支撐劑混合和計(jì)量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】公開一種油田材料儲(chǔ)蓄器。該油田材料儲(chǔ)蓄器具有主體，該主體具有上端；下端；在該上端與該下端之間延伸的側(cè)壁，該側(cè)壁在該主體內(nèi)限定出凹槽；由該上端限定出的開口；以及由該下端限定出的第一孔口。該油田材料儲(chǔ)蓄器還設(shè)有在下端處連接至該主體的計(jì)量閘。該計(jì)量閘具有底部，該底部具有與該第一孔口對(duì)準(zhǔn)的第二孔口；以及連接至該底部的刀閘。該第二孔口具有大體上梯形的形狀。該刀閘配置為能可滑動(dòng)地覆蓋該第二孔口。還公開了一種方法，用于根據(jù)數(shù)學(xué)模型方程通過調(diào)節(jié)該第二孔口的計(jì)量開口面積控制油田材料儲(chǔ)蓄器內(nèi)的油田材料的排放速率。
【專利說明】支撐劑混合和計(jì)量系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求在2011年5月27日提交的序列號(hào)為61/490，698的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容被并入本文作為參考。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本公開總體上涉及將支撐劑混合和計(jì)量到要注入到井眼中的壓裂液中的系統(tǒng)、方法和/或器械。
【背景技術(shù)】
[0004]本文做出的聲明僅僅提供涉及本公開的信息，且可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)，而且可能例示說明本發(fā)明的一些實(shí)施例。
[0005]在水力壓裂中，壓裂液被注入井眼中，穿透地層且在壓力下迫使該壓裂液將巖層或巖石破裂和壓裂。支撐劑被放置在壓裂液中，且從而被放置在裂縫之內(nèi)形成支撐劑充填層，以防止當(dāng)壓力被排放時(shí)裂縫閉合，從而提供了改進(jìn)的可采流體、即石油、天然氣、或者水的流量。水力壓裂處理的成功涉及裂縫傳導(dǎo)率，其是流體從地層通過支撐劑充填層的流動(dòng)能力。換句話說，支撐劑充填層或基體可以具有相對(duì)于地層的高滲透性，從而流體以低阻力流動(dòng)至井眼。通過在裂縫之內(nèi)的支撐劑與非支撐劑的材料的分布而增加裂縫之內(nèi)的孔隙度，從而增加支撐劑基體的滲透性。
[0006]與構(gòu)建連續(xù)的支撐劑充填層不同，一些用于水力壓裂傳導(dǎo)率的方法是在裂縫中構(gòu)建支撐劑團(tuán)塊。這些方法可以交替裝載支撐劑的壓裂液的階段和沒有支撐劑的壓裂液的階段，用以在裂縫中產(chǎn)生支撐劑團(tuán)塊以及位于它們之間的開啟通道來使地層流體流動(dòng)。因此，壓裂處理導(dǎo)致裂縫中的不均勻的支撐劑放置(HPP)和“房和柱式”結(jié)構(gòu)，而不是均勻的支撐劑放置以及整合的支撐劑充填層。在每一個(gè)HPP階段沉積在裂縫中的支撐劑的量通過改變流體傳送特性(例如粘度和彈性；支撐劑密度、直徑以及濃度；以及壓裂液注入速率)來調(diào)難
iF.0
[0007]基于裂縫幾何特征的支撐劑放置技術(shù)已經(jīng)開發(fā)用于傳統(tǒng)的支撐劑充填層操作期間。但是，在HPP中的支撐劑放置是受到相當(dāng)大的挑戰(zhàn)，且在HPP操作中該技術(shù)仍在尋找用以改進(jìn)支撐劑放置技術(shù)的方法。
[0008]在注射壓裂液之前，支撐劑和壓裂液的其它組分可以混合。用于使現(xiàn)有的混合設(shè)備能夠執(zhí)行HPP和滑溜水壓壓裂操作的技術(shù)的目前狀態(tài)依賴于基于在重力供給系統(tǒng)中支撐劑計(jì)量閘開啟的百分比的自動(dòng)支撐劑濃度控制的使用。基于比重計(jì)反饋的自動(dòng)支撐劑濃度的控制是最普遍使用的用于在常規(guī)的壓裂作業(yè)中支撐劑計(jì)量的模式，但是由于過度慢的比重計(jì)反應(yīng)時(shí)間，不能用在特定的應(yīng)用中。此外，在現(xiàn)有混合設(shè)備中的目前的閘設(shè)計(jì)在閘開啟百分比方面通常具有不規(guī)則的計(jì)量孔口幾何形狀，其不允許高度精度和保持一致的支撐劑流量控制。用于最優(yōu)性能的保持一致的、良好表現(xiàn)的計(jì)量孔口幾何形狀，從而達(dá)到保持一致的、良好表現(xiàn)的支撐劑計(jì)量的方法是所期望的。[0009]很多支撐劑添加系統(tǒng)使用一個(gè)或多個(gè)螺旋鉆，用以提供支撐劑或支撐劑與流體、例如滑溜水、凝膠或碳?xì)浠衔锏幕旌衔?。在這些系統(tǒng)中，支撐劑可以從通常稱為支撐劑加料斗或接收器的油田材料儲(chǔ)蓄器遞送至壓裂液、泵、或混合器中。螺旋鉆對(duì)進(jìn)入流體液流或混合器的支撐劑體積和速率進(jìn)行計(jì)量。螺旋鉆可以通過計(jì)算已知數(shù)量的支撐劑來計(jì)量支撐齊U，螺旋鉆可以以給定的螺旋鉆速度(以轉(zhuǎn)數(shù)每分鐘(rpm)表示)來移動(dòng)。因此，在螺旋鉆系統(tǒng)中，包括支撐劑的壓裂液的密度可基于螺旋鉆操作時(shí)所處的rpm和在支撐劑的添加之前確定的壓裂液的密度確定。為了調(diào)節(jié)螺旋鉆能夠提供足夠的支撐劑體積至混合器或流體液流，螺旋鉆系統(tǒng)可能需要較大的面積。
[0010]螺旋鉆供給支撐劑添加系統(tǒng)的一個(gè)替換方案是使用重力供給支撐劑添加系統(tǒng)。重力供給支撐劑添加系統(tǒng)可以通過自由降落的重力將支撐劑傳送至混合器中，從而添加至壓裂液中。當(dāng)支撐劑通過孔口重力自由降落時(shí)，在重力供給系統(tǒng)中支撐劑體積的計(jì)量可以通過確定支撐劑通過已知尺寸的孔口(通常稱為計(jì)量閘)的流動(dòng)速率來計(jì)算。重力供給系統(tǒng)也可以使用加壓用以幫助將支撐劑傳送至流體液流或混合器中。重力供給系統(tǒng)中的加壓方法可以包括給支撐劑容器加壓經(jīng)受重力供給或利用文丘里效應(yīng)，其中較小直徑的管道連接至較大直徑的管道用以從支撐劑容器吸取支撐劑進(jìn)入混合器或流體液流中。由于重力供給系統(tǒng)可以不使用螺旋鉆，它們可能需要較小的面積。
[0011]重力供給支撐劑添加系統(tǒng)可以基于孔口的已知尺寸而使用自動(dòng)支撐劑濃度控制。通過基于在重力供給支撐劑添加系統(tǒng)中計(jì)量閘開啟百分比使用自動(dòng)支撐劑濃度控制，混合設(shè)備已經(jīng)適用于滑溜水壓裂工作。這個(gè)自動(dòng)支撐劑濃度控制可以稱為閘百分比模式下的自動(dòng)_濃度(Auto-Concentration in Gate Percentage Mode)。自動(dòng)支撐劑濃度控制可以基于比重計(jì)反饋；但是，由于比重計(jì)無法區(qū)別滑溜水壓裂通常的低支撐劑密度泥漿的密度與基流載體自身的密度，比重計(jì)反饋對(duì)于滑溜水應(yīng)用可能不是有效的控制機(jī)理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]提供這個(gè)
【發(fā)明內(nèi)容】
部分，用于選擇地介紹
【發(fā)明內(nèi)容】
，該內(nèi)容在下文詳細(xì)的說明書中進(jìn)一步描述。這個(gè)
【發(fā)明內(nèi)容】
不旨在標(biāo)識(shí)所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或必要特征，也不旨在用于幫助限制所要求保護(hù)的主題的范圍。
[0013]根據(jù)本公開的一個(gè)方面，至少一個(gè)實(shí)施例涉及油田材料儲(chǔ)蓄器。在這個(gè)方面，油田材料儲(chǔ)蓄器具有主體以及計(jì)量閘。該主體具有:上端、下端、以及在該上端與該下端之間延伸的側(cè)壁。該側(cè)壁在主體內(nèi)限定出凹槽。由該上端限定出開口，且由該下端限定出第一孔口。該計(jì)量閘在該下端處連接至該主體，且具有:底部，該底部具有與該第一孔口對(duì)準(zhǔn)的第二孔口；以及連接至該底部的刀閘。該第二孔口具有大體上梯形的形狀。刀閘配置為能可滑動(dòng)地覆蓋該第二孔口。
[0014]根據(jù)本公開的另一個(gè)方面，至少一個(gè)實(shí)施例涉及一種方法，其用于根據(jù)數(shù)學(xué)模型方程通過調(diào)節(jié)該第二孔口的計(jì)量開口面積控制油田材料儲(chǔ)蓄器內(nèi)的油田材料的排放速率。在這個(gè)方法中，油田材料儲(chǔ)蓄器設(shè)有用于接收油田材料的開口以及用于排放該油田材料的第一孔口。在該第一孔口處計(jì)量閘被提供用于根據(jù)方程組通過調(diào)節(jié)該計(jì)量閘控制該油田材料的排放速率，該方程組考慮到該計(jì)量閘的計(jì)量開口面積、該計(jì)量閘的該第二孔口的高度、該計(jì)量閘的該第二孔口的頂部的長(zhǎng)度、該計(jì)量閘的該第二孔口的底部的長(zhǎng)度、以及該計(jì)量閘的該計(jì)量開口面積的高度。該方程也可以考慮基準(zhǔn)油田材料流動(dòng)速率和用于基準(zhǔn)油田材料的常數(shù)。該方程也可以在控制該計(jì)量閘中考慮到所使用的實(shí)際油田材料的期望質(zhì)量流動(dòng)速率、影響實(shí)際油田材料的流動(dòng)速率的微粒尺寸因數(shù)、影響實(shí)際油田材料的流動(dòng)速率的微粒幾何特征因數(shù)、影響實(shí)際油田材料的流動(dòng)速率的微粒構(gòu)造因數(shù)、影響實(shí)際油田材料的流動(dòng)速率的微粒涂層因數(shù)、影響實(shí)際油田材料的流動(dòng)速率的周圍環(huán)境振動(dòng)因數(shù)、影響實(shí)際油田材料的流動(dòng)速率的環(huán)境濕度因數(shù)、實(shí)際油田材料的比重、以及用于確定基準(zhǔn)油田材料的基準(zhǔn)油田材料的比重。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]以下參看附圖描述用于混合和計(jì)量油田材料的系統(tǒng)和方法的實(shí)施例。整個(gè)附圖中使用相同的附圖標(biāo)記表示相同的特征和構(gòu)件。不同技術(shù)的實(shí)施將此后參考附圖描述。但是，應(yīng)該理解，【專利附圖】

【附圖說明】本文描述的不同的實(shí)施例，但不意味著限制本文描述的不同技術(shù)的范圍。
[0016]圖1示出了根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例構(gòu)建的具有兩個(gè)油田材料儲(chǔ)蓄器的混合單元的透視圖。
[0017]圖2示出了根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例構(gòu)建的油田材料儲(chǔ)蓄器的透視圖。
[0018]圖3示出了圖1中的油田材料儲(chǔ)蓄器之一的透視圖。
[0019]圖4示出了根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的具有由刀閘部分地覆蓋的第二孔口的底部的局部俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]在開始處，應(yīng)該注意，在任何這樣的實(shí)際實(shí)施例的開發(fā)中，將作出大量的實(shí)施方式所特定的決定，以實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的特殊目標(biāo)，例如遵從與系統(tǒng)相關(guān)的和與商業(yè)相關(guān)的限制，這些限制對(duì)于各個(gè)實(shí)施方式來說各不相同。而且，要理解，這樣的開發(fā)努力可能是復(fù)雜且費(fèi)時(shí)的，但將仍然是受益于本公開的本領(lǐng)域技術(shù)人員所承擔(dān)的常規(guī)工作而已。此外，本文使用/公開的成分也可以包含一些除了那些所述成分之外的組分。在
【發(fā)明內(nèi)容】
和該【具體實(shí)施方式】部分中，)每一個(gè)數(shù)值應(yīng)看作被術(shù)語(yǔ)“大約”修飾(除非已經(jīng)清楚地這樣修飾)，然后應(yīng)看作是沒有被這樣修飾，除非文本中另有指示。同樣，在
【發(fā)明內(nèi)容】
和該【具體實(shí)施方式】部分中，應(yīng)該理解，列出或描述的有用的、合適的、或近似表述的濃度范圍旨在包括該范圍之內(nèi)的任何濃度，包括端點(diǎn)，其應(yīng)被視為已闡明。例如“I至10的范圍”應(yīng)被理解為表示大約I至大約10之間的連續(xù)區(qū)間的每一個(gè)可能的數(shù)值。因此，即使在范圍之內(nèi)的特殊數(shù)據(jù)點(diǎn)、或者甚至在范圍之內(nèi)沒有數(shù)據(jù)點(diǎn)被清楚的標(biāo)識(shí)、或涉及很少的特殊數(shù)據(jù)點(diǎn)，但應(yīng)理解的是，發(fā)明人領(lǐng)會(huì)且明白在該范圍之內(nèi)的任何數(shù)據(jù)點(diǎn)應(yīng)被認(rèn)為是已被指定，并且發(fā)明人具有在該范圍之內(nèi)的整個(gè)范圍和所有點(diǎn)的知識(shí)。
[0021]現(xiàn)在參考圖1，圖中示出了根據(jù)本文公開的發(fā)明構(gòu)思構(gòu)造的混合單元10，其具有兩個(gè)油田材料儲(chǔ)蓄器或加料斗12?；旌蠁卧?0可以安裝在拖車或移送機(jī)上，以便于油田材料向井眼中的注入。示出了兩個(gè)加料斗12a和12b，其中每一個(gè)加料斗12具有主體14，所述主體14配置為接收油田材料，例如支撐劑。
[0022]為了簡(jiǎn)潔的目的，本文中使用的術(shù)語(yǔ)“油田材料”可以包括支撐劑，但也可以包括且應(yīng)該不限于，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的干瓜爾膠、水泥、在鉆井泥漿中所使用類型的懸浮劑，例如聚合物、粘土、乳劑、過渡金屬氧化物和氫氧化物。
[0023]本文使用的術(shù)語(yǔ)“支撐劑”涉及與壓裂液混合的一定尺寸(sized)的顆粒，以提供高效的傳送通道來產(chǎn)生從儲(chǔ)層至井眼的流體。例如，本文使用的術(shù)語(yǔ)“支撐劑”可以包括表生通道形成材料，稱為通道劑(channe I ant),且也可以包括天然的砂石顆?；蛩槭⑷嗽旎蛱貏e設(shè)計(jì)的支撐劑，例如樹脂涂覆的砂石或類似燒結(jié)的鋁土礦的高強(qiáng)度陶瓷材料。支撐劑材料也可以包括纖維。該纖維例如可以是玻璃、陶瓷、包括碳基碳化合物的碳，包括金屬合金的金屬、或者類似物、或者它們的組合，或者是聚合物材料，例如PLA、PGA、PET、多羥基化合物、或者類似物、或者它們的組合。
[0024]參考圖1-2，加料斗12的主體14具有上端16、下端18以及在上端16與下端18之間延伸的側(cè)壁20。該側(cè)壁20在加料斗12的主體14之內(nèi)限定出凹槽22。主體14的上端16限定出開口 24，其用于接收支撐劑；主體14的下端18限定出第一孔口 26，其用于排放支撐劑。計(jì)量閘28連接至主體14的下端18，該計(jì)量閘28可以用于控制支撐劑向混合器(未示出)的排放速率。
[0025]主體14的側(cè)壁20可配置成具有第一側(cè)邊30和第二側(cè)邊32，它們從上端16至下端18窄縮。如圖1-2中所示，第一側(cè)邊30和第二側(cè)邊32可以從大體上在主體14的上端16附近至主體14的下端18窄縮。第一側(cè)邊30和第二側(cè)邊32的窄縮可以有助于引導(dǎo)支撐劑從開口 24通過凹槽22向第一孔口 26。雖然在圖1-2中示出第一側(cè)邊30和第二側(cè)邊32是窄縮的，但可以理解的是，主體14的側(cè)壁20中的一個(gè)或多個(gè)側(cè)邊也可以在上端16與下端18之間窄縮，以便于支撐劑從開口 24通過凹槽22向孔口 26流動(dòng)。通過凹槽22和第一孔口 26的支撐劑的流動(dòng)可以是靠重力供給的流動(dòng)，其中支撐劑由重力通過第一孔口 26至混合器。
[0026]由主體14的下端18限定的第一孔口 26可以形成梯形、三角形、正方形、矩形、或其它多邊形。第一孔口 26的面積可以由連接至主體14的下端18的計(jì)量閘28來操縱。通過操縱第一孔口 26的面積，可以調(diào)節(jié)支撐劑通過第一孔口 26的流動(dòng)速率。如下文將詳細(xì)描述的，對(duì)流動(dòng)速率的調(diào)節(jié)可以涉及數(shù)學(xué)模型的產(chǎn)生，其中，支撐劑速率可以表示為代表物理支撐劑特性效果的因數(shù)和環(huán)境因數(shù)的函數(shù)，以在通過第一孔口 26的重力自由降落中達(dá)到支撐劑需要的流動(dòng)速率。
[0027]連接至主體14的下端18的計(jì)量閘28可以包含連接至主體14的下端18的底部34、在底部34之內(nèi)形成的第二孔口 35、連接至底部34且配置為可滑動(dòng)地覆蓋第一孔口 26和/或第二孔口 35的刀閘36、連接至底部34和刀閘36的驅(qū)動(dòng)器38，所述驅(qū)動(dòng)器配置為能使刀閘36可滑動(dòng)地覆蓋該第二孔口 35。形成在底部34之內(nèi)的第二孔口 35可以是大體上梯形的形狀且與加料斗12的主體14的第一孔口 26重疊，因而當(dāng)?shù)堕l36可滑動(dòng)地覆蓋第二孔口 35時(shí)，刀閘36也可滑動(dòng)地覆蓋第一孔口 26。底部34可以通過釬焊、熔焊、螺栓連接或任何其它合適的連接方式連接至下端18。刀閘36可以通過支架40a和40b連接至底部34，如圖2中所示，所述支架40a和40b帶有多個(gè)滾子42。刀閘36可以安裝在支架40a與40b之間，且在多個(gè)滾子42與底部34之間，以便倚靠底部34而固定刀閘36。安裝在多個(gè)滾子42與底部34之間的刀閘36此時(shí)可以在底部34之下可滑動(dòng)地移動(dòng)，以便可滑動(dòng)地覆蓋第二孔口 35。驅(qū)動(dòng)器38可以通過任何合適的方法機(jī)械地連接至底部34和刀閘36，以便使驅(qū)動(dòng)器38可將刀閘36移動(dòng)到完全覆蓋第二孔口 35、完全不覆蓋第二孔口 35或任何級(jí)別的部分覆蓋。
[0028]驅(qū)動(dòng)器38可以被實(shí)施為氣壓缸、液壓缸、電動(dòng)缸、或任何合適的其它驅(qū)動(dòng)器38，它們適合使刀閘36可滑動(dòng)地覆蓋第二孔口 35。如圖1-3中所示，驅(qū)動(dòng)器38可以被實(shí)施為通過殼體43連接至底部34且在活塞頭44處連接至刀閘36的液壓缸。驅(qū)動(dòng)器38可以通過伸出或回縮活塞46在第二孔口 35的開、關(guān)、以及之間位置之間移動(dòng)刀閘36。伸出或回縮驅(qū)動(dòng)器38的活塞46可以通過控制單元48發(fā)送電信號(hào)來執(zhí)行，該控制單元48電動(dòng)連接至計(jì)算機(jī)、處理器、控制器、或其它能夠發(fā)送和接收表示用于移動(dòng)刀閘36的指令的數(shù)據(jù)的電子
裝直。
[0029]加料斗12也可以設(shè)有通過側(cè)壁20的管道50，以與在加料斗12之下的混合器(未示出)連通。管道50也可以提供為與加料斗12的凹槽22連通。管道50可以連接至干添加劑供給器52，使得來自干添加劑供給器52的干添加劑化學(xué)制品可以通過管道20經(jīng)過加料斗12的側(cè)壁20排放至混合器中。管道50也可以排放干添加劑化學(xué)制品至加料斗12中，使得干添加劑化學(xué)制品被從干添加劑供給器52排放至管道50中，且排放至凹槽22中，從而隨支撐劑分別通過第一和第二孔口 26和35流動(dòng)進(jìn)入混合器中。
[0030]圖3說明了設(shè)有沿著加料斗12的主體14的外表面延伸的斜槽62的漏斗12。斜槽62可以具有通過螺栓、熔 焊、釬焊、或任何其它合適的方法形成的連接至主體14的連接。斜槽62可以與通向布置在漏斗12和斜槽62之下的入口連通。斜槽62可以使得非支撐劑的添加劑、例如纖維能夠通過入口向混合器分配。入口可以從斜槽62接收非支撐劑的添加劑，且從加料斗12接收支撐劑，或者混合器可以具有多個(gè)入口，通過這些入口非支撐劑的添加劑和支撐劑分別地流動(dòng)。
[0031 ] 現(xiàn)在參考圖4，在操作中，支撐劑流動(dòng)速率可以通過計(jì)量孔口幾何特性來調(diào)節(jié)和預(yù)測(cè)，同時(shí)要考慮到:影響流動(dòng)速率的支撐劑特定的物理特性和環(huán)境因素，例如，微粒質(zhì)量密度、微粒尺寸、考慮到幾何特性(例如，圓度、斜度，形狀不規(guī)則特性等)的流動(dòng)因素、考慮到表面構(gòu)造(例如，粗糙度、光滑度等)的流動(dòng)因素、考慮到表面涂層(例如，固化的或部分固化的含樹脂的涂層)的流動(dòng)因素、來自周期環(huán)境的振動(dòng)、濕度，等等?？紤]到上述的特性，計(jì)量孔口幾何特性可以用于確定且自動(dòng)移動(dòng)刀閘36，以使得通過使用刀閘36至少部分地覆蓋第一和第二孔口 26和35能夠?qū)崿F(xiàn)第二孔口 35所需要的尺寸。
[0032]支撐劑流動(dòng)速率的調(diào)節(jié)和預(yù)測(cè)可以涉及以數(shù)學(xué)形式創(chuàng)建模型，該模型允許將支撐劑流動(dòng)速率表示為代表前文所列的支撐劑物理特性的影響的因素和適用于計(jì)量孔口幾何特性的環(huán)境因素的函數(shù)，被認(rèn)為直接與流動(dòng)速率成比例的該孔口幾何特性的面積可以用以下形式表示:該形式允許預(yù)測(cè)孔口幾何特性將需要開啟多少來實(shí)現(xiàn)在重力自由降落中需要的支撐劑的流動(dòng)速率。
[0033]第一和第二孔口 26和35的幾何形狀分別可以實(shí)現(xiàn)為梯形形狀，如圖2和3中所示。梯形的面積可以表達(dá)成如下方式:該方式使得第一和第二孔口 26和35的開口的百分比在二次多項(xiàng)式公式中為獨(dú)立的變量。在考慮到前述所列環(huán)境特性和支撐劑物理性質(zhì)對(duì)支撐劑流動(dòng)的影響之后，當(dāng)以用于需要的支撐劑濃度和井下泥漿速率的需要的支撐劑計(jì)量速率呈現(xiàn)時(shí)，最后的模型可以使用二次方程來求取需要的閘百分比開口度。計(jì)量孔口幾何特性模型因此可以形成自動(dòng)支撐劑控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，該自動(dòng)支撐劑控制系統(tǒng)用于非均勻的支撐劑放置操作和滑溜水應(yīng)用。
[0034]圖4說明了本申請(qǐng)中的第二孔口 35的一個(gè)實(shí)例。用于梯形面積的方程可以表達(dá)為:
【權(quán)利要求】
1.一種油田材料儲(chǔ)蓄器,包括: 主體，所述主體具有:上端；下端；在所述上端與所述下端之間延伸的側(cè)壁，所述側(cè)壁在所述主體內(nèi)限定出凹槽；由所述上端限定出的開口 ；以及由所述下端限定出的第一孔口 ；以及 在所述下端處連接至所述主體的計(jì)量閘，所述計(jì)量閘包括底部，所述底部具有與所述第一孔口對(duì)準(zhǔn)的第二孔口，所述第二孔口具有大體上梯形形狀，所述計(jì)量閘具有連接至所述底部的刀閘，所述刀閘配置為能可滑動(dòng)地覆蓋所述第二孔口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田材料儲(chǔ)蓄器，其中，所述刀閘通過驅(qū)動(dòng)器連接至所述底部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的油田材料儲(chǔ)蓄器，其中，所述驅(qū)動(dòng)器具有連接至所述計(jì)量閘的底部的底部、和具有活塞頭的活塞，所述活塞從所述底部延伸，所述活塞頭連接至所述刀閘。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的油田材料儲(chǔ)蓄器，其中，所述驅(qū)動(dòng)器的所述活塞能夠回縮以使用刀閘可滑動(dòng)地覆蓋所述第二孔口，并且能夠伸出以可滑動(dòng)地露出所述第二孔口。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的油田材料儲(chǔ)蓄器，其中，所述驅(qū)動(dòng)器是液壓缸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田材料儲(chǔ)蓄器,其中,所述主體具有沿著所述主體的外表面延伸的斜槽，所述斜槽與所述主體的所述凹槽通過在所述主體的側(cè)壁內(nèi)形成的開口連通，所述斜槽配置為能使添加劑分配至混合器。
7.—種油田材料儲(chǔ)蓄器,包括: 主體，所述主體具有:上端；下端；在所述上端與所述下端之間延伸的側(cè)壁，所述側(cè)壁在所述主體內(nèi)限定出凹槽；由所述上端限定出的開口 ；以及由所述下端限定出的第一孔Π ； 在所述下端處連接至所述主體的計(jì)量閘，所述計(jì)量閘包括具有第二孔口的底部和連接至所述底部的刀閘，所述刀閘配置為能可滑動(dòng)地覆蓋所述第二孔口，其中，所述第二孔口與所述第一孔口重疊；以及 包括驅(qū)動(dòng)器和計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)器適于相對(duì)于所述第二孔口來移動(dòng)所述刀閘， 其中，所述驅(qū)動(dòng)器通過計(jì)算機(jī)控制，所述計(jì)算機(jī)根據(jù)下述方程通過調(diào)整所述刀閘來控制油田材料的排放速率:
y = L(B- A)ix 丨 l)2 + LA{X , L) (方程 ?) 其中: Y表示所述計(jì)量閘的開口面積； L表示所述計(jì)量閘的所述第二孔口的高度； A表示所述計(jì)量閘的所述第二孔口的頂部的長(zhǎng)度； B表示所述計(jì)量閘的所述第二孔口的底部的長(zhǎng)度；以及 X表示所述計(jì)量閘的所述開口面積的高度，以及 其中，用于方程的邏輯語(yǔ)言存儲(chǔ)在所述計(jì)算機(jī)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的油田材料儲(chǔ)蓄器，其中，所述第二孔口具有大體上梯形形狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的油田材料儲(chǔ)蓄器，其中，所述第二孔口具有大體上矩形形狀。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的油田材料儲(chǔ)蓄器，其中，所述第二孔口具有大體上三角形形狀。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的油田材料儲(chǔ)蓄器，其中，所述驅(qū)動(dòng)器能夠回縮以使用所述刀閘可滑動(dòng)地覆蓋所述第二孔口，并且能夠伸出以可滑動(dòng)地露出所述第二孔口。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的油田材料儲(chǔ)蓄器，其中，所述驅(qū)動(dòng)器是液壓缸。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的油田材料儲(chǔ)蓄器，其中，所述主體具有沿著所述主體的外表面延伸的斜槽，所述斜槽與所述主體的所述凹槽通過在所述主體的側(cè)壁內(nèi)形成的開口連通，所述斜槽配置為能使添加劑分配至混合器。
14.一種方法,包括: 提供加料斗，其具有用于接收油田材料的開口、和用于排放所述油田材料的第一孔Π ； 在所述第一孔口處提供計(jì)量閘，所述計(jì)量閘具有與所述第一孔口重疊的第二孔口 ；以及 根據(jù)下述方程通過調(diào)節(jié)所述第二孔口的計(jì)量開口面積來控制所述油田材料的排放速率:
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述第一和第二孔口協(xié)作形成大體上梯形形狀。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述第一和第二孔口協(xié)作形成大體上三角形形狀。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述第一和第二孔口協(xié)作形成大體上矩形形狀。
18.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中，所述加料斗是靠重力供給的。
19.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，進(jìn)一步包括: 根據(jù)下述方程確定基準(zhǔn)油田材料流動(dòng)速率:
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，進(jìn)一步包括通過考慮所述基準(zhǔn)油田材料的一個(gè)或多個(gè)特性來確定

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21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述基準(zhǔn)油田材料的特性選自如下的組:微粒質(zhì)量密度、微粒尺寸、微粒幾何特征、微粒表面構(gòu)造、微粒表面涂層、來自周圍環(huán)境的振動(dòng)以及濕度。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，進(jìn)一步包括構(gòu)建實(shí)際油田材料流動(dòng)速率方程:
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，進(jìn)一步包括根據(jù)下述方程確定計(jì)量閘的比例開口x=X/L: 其中:
【文檔編號(hào)】G01F11/00GK103562486SQ201280025779
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月27日
【發(fā)明者】H·N-P·范, M·洛佩茲, L·科基約 申請(qǐng)人:普拉德研究及開發(fā)股份有限公司