。

基础流体48通过基础流体入口14泵送至基础流体腔室68中。阀70的关闭和阀72的打开允许基础流体48填充基础流体腔室68,并允许基础流体48通过净化管线74进入支撑剂浆料出口16。一旦基础流体腔室填充有基础流体48,就可以关闭阀72并打开阀70,使得基础流体48可以直接通过支撑剂浆料出口16流至高压泵34(如图1所示)。

支撑剂传递装置64的打开或启动允许浓缩浆料44从传递浆料腔室60传递至基础流体腔室68。因为在所示实施例中支撑剂具有比基础流体48更高的密度,所以浓缩浆料44落至在基础流体腔室68的底部,在这里由基础流体入口14进入基础流体腔室68的基础流体流48可以与浓缩浆料44混合,以形成通过支撑剂浆料出口16泵送至井口的支撑剂浆料流54。

喉部62的浓缩浆料44将最小量的传递流体46传送至基础流体48。当浓缩浆料44通过基础流体48流至基础流体腔室68的底部时,支撑剂孔隙内的剩余传递流体46的一些或全部可以用来交换基础流体48。如果传递流体46的密度小于基础流体48并且与基础流体48基本上不混溶,则被交换的传递流体46可以上升到基础流体腔室68的顶部并收集在喉部62附近。通过打开阀76,使用泵78将被收集的传递流体46通过返回管线82泵送回传递浆料腔室60。如前所述,可替代地,被收集的传递流体46可以返回至分离器36或返回至传递流体储存容器24。单向止回阀80防止传递流体46或传递浆料42通过返回管线82流回基础流体腔室68。

图6示出了用于执行本方法的设备的可替代的实施例,其适用于在不同于环境条件的压力或温度条件下,不需要处理传递流体或基础流体的情况。支撑剂28通过运输机30传递至料斗26,并与传递流体46混合,以预先处理和净化来之支撑剂28的孔隙的空气。浓缩浆料44沉降在料斗26的底部,由预混器84传递至上部腔室86并且通过计量阀90在下部腔室88中被测量。基础流体流48通过基础流体入口14进入下部腔室88并与浓缩浆料44混合以形成支撑剂浆料54,支撑剂浆料54通过支撑剂浆料出口16离开下部腔室88并被泵送至井口(未示出)。

如本领域所公知的,在至少一个实施例中,用于执行当前描述的方法的当前描述的装置和设备的操作可以通过执行机器可读代码的计算机来执行。在这样的实施例中,本方法的实施例的一个或多个过程参数可以由执行软件程序的计算机来测量、确定和/或控制。例如,根据特定压裂作业的需要,可以预先计算将支撑剂28添加到传递流体46以制备传递浆料42或浓缩浆料44的速率、传递浆料入口12处的传递浆料42的流速、在传递浆料腔室60或上部腔室86中的浓缩浆料44的水平面、基础流体入口14处的基础流体48的流速、以及浓缩浆料44通过支撑剂传递装置64或计量阀90的传递速率中的一个或多个,以在支撑剂浆料出口16处提供所期望的预定流速和支撑剂浆料54的支撑剂浓度。高压泵34、支撑剂传递装置64或计量阀90、泵22和混合装置26中的一个或多个的操作可以通过程序调节,从而,基于在操作期间测量的这些参数的实际值,以适当的流速和压力将支撑剂浆料54提供至井口32。此外,在操作期间可以测量和调节传递浆料腔室和基础流体腔室内的条件,包括节流阀66的操作,以使得传递浆料腔室内的压力保持成等于或大于基础流体腔室内的压力。

示例

通过以下非限制性示例,本发明的其它特征将变得显而易见,所述示例通过示例方式说明了本发明的原理。

示例1:

将支撑剂从水基浆料传递至作为基础流体的酸类

在大气压和环境温度下,将支撑剂在料斗中与水(密度1000kg/m3)混合,并允许支撑剂沉降以在料斗底部处形成浓缩浆料。在大气压和环境温度下,将浓缩浆料传递至如图6所示的设备的上部腔室。下部腔室中使浓缩浆料允许通过计量阀,该计量阀控制在大气压和环境温度下浓缩浆料到高浓度盐酸(hcl,20%w/w,密度1098kg/m3)的添加。然后使用高压泵将得到的支撑剂浆料泵送至井口。

示例2:

将支撑剂从柴油燃料基浆料传递至作为基础流体的冷凝物

将气体冷凝物(密度<750kg/m3,闪燃点<10℃,雷德蒸气压约70kpa)在环境温度和大于70kpa的压力下泵送至如图4或图5所示的支撑剂交换腔室的基础流体入口。在大气压和环境温度下,在搅拌器中将支撑剂与柴油燃料(密度840kg/m3,闪燃点>60℃,雷德蒸气压小于1.4kpa)混合。将得到的传递浆料在高于气体冷凝物压力的压力和环境温度下传递至支撑剂交换腔室的传递浆料腔室。允许传递浆料分离以形成浓缩浆料,并使用支撑剂传递装置将浓缩浆料传递至气体冷凝物流或传递至含有气体冷凝物的基础流体腔室。然后使用高压泵将得到的支撑剂浆料泵送至井口。由传递浆料腔室中的传递浆料形成浓缩浆料时形成的过量柴油燃料可以回收再利用。

示例3:

将支撑剂从柴油燃料基浆料传递至作为基础流体的液态co2

在大气压和20℃,将支撑剂在搅拌器中与柴油燃料(密度840kg/m3,闪燃点>60℃,雷德蒸气压小于1.4kpa)混合。将得到的传递浆料调节至至少2mpa的压力,并将传递浆料传递至如图4或图5所示的支撑剂交换腔室的传递浆料腔室。允许传递浆料分离以形成浓缩浆料,并且使用支撑剂传递装置将浓缩浆料传递至在-20℃和2mpa下的液态co2流,或者传递至含有在-20℃和2mpa下的液态co2(密度1110kg/m3)的基础流体腔室。然后使用高压泵将得到的支撑剂浆料泵送至井口。由传递浆料腔室中的传递浆料形成浓缩浆料时形成的过量柴油燃料可以回收再利用。

示例4:

将支撑剂从柴油燃料基浆料传递至作为基础流体的液态丙烷

在大气压和环境温度(15℃)下,将支撑剂在搅拌器中与柴油燃料(密度840kg/m3,闪燃点>60℃,雷德蒸气压小于1.4kpa)混合。将得到的传递浆料调节至至少1mpa的压力,并传递至如图4或图5所示的支撑剂交换腔室的传递浆料腔室。允许递浆料分离以形成浓缩浆料,并且使用支撑剂传递装置将浓缩浆料传递至在环境温度(15℃)和1mpa下的75%丙烷和25%丁烷的混合物流,或传递至在环境温度(15℃)和1mpa(密度约525kg/m3)下的含有75%丙烷和25%丁烷的混合物的基础流体腔室。然后使用高压泵将得到的支撑剂浆料泵送至井口。由传递浆料腔室中的传递浆料形成浓缩浆料时形成的过量柴油燃料可以回收再利用。

示例5:

将支撑剂从柴油燃料基浆料传递至作为基础流体的酸类

在大气压和环境温度(15℃)下,将支撑剂在搅拌器中与柴油燃料(密度840kg/m3,闪燃点>60℃,雷德蒸气压小于1.4kpa)混合。将得到的传递浆料传递至如图5所示的支撑剂交换腔室的传递浆料腔室。使传递浆料分离以形成浓缩浆料,并使用支撑剂传递装置将浓缩浆料传递至含有高浓度盐酸的流体腔室(hcl,20%w/w,密度1098kg/m3)。然后使用高压泵将得到的支撑剂浆料泵送至井口。由传递浆料腔室中的传递浆料形成浓缩浆料时形成、和/或从基础流体腔室中的酸类分离以及通过返回管线回收的过量柴油燃料可以被回收再利用。

本文描述的实施例旨在说明本发明的组合物和方法,并不意旨限制本发明的范围。旨在包括与说明书整体一致并且对于本领域技术人员来说显而易见的本发明的各种修改和变化。所附权利要求不应受示例中所阐述的具体实施例的限制,而应解释为与整个说明书一致的最广泛的释义。

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