用于產(chǎn)生均質(zhì)油田凝膠的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】一種用于產(chǎn)生均質(zhì)油田凝膠的系統(tǒng)包括電源單元、控制系統(tǒng)、給水箱、料斗和管道組件，其包括用于填充給水箱并且操控油田凝膠的排放的入口和出口歧管、離心泵和計(jì)量裝置。該系統(tǒng)還包括粉末水合元件和液體化學(xué)設(shè)備。用于產(chǎn)生均質(zhì)油田凝膠的方法包括瓜爾粉末過程，其中包括用于啟動(dòng)和停止水合單元中的文氏管混合器的可控序列。用于產(chǎn)生均質(zhì)油田凝膠的方法還包括液化凝膠濃縮物過程，其中包括用于混合液化凝膠濃縮物的計(jì)量和化學(xué)注入過程。
【專利說明】用于產(chǎn)生均質(zhì)油田凝膠的系統(tǒng)和方法
相關(guān)申請的交叉引用
[0001]本申請要求于2011年12月5日在美國專利商標(biāo)局提交的美國臨時(shí)專利申請N0.61/566958 的優(yōu)先權(quán)。
與聯(lián)邦資助研發(fā)有關(guān)的聲明
[0002]本申請不是任何聯(lián)邦資助研發(fā)的主題。
聯(lián)合研發(fā)協(xié)議方的名稱
[0003]沒有與任何第三方的聯(lián)合研發(fā)協(xié)議。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0004]本發(fā)明的實(shí)施例涉及用于從傳統(tǒng)液化凝膠濃縮物(LGC)和瓜爾膠粉末來產(chǎn)生高質(zhì)量均質(zhì)油田凝膠的系統(tǒng)和方法。

【背景技術(shù)】
[0005]用于生成油田凝膠的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)因水合瓜爾膠粉末的困難而一般依靠LGC，其中如果粉末的各微粒沒有徹底濕潤，則不希望的結(jié)塊(“凝膠球”)能夠在混合物中形成，從而降低總產(chǎn)量，并且要求高能量、高剪切處理，其通常是不成功的。
[0006]存在使用干瓜爾粉末的若干優(yōu)點(diǎn)，包括成本、環(huán)境和運(yùn)輸有益效果。先前通過在基于石油的產(chǎn)品中懸浮瓜爾(或另一種聚合物)，使得它們可被抽吸并且與水混合，來處理LCG。由于起源于壓裂流體的使用和處置的環(huán)境問題，采用天然礦物油來替代石油產(chǎn)品。但是，這些天然礦物油是短缺、高成本的，并且用于懸浮的任何流體對需要輸送到站點(diǎn)的總材料增加相當(dāng)大的重量。干瓜爾粉末不要求用于懸浮的任何東西，因此它不太昂貴、較小重量并且更易于運(yùn)輸。
[0007]存在對干粉末操控和水合系統(tǒng)的需要，其“即時(shí)”產(chǎn)生功能油田凝膠，而沒有再循環(huán)、結(jié)塊或者損壞高剪切過程。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的實(shí)施例包括用于產(chǎn)生油田凝膠的、其中包括電源單元的系統(tǒng)，電源單元包括發(fā)動(dòng)機(jī)、泵以及用于提供液壓動(dòng)力的所有必要輔助元件。用于產(chǎn)生油田凝膠的系統(tǒng)還包括控制系統(tǒng)、其中包含多個(gè)腔室的給水箱以及料斗。用于產(chǎn)生油田凝膠的系統(tǒng)還包括管道組件，其包括用于填充給水箱并且操控油田凝膠的排放的入口和出口歧管、離心泵和計(jì)量裝置。此外，用于產(chǎn)生油田凝膠的系統(tǒng)包括具有文氏管混合系統(tǒng)的粉末水合元件以及液體化學(xué)設(shè)備。
[0009]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例針對一種用于產(chǎn)生油田凝膠的方法，包括:使用攪拌料斗和計(jì)量分配器來計(jì)量干瓜爾粉末；向揀選漏斗分配已知容積的瓜爾粉末；使用水合箱來水合瓜爾粉末，其中水合箱包括淡水容器；由第一離心泵把來自池中的水提供到第一腔室中；由第二離心泵將水輸送給噴射裝置(eductor device),從而經(jīng)由噴射裝置創(chuàng)建真空以迫使足夠的水經(jīng)過系統(tǒng)；閉合真空斷流閥，從而創(chuàng)建粉末傳送管線中的真空；由分配器將粉末輸送給揀選漏斗；水合粉末，從而創(chuàng)建凝膠；以及將凝膠排放到水合箱的第二腔室中。
[0010]本發(fā)明的實(shí)施例還包括水合單元，其中包括攪拌料斗、計(jì)量分配器、水合箱、噴射裝置、至少一個(gè)離心泵、壓力計(jì)或傳感器、真空斷流閥、粉末傳送管線、揀選漏斗、至少一個(gè)腔室和集成水槽。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]在附圖中公開本發(fā)明的實(shí)施例的優(yōu)選特征，其中相似參考標(biāo)號在若干視圖中通篇表示相似元件，并且附圖包括:
[0012]圖1是按照本發(fā)明的一實(shí)施例、用于產(chǎn)生油田凝膠的設(shè)備的側(cè)視圖；
[0013]圖2是按照本發(fā)明的一實(shí)施例、用于產(chǎn)生油田凝膠的系統(tǒng)的流動(dòng)路徑圖；
[0014]圖3是按照本發(fā)明的一實(shí)施例、用于產(chǎn)生油田凝膠的系統(tǒng)的透視圖；以及
[0015]圖4是按照本發(fā)明的一實(shí)施例、用于產(chǎn)生油田凝膠的系統(tǒng)的截面中的料斗的雙層底板的側(cè)視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將參照附圖更全面地描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。不過，本發(fā)明可通過許多不同形式來實(shí)施，而不應(yīng)當(dāng)被理解為局限于本文所述的所示實(shí)施例。相反，提供這些所示實(shí)施例，使得本公開將是全面和完整的，并且將使本領(lǐng)域的技術(shù)人員了解本發(fā)明的范圍。
[0017]在以下描述中，相似參考標(biāo)號在附圖中通篇表示相似或?qū)?yīng)部件。另外，在以下描述中，要理解，諸如“頂部”、“底部”、“上”、“下”、“第一”、“第二”等術(shù)語是便捷用語，而不是要被理解為限制術(shù)語。
[0018]本申請由此還通過引用結(jié)合下列現(xiàn)有技術(shù)美國專利和已發(fā)表專利申請，其包括與如本文所述的本發(fā)明的實(shí)施例的方面相關(guān)的主題:美國專利N0.7048432( “Method andApparatus for Hydrating a Gel for Use in Subterranean Format1n，，;公布日期為 2006年 5 月 23 日)；美國專利 N0.7794135 (“Dry Polymer Hydrat1n Apparatus and Methodsof Use”，公布日期為2010年9月14曰);美國專利申請公開N0.2008/0264641 (“BlendingFracturing Gel”);美國專利申請公開 N0.2004/0008571 ( “Apparatus and Method forAccelerating Hydrat1n of Particulate Polymer”)；美國專利N0.5382411 (“Apparatusand Method for Continuously Mixing Fluids”,公布日期為 1995 年 I 月 17 日)；美國專利 N0.5334788 (“React1n of Substrate Compounds with Fluorine in an Eductor，，,公布日期為 1994 年 8 月 2 日)；美國專利 N0.7794135 (“Dry Polymer Hydrat1n Apparatusand Methods of Use”，公布日期為 2010 年 9 月 14 日);美國專利 N0.5426137 ( “Methodfor Continuously Mixing Fluids”，公布日期為 1995 年 6 月 20 日)；美國專利N0.5344619 (“Apparatus for Dissolving Dry Polymer，，，公布日期為 1994 年 9 月 6 日)；美國專利 N0.5447394 ( “Automatic Flushing Apparatus for aHydrator”，公布日期為1995 年 9 月 5 H );美國專利 6，817，376( “Gel Hydrat1n Tank and Method”，公布日期為 2004 年 11 月 6 日 2004);以及美國專利 N0.5190374( “Method and Apparatus forContinuously Mixing Well Treatment Fluids，，，公布日期為 1993 年 3 月 2 日)。
[0019]本發(fā)明的一實(shí)施例包括板載干粉末操控和水合系統(tǒng)，其“即時(shí)”產(chǎn)生功能油田凝膠，而沒有再循環(huán)、結(jié)塊或者損壞高剪切過程。本發(fā)明的實(shí)施例的能力將改進(jìn)全球的壓裂操作的這個(gè)部分。
[0020]對于市場認(rèn)可考慮因素，在本發(fā)明的一實(shí)施例中，保持從LGC來產(chǎn)生油田凝膠的能力。
[0021]本發(fā)明的實(shí)施例包括電源單元。本發(fā)明的一實(shí)施例中的電源單元包括柴油機(jī)、液壓泵以及所有必要的輔助元件。本發(fā)明的一實(shí)施例中的電源單元提供系統(tǒng)液壓動(dòng)力。
[0022]本發(fā)明的實(shí)施例包括給水箱。本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中的給水箱包括用于制作和儲(chǔ)存功能油田凝膠的180桶容量鋼箱(或相似物)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，給水箱并不局限于180桶箱，而是考慮包括應(yīng)用在內(nèi)的許多因素可以更小或更大。本發(fā)明的一實(shí)施例中的給水箱包括用于更準(zhǔn)確計(jì)量的潔凈水腔室，并且促進(jìn)文氏管混合器和元件的清潔(要在工作結(jié)束時(shí)排空單元，箱I經(jīng)過將促進(jìn)清潔的文氏管混合器來清空)。
[0023]如圖1所示，為了混合液化成分，經(jīng)過包含在給水箱中的多個(gè)腔室來使保持與LGC配合工作的能力成為可能。圖1所示的實(shí)施例包括六個(gè)箱，其中箱提供停留時(shí)間以給予凝膠有充分時(shí)間周期進(jìn)行水合。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，腔室I專用作潔凈腔室。
[0024]本發(fā)明的實(shí)施例包括料斗。本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中的料斗包括10000 Ib容量的粉末箱(或相似物)，其中攪拌器、水槽和傳送螺桿專門設(shè)計(jì)用于計(jì)量和分配干瓜爾粉末。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，料斗并不局限于10000 Ib容量的粉末箱，而是考慮包括應(yīng)用在內(nèi)的許多因素可以更小或更大。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還將會(huì)理解，在本發(fā)明的實(shí)施例中可提供除了傳送螺桿之外的其它計(jì)量部件。另外，料斗的形狀并不局限于附圖所示。攪拌器的示例包括但不限于攪拌槳、振動(dòng)器、旋轉(zhuǎn)裝置等。
[0025]本發(fā)明的實(shí)施例包括管道組件。本發(fā)明的一實(shí)施例中的管道組件包括用于填充給水箱并且操控油田凝膠的排放的入口和出口流體歧管、離心泵和計(jì)量裝置。如圖1所示，管道組件可包括加壓淡水供應(yīng)管10、離心泵11和淡水供應(yīng)管12。
[0026]本發(fā)明的實(shí)施例允許使用干粉凝膠而不是泥漿或液體凝膠。粉末水合元件編組允許雙重泥漿/粉末或粉末單元。本發(fā)明的實(shí)施例包括粉末水合元件編組。本發(fā)明的一實(shí)施例中的粉末水合元件編組包括文氏管混合系統(tǒng)，其將加壓水用于創(chuàng)建真空并且濕潤干聚合物。本發(fā)明的一實(shí)施例中的粉末水合元件編組包括真空截止閥、壓力傳感器或開關(guān)、離心泵、氣動(dòng)傳送管線和揀選漏斗。另外，粉末水合元件編組可包括流量計(jì)。
[0027]本發(fā)明的實(shí)施例包括液體化學(xué)設(shè)備編組。本發(fā)明的一實(shí)施例中的液體化學(xué)設(shè)備編組包括用于向功能凝膠添加液體化學(xué)或者用于從液體濃縮物來制作功能凝膠的化學(xué)泵、計(jì)量裝置和軟管。
[0028]本發(fā)明的實(shí)施例可包括平臺(tái)和艙。本發(fā)明的一實(shí)施例中的平臺(tái)和艙為操作人員提供舒適環(huán)境以及從控件到給水箱、粉末料斗和混合裝置的安全通道。圖3示出按照本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的整個(gè)系統(tǒng)。圖3中，操作人員艙示為元件1，通道/進(jìn)入平臺(tái)示為元件2，以及歧管系統(tǒng)示為元件3。
[0029]本發(fā)明的實(shí)施例還可包括用于產(chǎn)生均質(zhì)油田凝膠的若干過程。具體來說，本發(fā)明的一實(shí)施例包括瓜爾粉末過程。本發(fā)明的一實(shí)施例中的瓜爾粉末過程包括用于啟動(dòng)和停止文氏管混合器的可控序列(其可由可編程邏輯控制器或繼電器邏輯來操控)。這個(gè)序列可作為避免混合器的故障模式的手段來自動(dòng)操控。
[0030]本發(fā)明的一實(shí)施例包括LGC過程。本發(fā)明的一實(shí)施例的LGC過程包括用于以正確比率來混合LGC、其它化學(xué)品和/或水的計(jì)量和化學(xué)注入過程。
[0031]本發(fā)明的實(shí)施例各促成經(jīng)創(chuàng)建以確保正確化學(xué)比率并且避免混合器故障模式的過程。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，自動(dòng)控制系統(tǒng)(可編程控制系統(tǒng))允許操作人員實(shí)現(xiàn)預(yù)期化學(xué)比率。
[0032]本發(fā)明的實(shí)施例的其它特征包括文氏管混合系統(tǒng)。另外，本發(fā)明的實(shí)施例包括控制系統(tǒng)、接口和圖形控制界面(例如Stewart和Stevenson的“ACCUFRAC”)。本發(fā)明的實(shí)施例還可包括瓜爾粉末料斗、具有潔凈水腔室的改進(jìn)給水箱、電源單元概念以及化學(xué)添加劑成分和過程。
[0033]現(xiàn)在將描述本發(fā)明的一實(shí)施例以及本發(fā)明的一實(shí)施例的過程和相關(guān)流動(dòng)路徑的附加細(xì)節(jié)。
[0034]本發(fā)明的實(shí)施例的水合單元設(shè)計(jì)成從傳統(tǒng)液化凝膠物(LGC)和瓜爾膠粉末來產(chǎn)生高質(zhì)量均質(zhì)油田凝膠。用于生成油田凝膠的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)因水合瓜爾粉末的困難而一般依靠LGC;如果粉末的各微粒沒有徹底濕潤，則不希望的結(jié)塊(“白點(diǎn)”的“凝膠球”)能夠在混合物中形成，這降低總產(chǎn)量，并且要求通常不成功的高能量、高剪切處理。此外，LCG通常將烴基載液或者礦物油用于聚合物懸浮。礦物油對油田凝膠的產(chǎn)生增加顯著成本，并且烴基流體要求小心操控和處置，因?yàn)樗鼈儗Νh(huán)境是有害的。本發(fā)明的實(shí)施例的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)輸和儲(chǔ)存成本。例如，粉末在正確儲(chǔ)存時(shí)能夠無限地儲(chǔ)存，而泥漿具有貨架期。另外，粉末的運(yùn)輸成本比泥漿要小。本發(fā)明的實(shí)施例的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是與泥漿相反的水合粉末的時(shí)間(無需從粉末中去除烴基分子一其會(huì)阻塞用于水合的水)。
[0035]本發(fā)明的實(shí)施例的板載干粉末操控和水合系統(tǒng)“即時(shí)”產(chǎn)生功能性的、可生物降解油田凝膠，而沒有再循環(huán)、結(jié)塊或者損壞高剪切過程。
[0036]本文中描述用于從粉瓜爾膠來產(chǎn)生油田凝膠的設(shè)備和過程，并且在圖1和圖2中示出示例。圖1示出攪拌瓜爾粉末料斗1、計(jì)量螺旋粉末分配器2、粉末揀選漏斗3、振動(dòng)器
4、粉末氣動(dòng)傳送軟管5、水合箱6、噴射水合裝置7、真空斷流閥8、壓力傳感器9、加壓淡水供應(yīng)管10、離心泵11、淡水供應(yīng)管12、計(jì)量淡水箱入口管13、流量計(jì)14和離心泵15。
[0037]干瓜爾由圖1所示的器件I和2所組成的組件來儲(chǔ)存并且準(zhǔn)確計(jì)量。器件I是攪拌料斗，其設(shè)計(jì)成促進(jìn)瓜爾粉末到計(jì)量分配器2的正向流動(dòng)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，設(shè)計(jì)料斗I，其中具有防止粉末積聚的無阻擋內(nèi)部(obstruct1n free inter1r)、防止分流并且迫使粉末進(jìn)入分配器的攪拌槳以及使槳效能為最大的錯(cuò)層錐形底板。錯(cuò)層錐形底板可包括攪拌器(例如每層上的清掃器或者多個(gè)清掃器)。參見圖4。
[0038]無阻擋內(nèi)部可以通過將結(jié)構(gòu)構(gòu)件移動(dòng)到外部來制作。本發(fā)明的一實(shí)施例中的料斗I的頂部在操作人員無法氣動(dòng)地填充箱時(shí)包含填充艙口，以及料斗I的側(cè)面在料斗I需要手動(dòng)清空時(shí)配備有鉸接門。
[0039]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，分配器2利用計(jì)量螺旋螺桿將已知容積的瓜爾粉末分配給揀選漏斗3。粉末的容積流率能夠由計(jì)算機(jī)來控制或者通過操縱螺旋軸的角速度來手動(dòng)控制。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，在本發(fā)明的實(shí)施例中，螺桿螺旋輸送系統(tǒng)可通過其它已知輸送系統(tǒng)來替代。
[0040]本發(fā)明的一實(shí)施例中的水合箱6優(yōu)選地是設(shè)計(jì)用于從LGC或瓜爾粉末來制備油田凝膠的六腔室、200桶容量的箱(或相似物)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，箱并不局限于200桶箱，而是考慮包括應(yīng)用在內(nèi)的許多因素可以更小或更大。當(dāng)使用瓜爾粉末時(shí)，第一腔室用作淡水容器。水由離心泵15來提供，由流量計(jì)14來計(jì)量，并且使用入口管13排放到第一腔室中。離心泵15是系統(tǒng)中唯一的淡水源。
[0041]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，噴射裝置7通過迫使足夠的水經(jīng)過裝置以創(chuàng)建內(nèi)部真空來起作用。水的這個(gè)容積流率是已知常數(shù)，經(jīng)由第一離心泵11輸送給噴射裝置7。在大多數(shù)情況下，噴射裝置7所需的水的容積流率將小于總預(yù)計(jì)凝膠流率。在這種條件下，額外淡水從第一腔室溢出到第二凝膠腔室中，由此稀釋凝膠并且使下游均質(zhì)。如果較少的水吸取到12中、然后離開13，則水只在兩個(gè)腔室的堰之上溢出。附圖示出腔室之間的堰或間隔，其可具有上溢或下溢容量。例如，每隔一間隔可具有上溢堰或者下溢堰。
[0042]跨噴射裝置7的壓降由壓力計(jì)或傳感器9來監(jiān)測。當(dāng)充分真空存在時(shí)，真空斷流閥8能夠閉合，，由此創(chuàng)建粉末傳送管線5中的真空。
[0043]該系統(tǒng)設(shè)計(jì)成創(chuàng)建足夠的真空，以傳送由分配器2輸送給揀選漏斗3的全部粉末。
[0044]當(dāng)粉末由噴射裝置7攝取時(shí)，所有微粒經(jīng)過水合，并且將凝膠排放到水合箱6的箱二。如前面所述，它可與來自腔室一的附加淡水相結(jié)合供稀釋。水合箱能夠配備有槳，以促進(jìn)良好循環(huán)，并且槳的形狀可使得防止剪切材料。
[0045]如從圖2的流動(dòng)路徑圖看到，在本發(fā)明的一實(shí)施例中，流體將在從箱中排放之前最終經(jīng)過至少六個(gè)腔室。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，集成水槽內(nèi)置于腔室六中，其中凝膠能夠被抽吸或重力饋入歧管，供從水合單元的最終排放。另外，槳可存在。
[0046]本發(fā)明的實(shí)施例還可包括輔助子系統(tǒng)。輔助子系統(tǒng)包括定制干料斗，其能夠儲(chǔ)存10000 Ib的材料，并且設(shè)計(jì)用于瓜爾粉末的物理性質(zhì)。另外，輔助子系統(tǒng)可包括直觀Stewart和Stevenson LLC “ACCUFRAC”圖形控制界面和180 bbl給水箱，其設(shè)計(jì)成促進(jìn)混合設(shè)備的清潔和維護(hù)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，其它板載系統(tǒng)可以是現(xiàn)有技術(shù)水合單元常見的系統(tǒng)，以及本領(lǐng)域的技術(shù)人員易于理解這些系統(tǒng)中包含的方面。
[0047]本發(fā)明的實(shí)施例還包括確保正確的粉末量與正確的水量的特征。本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例包括用于權(quán)衡料斗的系統(tǒng)。例如，料斗具有一側(cè)的負(fù)荷單元以及另一側(cè)的鉸接點(diǎn)。隨時(shí)間讀取負(fù)荷單元允許測量所輸送的凝膠量。這是典型容積輸送的后備。
[0048]如本申請通篇使用的“瓜爾粉末”或“瓜爾膠粉末”包括瓜爾粉末以及任何其它類型的凝膠粉末，包括天然粉末或聚合物粉末或者合成粉末等，其中凝膠將由其來形成。
[0049]現(xiàn)在將描述按照本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的啟動(dòng)和關(guān)機(jī)過程的示例。
[0050]啟動(dòng)過程:
[0051]1.填充給水箱；
[0052]2.接通干凝膠混合系統(tǒng)離心泵(圖1，器件11);
[0053]3.等待經(jīng)過干混合系統(tǒng)的750加侖/分鐘速率；
[0054]4.閉合真空截止閥(圖1，器件8);以及
[0055]5.開始按照預(yù)期配方向揀選漏斗(圖3，器件3)輸送干粉末。
[0056]關(guān)機(jī)過程:
[0057]1.停止向揀選漏斗(圖1，器件3)輸送粉凝膠；
[0058]2.開啟真空截止閥(圖1，器件8);
[0059]3.沖洗粉末混合系統(tǒng)至少2分鐘；以及
[0060]4.停止干凝膠混合系統(tǒng)離心泵(圖1，器件11)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于產(chǎn)生油田凝膠的系統(tǒng)，包括: 電源單元，包括用于提供液壓動(dòng)力的發(fā)電機(jī)、泵和所有必要輔助元件； 控制系統(tǒng)； 給水箱，包括多個(gè)腔室； 料斗； 管道組件，包括用于填充給水箱并且操控油田凝膠的排放的入口和出口歧管、離心泵和計(jì)量裝置； 粉末水合元件，包括文氏管混合系統(tǒng)；以及 液體化學(xué)設(shè)備。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述電源單元包括柴油機(jī)和液壓泵。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述給水箱包括淡水腔室。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述料斗包括粉末箱，其中包括用于計(jì)量和分配干瓜爾粉末的攪拌器、水槽和傳送螺桿。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述粉末水合元件包括: 文氏管混合系統(tǒng)，其將加壓水用于創(chuàng)建真空并且濕潤干聚合物； 真空截止閥； 壓力傳感器或開關(guān)； 離心泵； 氣動(dòng)傳送管線；以及 揀選漏斗。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述液體化學(xué)設(shè)備包括: 化學(xué)泵； 計(jì)量裝置；以及 用于向功能凝膠添加液體化學(xué)品或者用于從液體濃縮物來制作功能凝膠的軟管。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括平臺(tái)和艙。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，均質(zhì)油田凝膠從液化凝膠濃縮物來產(chǎn)生。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，均質(zhì)油田凝膠從瓜爾膠粉末來產(chǎn)生。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述料斗包括: 無阻擋內(nèi)部； 攪拌槳；以及 錯(cuò)層錐形底板。
11.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述料斗包括手動(dòng)填充艙口。
12.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述料斗包括其側(cè)面的鉸接門，使得它可手動(dòng)清空。
13.一種用于產(chǎn)生油田凝膠的方法，包括: 使用攪拌料斗和計(jì)量分配器來計(jì)量干瓜爾粉末； 將已知容積的瓜爾粉末分配給揀選漏斗； 使用水合箱來水合所述瓜爾粉末，其中所述水合箱包括淡水容器； 由第一離心泵把來自所述池中的水提供到第一腔室中； 由第二泵將水輸送給噴射裝置，從而經(jīng)由噴射裝置創(chuàng)建真空，迫使足夠的水經(jīng)過所述系統(tǒng)； 閉合真空斷流閥，由此創(chuàng)建粉末傳送管線中的真空； 由所述分配器將粉末輸送給所述揀選漏斗； 水合所述粉末，從而創(chuàng)建凝膠；以及 將所述凝膠排放到所述水合箱的第二腔室中。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括: 瓜爾粉末過程，包括用于啟動(dòng)和停止水合單元中的文氏管混合器的可控序列，所述水合單元包括: 所述攪拌料斗； 所述計(jì)量分配器； 所述水合箱； 所述噴射裝置； 至少一個(gè)離心泵； 壓力計(jì)或傳感器； 所述真空斷流閥； 所述粉末傳送管線； 所述揀選漏斗； 至少一個(gè)腔室；以及 集成水槽；以及 液化凝膠濃縮物過程，包括用于混合液化凝膠濃縮物的計(jì)量和化學(xué)注入過程。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述水合單元還包括文氏管混合系統(tǒng)。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述水合單元還包括控制系統(tǒng)。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述可控序列由可編程邏輯控制器來操控。
18.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述攪拌料斗是瓜爾粉末料斗，并且所述水合單元還包括具有潔凈水腔室、電源單元和化學(xué)添加劑的改進(jìn)給水箱。
19.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述分配器包括計(jì)量螺旋螺桿，以分配已知容積的瓜爾粉末。
20.—種水合單元,包括: 攪拌料斗； 計(jì)量分配器； 水合箱； 噴射裝置； 至少一個(gè)離心泵； 壓力計(jì)或傳感器； 真空斷流閥； 粉末傳送管線； 揀選漏斗； 至少一個(gè)腔室；以及集成水槽。
【文檔編號】E21B43/22GK104144741SQ201280068582
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月5日
【發(fā)明者】斯蒂芬·M·薩菲奧蒂 申請人:斯蒂芬·M·薩菲奧蒂