СПОСОБ И СИСТЕМА ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТИ ДЛЯ ГИДРОРАЗРЫВОВ

1. Способ обработки воды для гидроразрывов, вытекающей из скважин для добычи углеводородов, включающий в себя следующие стадии:
отделение твердых веществ от воды для гидроразрывов, в результате чего образуется поток воды, содержащий взвешенные твердые частицы;
разделение указанного потока воды на множество отдельных потоков;
создание положительного заряда во множестве отдельных потоков воды, в результате чего образуется множество потоков положительно заряженной воды;
объединение множества отдельных потоков положительно заряженной воды после указанного создания положительного заряда.
2 Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя мониторинг уровня границы раздела между нефтью и водой, а также регулирование уровня границы раздела между нефтью и водой в сепараторе.
3. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя замедление скорости течения множества отдельных потоков воды; при этом замедленная скорость течения меньше скорости течения потока воды, который содержит взвешенные твердые частицы.
4. Способ по п. 1, в котором указанное создание положительного заряда в потоках воды состоит в обработке множества отдельных потоков воды потоком электромагнитной энергии.
5. Способ по п. 1, в котором размеры большей части взвешенных твердых частиц составляют менее 100 микрон.
6. Способ по п. 5, в котором размеры почти всех взвешенных твердых частиц составляют менее 100 микрон.
7. Способ по п. 5, в котором размеры большей части взвешенных твердых частиц составляют менее 10 микрон.
8. Способ по п. 7, в котором размеры почти всех взвешенных твердых частиц составляют менее 10 микрон.
9. Способ по п. 1, в котором указанное отделение представляет собой двухступенчатую сепарацию.
10. Способ по п. 9, в котором указанная двухступенчатая сепарация включает в себя следующие стадии:
пропускание воды для гидроразрывов через трехфазный сепаратор с получением определенного объема воды на выходе трехфазного сепаратора; и
пропускание объема воды, полученного на выходе трехфазного сепаратора, через двухфазный сепаратор.
11. Способ по п. 10, в котором указанный трехфазный сепаратор представляет собой сепаратор с разделением исходного материала на четыре фракции, характеризующийся наличием, по меньшей мере, четырех выходов для шлама, воды с взвешенными твердыми частицами, жидкого углеводорода и газообразного углеводорода.
12. Система обработки воды для гидроразрывов, вытекающей из скважин для добычи углеводородов, содержащая:
средства отделения твердых веществ от воды для гидроразрывов, в результате чего образуется поток воды, содержащий взвешенные твердые частицы;
средства разделения указанного потока воды на множество отдельных потоков;
средства создания положительного заряда во множестве отдельных потоков воды, в результате чего образуется множество потоков положительно заряженной воды;
средства объединения множества отдельных потоков положительно заряженной воды.
13. Система по п. 12, в которой в качестве указанных средств отделения используется трехфазный сепаратор с разделением исходного материала на четыре фракции.
14. Система по п. 13, в которой указанные средства отделения дополнительно включают в себя второй двухфазный сепаратор; при этом указанный двухфазный сепаратор характеризуется наличием входа для приема воды из трехфазного нефтегазового сепаратора и выхода для потока воды с взвешенными твердыми частицами.
15. Система по п. 13, дополнительно содержащая:
средства мониторинга уровня границы раздела между нефтью и водой; и
средства регулирования уровня границы раздела между нефтью и водой в первом и втором сепараторе.
16. Система по п. 15, в которой в качестве указанных средств мониторинга используется индикатор уровня границы раздела между нефтью и водой и датчик регулирующего клапана.
17. Система по п. 15, в которой в качестве указанных средств регулирования используется каскадная система регулирования.
18. Система по п. 12, в которой к средствам разделения потока воды на множество отдельных потоков относится коллектор, характеризующийся наличием входного патрубка для приема потока воды с взвешенными твердыми частицами и множества выходных патрубков; при этом площадь поперечного сечения каждого из выходных патрубков меньше площади поперечного сечения входного патрубка коллектора; при этом сумма площадей поперечного сечения выходных патрубков превышает площадь поперечного сечения входных патрубков, в результате чего расход жидкости на выходе коллектора будет меньше расхода жидкости на входе в коллектор.
19. Система по п. 18, в которой коллектор представляет собой коллектор на 12 выходов.
20. Система по п. 12, в которой в качестве средства разделения потока воды на множество отдельных потоков используется автоцистерна с множеством отделений, каждое из которых расположено таким образом, чтобы в него могла поступать часть потока воды.
21. Система по п. 12, в которой в качестве указанных средств создания положительного заряда используется устройство обработки каждого из множества потоков воды потоком электромагнитной энергии.
22. Система по п. 21, в которой устройство для обработки каждого из множества потоков воды потоком электромагнитной энергии состоит из следующих элементов:
трубки; и
по меньшей мере, одной электрической обмотки, ось которой практически совпадает с осью трубки.
23. Система по п. 22, в которой указанная трубка выполнена, главным образом, из непроводящего материала.
24. Система по п. 22, в которой указанная трубка выполнена, главным образом, из нержавеющей стали.
25. Система по п. 22, дополнительно содержащая цепь коммутации вызывного тока, соединенную с обмоткой.
26. Система по п. 25, в которой указанная цепь коммутации вызывного тока функционирует в двухполупериодном режиме.
27. Система по п. 25, в которой указанная цепь коммутации вызывного тока характеризуется частотой в диапазоне от около 10 кГц до около 80 кГц.
28. Система по п. 12, в которой указанные средства объединения множества отдельных потоков включают в себя коллектор, характеризующийся наличием входных патрубков для приема множества потоков положительно заряженной воды и одного выходного патрубка.
29. Система по п. 28, в которой указанные средства объединения множества отдельных потоков также включают в себя блендер для смешивания воды для гидроразрывов с расклинивающим агентом.
30. Система по п. 12, в которой размеры большей части взвешенных твердых частиц составляют менее 100 микрон.
31. Система по п. 30, в которой размеры почти всех взвешенных твердых частиц составляют менее 100 микрон.
32. Система по п. 31, в которой размеры большей части взвешенных твердых частиц составляют менее 10 микрон.
33. Система по п. 32, в которой размеры почти всех взвешенных твердых частиц составляют менее 10 микрон.
34. Система по п. 12, в которой в качестве указанных средств отделения используется двухступенчатый сепаратор.
35. Система по п. 34, в которой указанный двухступенчатый сепаратор представляет собой трехфазный сепаратор, выход которого соединен с входом двухфазного сепаратора.
36. Система по п. 35, в которой указанный трехфазный сепаратор представляет собой сепаратор с разделением исходного материала на четыре фракции, характеризующийся наличием, по меньшей мере, четырех выходов, предназначенных для выпуска шлама, воды с взвешенными твердыми частицами, жидкого углеводорода и газообразного углеводорода.
37. Система обработки воды для гидроразрывов в скважинах для добычи углеводородов, содержащая:
многофазный сепаратор;
коллектор, характеризующийся наличием входного патрубка, соединенного с выходом многофазного сепаратора, и множества выходных патрубков;
множество трубок, каждая из которых снабжена катушками, намотанными на трубку; при этом каждая трубка характеризуется наличием входного конца, соединенного с выходным патрубком коллектора, и выходного конца;
смешивающий коллектор, характеризующийся наличием входных патрубков, соединенных с выходными концами множества трубок.
38. Система по п. 37, дополнительно содержащая блендер для смешивания расклинивающего агента с водой, соединенный с выходом смешивающего коллектора.
39. Система по п. 37, в которой в качестве многофазного сепаратора используется многоступенчатый сепаратор.
40. Система по п. 39, в которой многоступенчатый сепаратор представляет собой двухступенчатый сепаратор; при этом:
первой ступенью двухступенчатого сепаратора является трехфазный сепаратор; а
второй ступенью двухступенчатого сепаратора является двухфазный сепаратор.
41. Система по п. 40, в которой трехфазный сепаратор представляет собой сепаратор с разделением исходного материала на четыре фракции.
42. Система по п. 41, в которой сепаратор с разделением исходного материала на четыре фракции включает в себя систему регулирования границы раздела между нефтью и водой.
43. Способ регулирования границы раздела между водой и жидким углеводородом в трехфазном сепараторе, причем она включает в себя следующие стадии:
установление границы раздела между водой и жидким углеводородом в трехфазном сепараторе;
измерение границы раздела между водой и жидким углеводородом в трехфазном сепараторе с выдачей сигнала о результатах измерения границы раздела между водой и жидким углеводородом;
сравнение сигнала о результатах измерения границы раздела между водой и жидким углеводородом с соответствующей уставкой с последующей выдачей опорного сигнала;
уменьшение расхода промывочной или пластовой воды, поступающей в трехфазный сепаратор воды для гидроразрывов в скважинах для добычи углеводородов, если опорный сигнал указывает на то, что граница раздела между водой и жидким углеводородом превышает заданную уставку; и
увеличение расхода воды, поступающей в трехфазный сепаратор, если опорный сигнал указывает на то, что граница раздела между водой и жидким углеводородом находится ниже уровня, заданного уставкой; при этом увеличение расхода предусматривает забор воды для гидроразрывов из скважины и подпиточной воды из бака-хранилища или отстойника.
44. Способ по п. 43, дополнительно включающий в себя следующие стадии:
уменьшение расхода жидкости, которая должна вытекать из трехфазного сепаратора с такой же уравновешивающей уменьшенной скоростью, с которой осуществляется подача в трехфазный сепаратор; и
увеличение расхода жидкости, которая должна вытекать из трехфазного сепаратора с такой же уравновешивающей увеличенной скоростью, с которой осуществляется подача в трехфазный сепаратор.
45. Система регулирования границы раздела между водой и жидким углеводородом в трехфазном сепараторе, причем она включает в себя следующие элементы:
средства установления границы раздела между водой и жидким углеводородом в трехфазном сепараторе;
средства измерения границы раздела между водой и жидким углеводородом в трехфазном сепараторе с выдачей сигнала о результатах измерения границы раздела между водой и жидким углеводородом;
средства сравнения сигнала о результатах измерения границы раздела между водой и жидким углеводородом с соответствующей уставкой с последующей выдачей опорного сигнала;
средства уменьшения расхода пластовой или промывочной воды, поступающей в трехфазный сепаратор воды для гидроразрывов в скважинах для добычи углеводородов, если опорный сигнал указывает на то, что граница раздела между водой и жидким углеводородом превышает заданную уставку; и увеличения расхода воды, поступающей в трехфазный сепаратор, если опорный сигнал указывает на то, что граница раздела между водой и жидким углеводородом находится ниже уровня, заданного уставкой; при этом увеличение расхода предусматривает забор воды для гидроразрывов и подпиточной воды.
46. Система по п. 45, в которой в качестве указанных средств установления границы раздела между водой и жидким углеводородом используется диафрагменная перегородка.
47. Система по п. 45, в которой в качестве указанных средств измерения границы раздела между водой и жидким углеводородом используется датчик-индикатор уровня жидкости типа контроллера.
48. Система по п. 45, в которой в качестве указанных средств сравнения сигнала о результатах измерения границы раздела между водой и жидким углеводородом с соответствующей уставкой используется емкостной датчик уровня непрерывного действия.
49. Система по п. 45, в которой в качестве указанных средств уменьшения и увеличения расхода воды, поступающей в трехфазный сепаратор, используется расходомер турбинного типа, а также входной регулирующий клапан, расположенный в линию с входом трехфазного сепаратора.
50. Система по п. 45, дополнительно содержащая:
средства для уменьшения и уравновешивания расхода жидкости на выходе трехфазного сепаратора, которая должна вытекать с такой же уравновешивающей уменьшенной скоростью, с которой осуществляется подача в трехфазный сепаратор; и для увеличения расхода жидкости на выходе трехфазного сепаратора, которая должна вытекать с такой же уравновешивающей увеличенной скоростью, с которой осуществляется подача в трехфазный сепаратор.
51. Система по п. 50, в которой в качестве указанных средств уменьшения и увеличения расхода на выходе трехфазного сепаратора используется расходомер диафрагменного типа, соединенный в линию с выходом трехфазного сепаратора.
52. Система по п. 50, в которой в качестве указанных средств уменьшения и увеличения расхода на выходе трехфазного сепаратора используется регулятор расхода диафрагменного типа, регулирующий расход воды на выходе трехфазного сепаратора.