Устройство разделения жидкостей с повышением давления двойного действия, система, комплекс и применение устройства - RU2020102363A
Код документа: RU2020102363A
Формула
1. Устройство (2) разделения жидкостей с повышением давления двойного действия для гидроразрыва для замкнутого объема гидравлического контура при высоких давлениях от 500 бар и выше, выполненное с возможностью подачи большого количества гидравлической текучей среды под высоким давлением по меньшей мере в первое устройство (1') передачи давления и второе устройство (1'') передачи давления и извлечения из них, причем устройство (2) разделения жидкостей с повышением давления двойного действия для гидроразрыва выполнено с возможностью управления посредством подачи регулируемого потока по меньшей мере через первый канал (24') управляющей текучей среды и второй канал (24'') управляющей текучей среды, при этом устройство (2) разделения жидкостей с повышением давления двойного действия для гидроразрыва содержит:
- полый корпус (20) цилиндра с продольным протяжением, причем корпус (20) цилиндра содержит по меньшей мере первую часть и вторую часть, имеющие первую площадь (а1) перпендикулярного поперечного сечения, и третью часть, имеющую вторую площадь (а2) перпендикулярного поперечного сечения, отличную от первой площади (а1) перпендикулярного поперечного сечения,
- шток (19), причем
- шток (19) имеет площадь поперечного сечения, соответствующую первой площади (а1) перпендикулярного поперечного сечения, причем первая часть штока и первая часть корпуса цилиндра образуют первую плунжерную камеру (17'), а вторая часть штока и вторая часть корпуса цилиндра образуют вторую плунжерную камеру (17''), причем в первой плунжерной камере (17') расположен первый плунжерный канал (18'), а во второй плунжерной камере (17'') расположен второй плунжерный канал (18''), причем
- шток (19) дополнительно содержит выступающую часть (30), площадь поперечного сечения которой соответствует второй площади (а2) перпендикулярного поперечного сечения, причем выступающая часть и третья часть корпуса (20) цилиндра образуют первую внешнюю камеру (44') и вторую внешнюю камеру (44''), причем в первой внешней камере (17') расположен первый канал (24') управляющей текучей среды, а во второй внешней камере (17'') расположен второй канал (24'') управляющей текучей среды, причем
- выступающая часть образует первую поршневую область (30', 30''), а шток образует вторую поршневую область (31', 31''), отличную от первой поршневой области (30', 30''), и причем первая поршневая область (30', 30'') больше второй поршневой области (31', 31'') в фиксированное число раз, причем
- первая часть штока (19) по меньшей мере на части ее длины выполнена с первой внутренней выемкой (40'), проходящей от первой торцевой поверхности штока, при этом первая внутренняя выемка (40') сообщается по давлению с первой плунжерной камерой (17'), причем
- вторая часть штока по меньшей мере на части ее длины выполнена со второй внутренней выемкой (40''), проходящей от второй торцевой поверхности штока, при этом вторая внутренняя выемка (40'') сообщается по давлению со второй плунжерной камерой (17'') и отделена от первой плунжерной камеры (17').
2. Устройство (2) разделения жидкостей с повышением давления двойного действия для гидроразрыва по п. 1, в котором при использовании предусмотрено приведение штока (19) в движение вперед-назад посредством обеспечения возможности последовательного протекания жидкости под давлением в первый канал (24') управляющей текучей среды и из второго канала (24'') управляющей текучей среды, а затем в обратном направлении.
3. Устройство (2) разделения жидкостей с повышением давления двойного действия для гидроразрыва по любому из предшествующих пунктов, содержащее датчик (21) положения устройства разделения жидкостей с повышением давления двойного действия для определения положения штока.
4. Устройство (2) разделения жидкостей с повышением давления двойного действия для гидроразрыва по любому из предшествующих пунктов, содержащее первое уплотнение (22') между первой частью и штоком и второе уплотнение (22'') между второй частью и штоком, причем первое и второе уплотнения (22', 22'') выполнены с возможностью смазки, вентиляции и охлаждения посредством системы (23) смазки.
5. Устройство (2) разделения жидкостей с повышением давления двойного действия для гидроразрыва по любому из предшествующих пунктов, в котором первая плунжерная камера (17') и вторая плунжерная камера (17'') являются, соответственно, частями гидравлической системы с замкнутым контуром.
6. Система, содержащая:
- устройство (2) для разделения жидкостей с повышением давления двойного действия для гидроразрыва по любому из пп. 1-5,
- гидравлический насосный агрегат (11), выполненный с возможностью повышения давления в устройстве (2) разделения жидкостей с повышением давления двойного действия для гидроразрыва через первый канал (24') и второй канал (24''),
- по меньшей мере два устройства (1', 1'') передачи давления, сообщающиеся по текучей среде с первым плунжерным каналом (18') и вторым плунжерным каналом (18''), соответственно, причем первое и второе устройства (1', 1'') передачи давления выполнены с возможностью повышения давления и слива устройством (2) разделения жидкостей с повышением давления двойного действия для гидроразрыва и снижения давления и заполнения устройством (2) разделения жидкостей с повышением давления двойного действия для гидроразрыва при содействии насоса подачи суспензии/бурового раствора при заполнении,
- узел (13) регулирования потока, содержащий впускной коллектор (14) и выпускной коллектор (15), причем узел (13) регулирования потока выполнен с возможностью распределения текучей среды между впускным коллектором (14), напорными полостями (4', 4'') в устройствах передачи давления (1', 1'') и выпускным коллектором (15).
7. Система по п. 6, в которой устройство (2) разделения жидкостей с повышением давления двойного действия для гидроразрыва выполнено с возможностью последовательного повышения давления и слива, а затем снижения давления и наполнения по меньшей мере в двух устройствах (1', 1'') передачи давления таким образом, чтобы в одном устройстве (1', 1'') передачи давления повышалось давление и осуществлялся слив, в то время как в другом устройстве передачи давления давление снижалось бы и происходило наполнение, и наоборот.
8. Система по любому из пп. 6, 7, содержащая четыре устройства (1) передачи давления и два устройства (2) разделения жидкостей с повышением давления двойного действия для гидроразрыва, причем каждое из устройств (2) разделения жидкостей с повышением давления двойного действия для гидроразрыва выполнено с возможностью последовательного повышения давления и слива, а также понижения давления и наполнения, в двух устройствах (1) передачи давления, таким образом чтобы в двух устройствах (1) передачи давления повышалось давление и осуществлялся слив, в то время как в других двух устройствах (1) передачи давления давление снижалось бы и происходило наполнение, и наоборот.
9. Система по п. 8, в которой два устройства (2) разделения жидкостей с повышением давления двойного действия для гидроразрыва выполнены с возможностью индивидуальной работы, так что они могут осуществлять повышение давления и слив, а также понижение давления и наполнение в двух устройствах (1', 1'') передачи давления синхронно или асинхронно.
10. Система по любому из пп. 6-9, в которой каждое из двух устройств передачи давления содержит сильфон (6', 6'') и датчик (12', 12'') положения сильфона, выполненный с возможностью отслеживания положения сильфона (6', 6''), а также систему управления, выполненную с возможностью приема данных отслеживания от датчика (21) положения устройства разделения жидкостей с повышением давления двойного действия и от сильфона (6', 6'') со сравнением положений штока (19) и сильфона (6', 6'').
11. Комплекс, содержащий по меньшей мере два прицепа, причем каждый прицеп содержит по меньшей мере одну систему по любому из пп. 6-10.
12. Применение устройства разделения жидкостей с повышением давления двойного действия для гидроразрыва по любому из пп. 1-5, системы по любому из пп. 6-10 или комплекса по п. 11 при добыче или производстве углеводородов.
13. Применение устройства разделения жидкостей с повышением давления двойного действия для гидроразрыва по любому из пп. 1-5, системы по любому из пп. 6-10 или комплекса по п. 11 при операциях по гидравлическому разрыву.
