本發(fā)明涉及頁(yè)巖氣壓裂供水技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種抽水方法及抽水系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在油氣田開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，對(duì)低滲透油氣田，特別時(shí)頁(yè)巖氣的油氣開(kāi)采一般通過(guò)壓裂改造手段來(lái)實(shí)現(xiàn)低滲儲(chǔ)層的經(jīng)濟(jì)有效開(kāi)發(fā)。頁(yè)巖器氣壓裂即利用地面高壓泵組向井眼中泵注壓裂液使儲(chǔ)層破裂，繼續(xù)通過(guò)井眼泵注壓裂液使得在儲(chǔ)層中形成裂縫繼續(xù)延伸，同時(shí)將攜帶支撐劑的壓裂液擠入儲(chǔ)層支撐所形成的裂縫，為油氣提供高導(dǎo)流能力的流動(dòng)通道，進(jìn)而提高油氣產(chǎn)量。

油氣采取的井場(chǎng)一般在山地中，壓裂過(guò)程中所使用的到的水則需要從地勢(shì)較低的供水點(diǎn)抽取到地勢(shì)較高的井場(chǎng)的儲(chǔ)水點(diǎn)，供水點(diǎn)到儲(chǔ)水點(diǎn)一般為3公里以上。目前，壓裂所需要的水一般采用一站式供水，即在供水點(diǎn)與儲(chǔ)水點(diǎn)之間鋪設(shè)一條長(zhǎng)的供水管道，并通過(guò)一個(gè)抽水裝置將供水點(diǎn)的水抽送到儲(chǔ)水點(diǎn)。這種抽水方式中，抽水裝置抽水壓力較大，一般在1.6mpa以上，當(dāng)出現(xiàn)管道事故時(shí)對(duì)工作人員、建筑物造成極大的傷害和不可挽回的損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種抽水方法，以改善現(xiàn)有抽水方式中抽水裝置的抽水壓力較大的問(wèn)題。

本發(fā)明的目的在于提供一種抽水系統(tǒng)，現(xiàn)有抽水方式中抽水裝置的抽水壓力較大的問(wèn)題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

基于上述第一目的，本發(fā)明提供一種抽水方法，包括如下步驟：

在供水點(diǎn)與儲(chǔ)水點(diǎn)間不同的高度位置設(shè)置多級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備；

靠近供水點(diǎn)的儲(chǔ)存設(shè)備為初級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備，靠近儲(chǔ)水點(diǎn)的儲(chǔ)存設(shè)備為末級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備；

在初級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備與供水點(diǎn)之間、在相鄰的兩個(gè)儲(chǔ)存設(shè)備之間、在末級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備與儲(chǔ)水點(diǎn)間均設(shè)置抽水裝置，通過(guò)各個(gè)抽水裝置逐級(jí)的將供水點(diǎn)的水抽取到儲(chǔ)水點(diǎn)處。

進(jìn)一步地，在從供水點(diǎn)到儲(chǔ)水點(diǎn)的方向上各級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備的所在位置逐級(jí)升高。

進(jìn)一步地，相鄰的兩級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備間的高度差不大于150米。

進(jìn)一步地，設(shè)于相鄰的兩個(gè)儲(chǔ)存設(shè)備之間的抽水裝置為第一抽水裝置，相鄰的兩個(gè)儲(chǔ)存設(shè)備分別為第一儲(chǔ)存設(shè)備和第二儲(chǔ)存設(shè)備，第一儲(chǔ)存設(shè)備所在位置低于第二儲(chǔ)存設(shè)備的位置；

第一抽水裝置包括管道和泵送裝置，管道包括第一管段和第二管段，泵送裝置具有進(jìn)液口和出液口，第一管段的一端與進(jìn)液口連通，第一管段的另一端與第一儲(chǔ)存設(shè)備連通，第二管段的一端與出液口連通，第二管段的另一端與第二儲(chǔ)存設(shè)備連通。

進(jìn)一步地，泵送裝置包括發(fā)電機(jī)、電機(jī)和水泵；

發(fā)電機(jī)與電機(jī)電連接，發(fā)電機(jī)用于為電機(jī)提供電能；

水泵具有進(jìn)液口和出液口，水泵與電機(jī)連接，電機(jī)用于帶動(dòng)水泵工作。

進(jìn)一步地，第一管段和第二管段均為軟管。

進(jìn)一步地，第一管段的內(nèi)徑和第二管段的內(nèi)徑均不小于200mm。

進(jìn)一步地，儲(chǔ)存設(shè)備為儲(chǔ)存罐。

進(jìn)一步地，儲(chǔ)水點(diǎn)處設(shè)有存放設(shè)備，通過(guò)各個(gè)抽水裝置逐級(jí)的將供水點(diǎn)的水抽取到儲(chǔ)水點(diǎn)后儲(chǔ)存在存放設(shè)備中。

基于上述第二目的，本發(fā)明提供一種抽水系統(tǒng)，包括多個(gè)儲(chǔ)存設(shè)備和多個(gè)抽水裝置，兩個(gè)抽水裝置之間設(shè)置一個(gè)儲(chǔ)存設(shè)備。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提供一種抽水方法，供水點(diǎn)與儲(chǔ)水點(diǎn)之間設(shè)置有多級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備，供水點(diǎn)與初級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備之間、相鄰的兩個(gè)儲(chǔ)存設(shè)備之間，末級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備與存水點(diǎn)之間都設(shè)置有抽水裝置。供水點(diǎn)的水通過(guò)抽水裝置抽取到初級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備中，再通過(guò)儲(chǔ)存設(shè)備之間的各個(gè)抽水裝置逐級(jí)的將水從初級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備抽取到末級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備中，最后再抽水裝置將末級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備中的水抽取到儲(chǔ)水點(diǎn)處，從而完成整個(gè)抽水過(guò)程。采用分級(jí)的抽水方法使得各個(gè)抽水裝置的抽水壓力較低，可有效的將抽水壓力控制在1.6mpa以下，不會(huì)發(fā)生管道事故。

本發(fā)明提供一種抽水系統(tǒng)，包括多個(gè)儲(chǔ)存設(shè)備和多個(gè)抽水裝置，兩個(gè)抽水裝置之間設(shè)置一個(gè)儲(chǔ)存設(shè)備，在抽水過(guò)程中抽水裝置的抽水壓力較低，不會(huì)發(fā)生管道事故。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1提供的抽水方法的抽水示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1提供的第一抽水裝置、第一儲(chǔ)存設(shè)備和第二儲(chǔ)存設(shè)備三者的連接圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例1提供的泵送裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例2提供的抽水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標(biāo)：10-供水點(diǎn)；20-儲(chǔ)水點(diǎn)；21-存放設(shè)備；30-儲(chǔ)存設(shè)備；31-初級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備；32-末級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備；33-第一儲(chǔ)存設(shè)備；34-第二儲(chǔ)存設(shè)備；40-抽水裝置；41-第一抽水裝置；411-管道；4111-第一管段；4112-第二管段；412-泵送裝置；4121-發(fā)電機(jī)；4122-電機(jī)；4123-水泵；4124-進(jìn)液口；4125-出液口；42-第二抽水裝置；43-第三抽水裝置；100-抽水系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)有技術(shù)中，壓裂所需要的水一般采用一站式供水，即在供水點(diǎn)與儲(chǔ)水點(diǎn)之間鋪設(shè)一條長(zhǎng)的供水管道，并通過(guò)一個(gè)抽水裝置將供水點(diǎn)的水抽送到儲(chǔ)水點(diǎn)。這種抽水方式存在抽水壓力大的問(wèn)題。

此外，現(xiàn)有技術(shù)中，供水管道的鋪設(shè)方式一般為兩種：

一種是多個(gè)無(wú)縫鋼管拼接而成，鋪設(shè)管道時(shí)需要用卡車(chē)將鋼管運(yùn)輸至鋪設(shè)現(xiàn)場(chǎng)，使用吊車(chē)吊裝、電焊焊接。由此可以看出，目前這種無(wú)縫鋼管的鋪設(shè)方式具有很多的局限性。山地供水的供水點(diǎn)與井場(chǎng)所在的儲(chǔ)水點(diǎn)的距離一般在3公里以上，管道則需要鋪設(shè)3公里以上。若按照10m一根的鋼管計(jì)量，需要300根以上的鋼管，需要卡車(chē)8-15臺(tái)。場(chǎng)地費(fèi)、運(yùn)輸費(fèi)、人工成本將大大提高。此外，拆卸時(shí)也需要氧氣乙炔等切割手段拆除，操作極為麻煩。

另外一種是采用一個(gè)長(zhǎng)的軟管直接鋪設(shè)，受到抽水裝置壓力的限制，軟管只能采用較小的直徑，排水量較小，不能適應(yīng)頁(yè)巖氣大排量的要求。

為此，本發(fā)明一種抽水方法及抽水系統(tǒng)以改善上述問(wèn)題。

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。

因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類(lèi)似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本發(fā)明實(shí)施例的描述中，需要說(shuō)明的是，指示方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系，或者是本領(lǐng)域技術(shù)人員慣常理解的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本發(fā)明實(shí)施例的描述中，還需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“設(shè)置”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接連接，也可以通過(guò)中間媒介間接連接。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)施例提供一種抽水方法，以達(dá)到降低抽水壓力增大排水量的目的，具體步驟如下：

首先，在供水點(diǎn)10與儲(chǔ)水點(diǎn)20之間不同的高度位置設(shè)置多級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備30。供水點(diǎn)10即為水源所在出，河水和井水均可作為水源。儲(chǔ)水點(diǎn)20即為壓裂井場(chǎng)所在地，儲(chǔ)水點(diǎn)20處設(shè)有存放設(shè)備21，存放設(shè)備21用于存放水，本實(shí)施例中，存放設(shè)備21為儲(chǔ)存罐。供水點(diǎn)10的地勢(shì)低于儲(chǔ)水點(diǎn)20的地勢(shì)。供水點(diǎn)10與儲(chǔ)水點(diǎn)20之間的多級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備30在供水點(diǎn)10到儲(chǔ)水點(diǎn)20的方向上逐級(jí)升高，即靠近儲(chǔ)水點(diǎn)20的儲(chǔ)存設(shè)備30的所在位置高于與該儲(chǔ)存設(shè)備30相鄰并遠(yuǎn)離儲(chǔ)水點(diǎn)20的儲(chǔ)存設(shè)備30的所在位置。當(dāng)然，在其他具體實(shí)施例中，儲(chǔ)存設(shè)備30的布置方式還可為其他形式，比如，部分儲(chǔ)存設(shè)備30等高設(shè)置、儲(chǔ)存設(shè)備30一高一低設(shè)置等。

在實(shí)際操作過(guò)程中，可先在供水點(diǎn)10與儲(chǔ)水點(diǎn)20之間的山地上選取多個(gè)站點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)站點(diǎn)的高出差為150米，并在每個(gè)站點(diǎn)處都設(shè)置儲(chǔ)存設(shè)備30，以使相鄰的兩個(gè)儲(chǔ)存設(shè)備30之間的高度差為150米。當(dāng)然，在其他具體實(shí)施例中，兩個(gè)相鄰的站點(diǎn)之間的距離也可小于150米，即兩個(gè)相鄰儲(chǔ)存設(shè)備30之間的高度差小于150。

儲(chǔ)存設(shè)備30的作用是用于儲(chǔ)存水，各級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備30中，最靠近供水點(diǎn)10的儲(chǔ)存設(shè)備30為初級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備31，初級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備31與供水點(diǎn)10之間的高度差不超過(guò)150米；最靠近儲(chǔ)水點(diǎn)20的儲(chǔ)存設(shè)備30為末級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備32，末級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備32與儲(chǔ)水點(diǎn)20之間的高度差不超過(guò)150米。本實(shí)施例中，儲(chǔ)存設(shè)備30為儲(chǔ)存罐。

其次，在各個(gè)站點(diǎn)上設(shè)置好儲(chǔ)存設(shè)備30后，在初級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備31與供水點(diǎn)10之間、相鄰的兩個(gè)儲(chǔ)存設(shè)備30之間、在末級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備32與儲(chǔ)水點(diǎn)20之間設(shè)置抽水裝置40。初級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備31與供水點(diǎn)10之間的抽水裝置40可以將供水點(diǎn)10的水抽取到初級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備31中，各個(gè)儲(chǔ)存設(shè)備30之間的抽水裝置40可逐級(jí)的將初級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備31中的水抽取到末級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備32中，末級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備32與儲(chǔ)水點(diǎn)20之間的抽水裝置40可將末級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備32中的水抽取到儲(chǔ)水點(diǎn)20出，即通過(guò)各個(gè)抽水裝置40可逐級(jí)的將供水點(diǎn)10的水抽取到出水點(diǎn)處。

本實(shí)施例中，相鄰的兩個(gè)儲(chǔ)存設(shè)備30分別為第一儲(chǔ)存設(shè)備33和第二儲(chǔ)存設(shè)備34，第一儲(chǔ)存設(shè)備33所在的位置低于第二儲(chǔ)存設(shè)備34的位置。相鄰的兩個(gè)儲(chǔ)存設(shè)備30之間的抽水裝置40為第一抽水裝置41，供水點(diǎn)10與初級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備31之間的抽水裝置40為第二抽水裝置42，末級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備32與儲(chǔ)水點(diǎn)20之間的抽水裝置40為第三抽水裝置43。第一抽水裝置41、第二抽水裝置42和第三抽水裝置43三者的結(jié)構(gòu)相同，以下對(duì)第一抽水裝置41進(jìn)行詳細(xì)描述。

如圖2所示，第一抽水裝置41包括管道411和泵送裝置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均為軟管，第一管段4111和第二管段4112的內(nèi)徑均不小于200mm。本實(shí)施例中，如圖3所示，泵送裝置412包括發(fā)電機(jī)4121、電機(jī)4122和水泵4123。發(fā)電機(jī)4121為超靜音發(fā)電機(jī)4121，發(fā)電機(jī)4121與電機(jī)4122電連接，發(fā)電機(jī)4121用于為電機(jī)4122提供電能；水泵4123具有進(jìn)液口4124和出液口4125，電機(jī)4122的輸出軸與水泵4123的輸入軸連接，電機(jī)4122工作將帶動(dòng)水泵4123工作。泵送裝置412中的各設(shè)備可實(shí)現(xiàn)低音工作，避免造成噪音污染。如圖2所示，第一管段4111的一端與水泵4123的進(jìn)液口4124連通，第一管段4111的另一端與第一儲(chǔ)存設(shè)備33連接；第二管段4112的一端的水泵4123的出液口4125連通，第二管段4112的另一端與第二儲(chǔ)存設(shè)備34連接。當(dāng)發(fā)電機(jī)4121工作時(shí)，發(fā)電機(jī)4121為電機(jī)4122提供電能，從而使電機(jī)4122帶動(dòng)水泵4123工作，以將第一儲(chǔ)存設(shè)備33中的水抽取到第二儲(chǔ)存設(shè)備34中。

如圖1所示，第二抽水裝置42設(shè)置在供水點(diǎn)10與初級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備31之間，即第二抽水裝置42中的第一管段4111延伸至供水點(diǎn)10處，第二抽水裝置42中的第二管段4112與初級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備31連通。第三抽水裝置43設(shè)置在末級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備32之間，即第三抽水裝置43中的第一管段4111與末級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備32連通，第三抽水裝置43中的第二管段4112與儲(chǔ)水點(diǎn)20處的存放設(shè)備21連通。工作時(shí)，供水點(diǎn)10的水通過(guò)第二抽水裝置42抽取到初級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備31中，再通過(guò)儲(chǔ)存設(shè)備30之間的各個(gè)第一抽水裝置41逐級(jí)的將水從初級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備31抽取到末級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備32中，最后再通過(guò)第三抽水裝置43將末級(jí)儲(chǔ)存設(shè)備32中的水抽取到存放設(shè)備21中并儲(chǔ)存，從而完成整個(gè)抽水過(guò)程。本實(shí)施例中，采用分級(jí)的抽水方法，每一級(jí)之間的高度差為不大于150米，使得各個(gè)抽水裝置40的抽水壓力較低，可有效的將抽水壓力控制在1.6mpa以下，不會(huì)發(fā)生管道事故。此外，這種分級(jí)抽水方式可使第一管段4111和第二管段4112的內(nèi)徑均不小于200mm，能夠保證頁(yè)巖壓裂大排量的要求。

此外，本實(shí)施例中，管道411中的第一管段4111和第二管段4112均為軟管方便安裝及拆卸，鋪設(shè)過(guò)程中省時(shí)省力，第一管段4111和第二管段4112在使用前均為盤(pán)成圓盤(pán)，便于運(yùn)輸，降低了存放所占用的空間。第一管道411可以為一個(gè)整體的軟管，也可以是多個(gè)管段通過(guò)卡箍拼接而成；第二管道411也可以為一個(gè)整體的軟管，也可以是多個(gè)管段通過(guò)卡箍拼接而成。

實(shí)施例2

如圖4所示，本實(shí)施例提供一種抽水系統(tǒng)100，包括多個(gè)儲(chǔ)存設(shè)備30和多個(gè)抽水裝置40，兩個(gè)抽水裝置40之間對(duì)應(yīng)設(shè)置一個(gè)儲(chǔ)存設(shè)備30。

其中，抽水裝置40和儲(chǔ)存設(shè)備30與上述實(shí)施例中相同，在此不再贅述。

在實(shí)際使用過(guò)程中，可通過(guò)上述實(shí)施例的方法將抽水系統(tǒng)100布置在供水點(diǎn)10與儲(chǔ)水點(diǎn)20之間。在抽水過(guò)程中，抽水裝置40的抽水壓力較低，不會(huì)發(fā)生管道事故。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。