一种压裂液泵输装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型压裂液性能评价技术领域，尤其涉及一种压裂液泵输装置。
【背景技术】
[0002] 压裂是指用地面高压泵组把高压大排量具有一定粘度的液体挤入油层，当把油层 压出许多裂缝后，随后压裂液中的携砂如石英砂等充填进裂缝，提高油层的渗透和导流能 力，以增加注水井的注水量或油井的产油量。
[0003] 压裂液的性能进行评价是在油田开发实验室中完成的，评价的性能包括携砂性 能、摩阻性能以及流变性能等。为了真实反映压裂液的实际压裂过程，在压裂液的性能评价 前，通常还需对其进行剪切流变，即压裂液经一定长度的管路中流过，由于沿管路径向上的 液层与管壁距离的不同，各液层之间有相互牵扯的作用力，从而产生剪切。经剪切流变之后 的压裂液性能会发生变化，从而对后续的性能测试或评价产生较大影响。
[0004] 实际压裂过程中压裂液在井筒中的流速很快，且流速与剪切作用效果成正相关关 系，而由于受到目前实验所用的动力设备输出功率的限制，无法达到实际流速要求。因此， 为了使压裂液要达到预期的剪切效果，通常情况下需将用于剪切流变的管路制作的很长， 这不仅增加了投入成本；而且剪切管路较长，压裂液中携带的支撑剂可能在其中沉积，造成 流动不畅而导致憋压，从而损坏设备。 【实用新型内容】
[0005] 针对现有技术在对压裂液进行剪切流变时，由于压裂液的流速较低导致剪切不充 分，或欲达到相同的剪切效果，而不得不将用于剪切的管路制作的较长而导致投入成本增 加以及可能因憋压给设备造成损坏的不足，本实用新型提供一种压裂液泵输装置，其技术 方案如下：
[0006] -种压裂液泵输装置，包括：
[0007] 预定长度的管路；
[0008] 与所述管路连通的动力泵，所述动力泵具有能驱动压裂液在所述管路中流动的驱 动模块；所述动力泵与所述管路形成压裂液的流体通道；所述流体通道中位于所述驱动模 块沿着压裂液流动方向的下游设置有转换部，所述转换部处的流体通道的截面积沿着压裂 液的流动方向减小。
[0009] 如上所述的压裂液泵输装置，所述转换部设置在所述动力泵的出口端。
[0010] 如上所述的压裂液泵输装置，所述动力泵与所述管路之间连接有中间管路，所述 转换部设置在所述中间管路上。
[0011] 如上所述的压裂液泵输装置，所述动力泵的数量为两台，分别为第一动力泵和第 二动力泵，所述管路的数量为两个，分别为第一管路和第二管路；
[0012] 所述中间管路包括：连通所述第一动力泵的出口端与所述第一管路的第一中间管 路，和连通所述第一管路和所述第二动力泵的入口端的第二中间管路，以及连通所述第二 动力泵的出口端与所述第二管路的第三中间管路；
[0013] 所述转换部设置在第一中间管路、第二中间管路和第三中间管路上。
[0014] 如上所述的压裂液泵输装置，所述第一动力泵的扭矩大于第二动力泵的扭矩，所 述第一动力泵的转速小于第二动力泵的转速。
[0015] 如上所述的压裂液泵输装置，所述动力泵为螺杆泵。
[0016] 如上所述的压裂液泵输装置，所述管路为旋绕状，其长度为600-3000in，截面积为 0. 2-0. 5in2。
[0017] 如上所述的压裂液泵输装置，所述中间管路上设置有压力传感器，所述压力传感 器能即时检测进入和流出所述管路的压裂液的压力。
[0018] 如上所述的压裂液泵输装置，包括压裂液自给装置，所述压裂液自给装置包括两 个并联的储液罐和一个交联剂泵，所述储液罐的内部安装有搅拌器和体积定位器，两个储 液罐的下方共置一个空压机循环泵，空压机循环泵通过管线与储液罐入口相连，通过空压 机循环泵泵入的恒压气体驱动压裂液在储液罐和管线中循环流动。
[0019] 如上所述的压裂液泵输装置，包括具有第一端、第二端和第三端的三通阀，其中所 述第一端与所述第一动力泵的入口端相连，所述第二端通过管线与所述交联剂泵相连，所 述第三端通过管线与所述空压机循环泵相连。
[0020] 借由以上的技术方案，本实用新型的有益效果在于：将供压裂液流动的流体通道 在转换部处的截面积沿流动方向减小设置，在流量以及动力泵的功率一定的情况下，加快 压裂液流动速度，从而加强剪切流变的效果。达到相同程度的剪切效果，所需用于剪切的管 路长度大大缩短，减少投入成本，降低因管路较长导致憋压损坏设备的事故发生率。
【附图说明】
[0021] 为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需 要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实 施例，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 获得其他的附图。
[0022] 图1为本实用新型实施方式的一种压裂液泵输装置的结构示意图；
[0023] 图2为本实用新型转换部的一种实施方式的结构示意图；
[0024] 图3为本实用新型转换部的另一种实施方式的结构示意图；
[0025] 图4为本实用新型实施方式的一种压裂液泵输装置提供压裂液的压裂液自给装 置。
【具体实施方式】
[0026] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0027] 请参见图1。本实施方式提供的一种压裂液泵输装置，包括预定长度的管路5,所 述管路5用于剪切流变；与所述管路5连通的动力泵7,所述动力泵7具有能驱动压裂液在 所述管路5中流动的驱动模块；所述动力泵7与所述管路5形成压裂液的流体通道；所述流 体通道中位于所述驱动模块沿着压裂液流动方向的下游设置有转换部，所述转换部处的流 体通道的截面积沿着压裂液的流动方向减小。
[0028] 本实施方式将供压裂液流动的流体通道在转换部处的截面积沿流动方向减小设 置，在流量以及动力泵的功率一定的情况下，加快压裂液流动速度，从而加强剪切流变的效 果。达到相同程度的剪切效果，所需用于剪切的管路的长度大大缩短，减少投入成本，降低 因管路较长导致憋压损坏设备的事故发生率。
[0029] 流体的流通截面积的减小有利于流速的加快，其原理是根据流体的伯努利方程：
[0030]
[0031] 其中：P-流体密度；
[0032] V-流体速度；
[0033]g_重力加速度；
[0034] h_流体所处高度（从某参考点计）；
[0035] p-流体所受的压强；
[0036]conts-常数。
[0037]本实施方式中，压裂液所处高度h不变即h=0,上式简化，
玉 裂液的流速v与其所受的压强p成反相关。由于转换部处的截面积沿压裂液流动方向变小， 因此沿压裂液流动方向处于其上游的流体通道的截面积大于处于其下游的、与管路5连通 的流体通道的截面积，因而压裂液流动速度得以增大。
[0038] 本实施方式中的驱动模块可以是由电机或其他动力输出装置带动的叶轮、柱塞、 转子等提供输出动力的装置。不同种类动力泵的驱动模块不尽相同，属现有技术，在此不对 其进行限定，并不构成对本实施方式的限制。
[0039] 转换部的主要作用是使流体通道的截面积发生变化，本实用新型提供的一种实施 方式请参见图2。将转换部设置在动力泵7的出口端4上，即将出口端4设置成阶梯形状， 使其流体通道的截面积沿压裂液的流动方向减小，管路5直接与之连通。则该阶梯型的出 口端4即构成了本实施方式的转换部。
[0040] 请参见图3。本实用新型提供的另一种实施方式是是在动力泵7的出口端4与管 路5之间连接中间管路8,将转换部设置在中间管路8上。具体为中间管路8的截面积介于 动力泵7的出口端4的端口面积和管路5的截面积之间，中间管路8和与之连通的出口端 4及管路5共同构成本实施方式的转换部，出口端4、中间管路8、管路5构成截面积逐渐减 小的流体通道，压裂液在其中流动时速度将逐步加速。优选地，将中间管路8的流体通道的 截面积沿着压裂液的流动方向均匀减小，使动力泵7的出口端4与管路5过渡连接，防止流 体通道的截面积差异过大导致过流面积急变，引发堵塞造成流动不畅的问题。
[0041]优选地，所述动力泵7的数量为两台，分别为第一动力泵71和第二动力泵72,所 述管路5的数量为两条，分别为第一管路51和第二管路52 ;且第一管路51通过中间管路 8分别于第一动力泵71的出口端4和第二动力泵72的入口端2相连，第二管路52通过中 间管路8与