液压能量传递系统有助于阻碍或限制包含第二支撑剂的流体与各种压裂设备(例如,高压泵)之间在压裂运行期间的接触。通过阻碍或限制各种压裂设备与包含支撑剂的第二流体之间的接触,液压能量传递系统在增加了寿命/性能的同时减少了各种压裂设备(例如,高压泵)的磨蚀和磨损。此外,液压能量传递系统可使得在压裂系统中能够使用较廉价的设备,通过使用并非为磨蚀性流体(例如,压裂流体和/或腐蚀性流体)所设计的设备(例如,高压泵)。考虑到前述内容,图1是带有液压能量传递系统的压裂设备或压裂系统10的实施例的示意图。应指出的是,本文中论述的液压能量传递系统也可用于任何合适的应用中以处理各种流体,并且本文中以示例的方式论述了压裂应用中液压能量传递系统的使用。在运行中,压裂系统10使得完井作业能够增加岩层中油气的释放。特别地,压裂系统10将包含水、化学物质和支撑剂(例如,砂,湖南工程液压缸、陶瓷)的组合物的压裂流体以高压泵送入井中。压裂流体的高压增加了通过岩层的裂纹尺寸和裂纹扩展,湖南工程液压缸,从而释放更多油气,湖南工程液压缸,同时支撑剂阻止一旦压裂流体减压裂纹就闭合。如所示的,压裂系统10包括联接至液压能量传递系统16(例如,液压涡轮增压器或ipx)的高压泵12和低压泵14。在运行中。
液压能量传递系统16在由高压泵12泵送的***流体18(例如,不含支撑剂的流体)与由低压泵14泵送的第二流体20(例如,包含支撑剂的流体或压裂流体)之间传递压力。以这种方式,液压能量传递系统16阻止或限制了高压泵12的磨损,同时使压裂系统10能够将高压压裂流体22泵送到诸如井之类的下游应用24中,并将低压压裂流体23(例如,不含支撑剂的流体或压裂流体)泵出液压能量传递系统16。在一种实施例中,液压能量传递系统16可包括液压涡轮增压器26,***流体18(例如,高压不含支撑剂的流体)进入液压涡轮增压器26的***侧,第二流体20(例如,低压压裂流体)可在第二侧进入液压涡轮增压器26。在运行中,***流体18的流驱动联接至轴的***涡轮。随着***涡轮旋转,轴将动力传递到第二涡轮,该第二涡轮增加第二流体20的压力,从而在压裂操作期间驱动第二流体20离开液压涡轮增压器26并向***至下游应用24(例如,井)。在一种实施例中,液压能量传递系统16可包括等压压力交换器(ipx)28,***流体18(例如,高压不含支撑剂的流体)进入液压能量传递系统的***侧,在该处,***流体接触在第二侧进入ipx28的第二流体20(例如,低压压裂流体)。各流体之间的接触使得***流体18能够增加第二流体20的压力。
以在流体进入ipx28之前过滤和/或清洗流体。过滤器和/或分离器194可以是上文提出的任何合适的过滤系统(例如,系统90、130、140和160)或其组合。图9是图2所示ipx28的实施例的框图,其联接至润滑系统98,以向ipx28提供润滑流体。在所示的实施例中,润滑系统98包括如上所述的**泵192,并且代替**流体源190的是***流体18的一部分(例如,一小部分134)用作润滑流体。在特定实施例中,润滑系统98可包括过滤器和/或分离器194,以在流体进入ipx28之前过滤和/或清洁***流体18的一小部分134中的一部分。过滤器和/或分离器194可以是上文提出的任何合适的过滤系统(例如,系统90、130、140和160)或其组合。泵192可增加***流体18的一小部分134的压力。泵192可提供压力,以克服由于通过过滤器和/或分离器194而造成的压力损失。泵192可为流入ipx28的流体或润滑流体提供附加压力。应指出的是,术语“润滑流体”可起到若干功能或其组合。***,润滑流体可用于供应流体轴承,比如用作静压轴承、动压轴承或其组合。第二,润滑流体可用于冲洗和/或清洁密封区域,例如由ipx28中的狭窄间隙形成的密封。第三,润滑流体可用于冲洗和/或清洁来自轴承区域的碎屑或颗粒。第四。
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