压裂作业船

摘要

本公开提供一种压裂作业船，包括船体和位于船体上的压裂装置、支撑剂混合装置、支撑剂储存装置和流化装置；其中，所述支撑剂储存装置配置为储存并且向所述支撑剂混合装置提供支撑剂；所述支撑剂混合装置配置为将所述支撑剂和压裂基液混合形成压裂液并且向所述压裂装置提供所述压裂液；所述流化装置连接于所述支撑剂储存装置并且配置为使所述支撑剂在所述支撑剂储存装置中保持流动。所述船体包括主甲板和船舱，所述压裂装置放置在所述多个甲板之一上，所述支撑剂混合装置放置在所述多个甲板之一上，所述支撑剂储存装置和所述流化装置位于所述船舱中。通过在船舱内设置储存装置和流化装置，降低了船舶的重心。

权利要求

1.一种压裂作业船，包括船体和位于船体上的压裂装置、支撑剂混合装置、支撑剂储存装置和流化装置，其中，所述支撑剂储存装置配置为储存并且向所述支撑剂混合装置提供支撑剂；所述支撑剂混合装置配置为将所述支撑剂和压裂基液混合形成压裂液并且向所述压裂装置提供所述压裂液；所述流化装置连接于所述支撑剂储存装置并且配置为使所述支撑剂在所述支撑剂储存装置中保持流动；

其中，所述船体包括：

多个甲板，所述多个甲板中面积最大的一个甲板为主甲板；和船舱，位于所述主甲板之下，

其中，所述压裂装置放置在所述多个甲板之一上，所述支撑剂混合装置放置在所述多个甲板之一上，所述支撑剂储存装置和所述流化装置位于所述船舱中，所述支撑剂储存装置的顶部不高于所述主甲板。

2.根据权利要求1所述的压裂作业船，其中，

所述多个甲板还包括：第一下甲板和第二下甲板，所述第一下甲板和所述第二下甲板均位于所述主甲板之下，并且所述第一下甲板在垂直于所述主甲板的方向上位于所述主甲板和所述第二下甲板之间；

所述支撑剂储存装置放置于所述第一下甲板或所述第二下甲板上。

3.根据权利要求2所述的压裂作业船，其中，

所述支撑剂储存装置放置于所述第二下甲板上，并且所述支撑剂储存装置包括顶部；

所述支撑剂储存装置的顶部低于所述第一下甲板，或者所述支撑剂储存装置的顶部贯穿所述第一下甲板且低于所述主甲板。

4.根据权利要求3所述的压裂作业船，其中，

所述支撑剂储存装置还包括：底部和位于所述底部和所述顶部之间的侧壁，所述流化装置连接到所述底部和所述侧壁的至少之一上，并且所述流化装置包括空气锤、气动助流器、振动电机、流化床中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的压裂作业船，还包括：

支撑剂供应装置，其放置于所述主甲板上，并且所述支撑剂储存装置中的支撑剂通过所述支撑剂供应装置供应给所述支撑剂混合装置；

其中，所述支撑剂供应装置相对于所述船舱的底部所在平面的第一高度大于所述支撑剂混合装置相对于所述船舱的底部所在平面的第二高度。

6.根据权利要求5所述的压裂作业船，其中，

所述支撑剂混合装置放置于所述主甲板或所述主甲板之下的其他甲板上；

所述支撑剂供应装置的出口与所述支撑剂混合装置连通，并且通过所述出口向所述支撑剂混合装置提供所述支撑剂。

7.根据权利要求6所述的压裂作业船，还包括：

第一输送装置，设置在所述支撑剂储存装置和所述支撑剂供应装置之间并且配置为将所述支撑剂储存装置中的所述支撑剂输送所述支撑剂供应装置中；

第二输送装置，设置在所述支撑剂供应装置和所述支撑剂混合装置之间并且配置为将所述支撑剂供应装置中的所述支撑剂输送到所述支撑剂混合装置中；

其中，所述多个甲板还包括：第一下甲板和第二下甲板，所述第一下甲板和所述第二下甲板均位于所述主甲板之下，并且所述第一下甲板在垂直于所述主甲板的方向上位于所述主甲板和所述第二下甲板之间；

其中，所述第一输送装置贯穿所述主甲板或者贯穿所述主甲板和所述第一下甲板，所述第二输送装置位于所述主甲板上或者贯穿所述主甲板。

8.根据权利要求7所述的压裂作业船，其中，所述第一输送装置和所述第二输送装置的至少之一上设置有调速装置，所述调速装置配置为调节所述第一输送装置和所述第二输送装置的所述至少之一的输送速度。

9.根据权利要求7所述的压裂作业船，其中，所述第一输送装置和所述第二输送装置采用皮带输送器、螺旋输送器、斗提机、气力输送器中的一种或多种。

10.根据权利要求5所述的压裂作业船，还包括：

重量传感器，安装在所述支撑剂供应装置上并且配置为感测所述支撑剂供应装置中的支撑剂在单位时间内重量的变化。

11.根据权利要求5所述的压裂作业船，还包括：

料位传感器，安装在所述支撑剂供应装置和所述支撑剂混合装置的至少之一上，并且配置为感测所述支撑剂供应装置和所述支撑剂混合装置的至少之一中的物料的量。

12.根据权利要求5所述的压裂作业船，还包括：

除尘装置，安装在所述支撑剂供应装置和所述支撑剂储存装置的至少之一上，并且配置为去除所述支撑剂供应装置和所述支撑剂储存装置的所述至少之一中的粉尘，其中所述除尘装置包括旋风分离器和气体过滤器中的至少一种。

13.根据权利要求1至12任一项所述的压裂作业船，还包括：液体储存装置、与所述液体储存装置连接的配液装置以及与所述配液装置连接的胶液装置，其中，所述液体储存装置配置为储存所述压裂基液并且将所述压裂基液提供给所述配液装置；

所述配液装置配置为提高所述压裂基液的粘性并且将所述配液装置中的液体通过所述胶液装置提供给所述支撑剂混合装置，或者所述配液装置中的液体直接提供给所述支撑剂混合装置；

所述液体储存装置、所述配液装置和所述胶液装置中的每个放置于所述多个甲板的其中一个甲板上。

14.根据权利要求13所述的压裂作业船，还包括：液体添加剂储存装置和与所述液体添加剂储存装置连接的液体添加泵，其中，所述液体添加剂储存装置配置为储存液体添加剂；

所述液体添加泵配置为将所述液体添加剂提供给所述支撑剂混合装置和所述压裂装置中的至少一个；

所述液体添加剂储存装置和所述液体添加泵的每个放置于所述多个甲板的其中一个甲板上。

15.根据权利要求1至12任一项所述的压裂作业船，还包括：滚轴；

软管，缠绕于所述滚轴上，所述软管与所述压裂装置连接并且配置为将所述压裂装置中的压裂液输送到井口；

脱离装置，安装在所述滚轴上并且配置为切断所述软管；

其中，所述滚轴、所述软管和所述脱离装置均位于所述多个甲板的其中一个甲板上。

说明书

压裂作业船

技术领域

[0001] 本公开实施例涉及一种压裂作业船。

背景技术

[0002] 海上油气资源开发时，对于低渗油气资源，通常会采取压裂增产的措施，通过压裂的方式，提高油气资源(碳氢化合物)的产量。压裂船是一种能满足多种海上压裂施工工况的船型，受限于压裂船的尺寸和压裂成套设备的布局方式、配合作业的方式等，目前行业内现有的压裂船方案通常只能满足小型的压裂作业施工，很难满足大规模的海上压裂增产作业的需求。

发明内容

[0003] 本公开实施例提供一种压裂作业船，包括船体和位于船体上的压裂装置、支撑剂混合装置、支撑剂储存装置和流化装置，其中，所述支撑剂储存装置配置为储存并且向所述支撑剂混合装置提供支撑剂；所述支撑剂混合装置配置为将所述支撑剂和压裂基液混合形成压裂液并且向所述压裂装置提供所述压裂液；所述流化装置连接于所述支撑剂储存装置并且配置为使所述支撑剂在所述支撑剂储存装置中保持流动。所述船体包括：多个甲板，所述多个甲板中面积最大的一个甲板为主甲板；和船舱，位于所述主甲板之下，其中，所述压裂装置放置在所述多个甲板之一上，所述支撑剂混合装置放置在所述多个甲板之一上，所述支撑剂储存装置和所述流化装置位于所述船舱中。

[0004] 例如，所述多个甲板还包括：第一下甲板和第二下甲板，所述第一下甲板和所述第二下甲板均位于所述主甲板之下，并且所述第一下甲板在垂直于所述主甲板的方向上位于所述主甲板和所述第二下甲板之间；所述支撑剂储存装置放置于所述第一下甲板或所述第二下甲板上。

[0005] 例如，所述支撑剂储存装置放置于所述第二下甲板上，并且所述支撑剂储存装置包括顶部；所述支撑剂储存装置的顶部低于所述第一下甲板，或者所述支撑剂储存装置的顶部贯穿所述第一下甲板且低于所述主甲板。

[0006] 例如，所述支撑剂储存装置还包括：底部和位于所述底部和所述顶部之间的侧壁，所述流化装置连接到所述底部和所述侧壁的至少之一上，并且所述流化装置包括空气锤、气动助流器、振动电机、流化床中的至少一种。

[0007] 例如，压裂作业船还包括：支撑剂供应装置，其放置于所述主甲板上，并且所述支撑剂储存装置中的支撑剂通过所述支撑剂供应装置供应给所述支撑剂混合装置；其中，所述支撑剂供应装置相对于所述船舱的底部所在平面的第一高度大于所述支撑剂混合装置相对于所述船舱的底部所在平面的第二高度。

[0008] 例如，所述支撑剂混合装置放置于所述主甲板或所述主甲板之下的其他甲板上；所述支撑剂供应装置的出口与所述支撑剂混合装置连通，并且通过所述出口向所述支撑剂混合装置提供所述支撑剂。

[0009] 例如，压裂作业船还包括：第一输送装置，设置在所述支撑剂储存装置和所述支撑剂供应装置之间并且配置为将所述支撑剂储存装置中的所述支撑剂输送所述支撑剂供应装置中；第二输送装置，设置在所述支撑剂供应装置和所述支撑剂混合装置之间并且配置为将所述支撑剂供应装置中的所述支撑剂输送到所述支撑剂混合装置中；其中，所述多个甲板还包括：第一下甲板和第二下甲板，所述第一下甲板和所述第二下甲板均位于所述主甲板之下，并且所述第一下甲板在垂直于所述主甲板的方向上位于所述主甲板和所述第二下甲板之间；其中，所述第一输送装置贯穿所述主甲板或者贯穿所述主甲板和所述第一下甲板，所述第二输送装置位于所述主甲板上或者贯穿所述主甲板。

[0010] 例如，所述第一输送装置和所述第二输送装置的至少之一上设置有调速装置，所述调速装置配置为调节所述第一输送装置和所述第二输送装置的所述至少之一的输送速度。

[0011] 例如，所述第一输送装置和所述第二输送装置采用皮带输送器、螺旋输送器、斗提机、气力输送器中的一种或多种。

[0012] 例如，压裂作业船还包括：重量传感器，安装在所述支撑剂供应装置上并且配置为感测所述支撑剂供应装置中的支撑剂在单位时间内重量的变化。

[0013] 例如，压裂作业船还包括：料位传感器，安装在所述支撑剂供应装置和所述支撑剂混合装置的至少之一上，并且配置为感测所述支撑剂供应装置和所述支撑剂混合装置的至少之一中的物料的量。

[0014] 例如，压裂作业船还包括：除尘装置，安装在所述支撑剂供应装置和所述支撑剂储存装置的至少之一上，并且配置为去除所述支撑剂供应装置和所述支撑剂储存装置的所述至少之一中的粉尘，其中所述除尘装置包括旋风分离器和气体过滤器中的至少一种。

[0015] 例如，压裂作业船还包括：液体储存装置、与所述液体储存装置连接的配液装置以及与所述配液装置连接的胶液装置，其中，所述液体储存装置配置为储存所述压裂基液并且将所述压裂基液提供给所述配液装置；所述配液装置配置为提高所述压裂基液的粘性并且将所述配液装置中的液体通过所述胶液装置提供给所述支撑剂混合装置，或者所述配液装置中的液体直接提供给所述支撑剂混合装置；所述液体储存装置、所述配液装置和所述胶液装置中的每个放置于所述多个甲板的其中一个甲板上。

[0016] 例如，压裂作业船还包括：液体添加剂储存装置和与所述液体添加剂储存装置连接的液体添加泵，其中，所述液体添加剂储存装置配置为储存液体添加剂；所述液体添加泵配置为将所述液体添加剂提供给所述支撑剂混合装置和所述压裂装置中的至少一个；所述液体添加剂储存装置和所述液体添加泵的每个放置于所述多个甲板的其中一个甲板上。

[0017] 例如，压裂作业船，还包括：滚轴；软管，缠绕于所述滚轴上，所述软管与所述压裂装置连接并且配置为将所述压裂装置中的压裂液输送到井口；脱离装置，安装在所述滚轴上并且配置为切断所述软管；其中，所述滚轴、所述软管和所述脱离装置均位于所述多个甲板的其中一个甲板上。

附图说明

[0018] 为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。

[0019] 图1为根据本公开实施例提供的压裂增产船的结构示意图。

[0020] 图2为根据本公开实施例提供的另一压裂增产船的结构示意图。

[0021] 图3为根据本公开实施例提供的压裂增产船中供砂罐、储砂罐和混砂罐之间的连接关系示意图。

[0022] 图4为本公开实施例提供的压裂增产船的工作原理图。

[0023] 图5为本公开实施例提供的压裂增产船中快脱装置的结构示意图。

具体实施方式

[0024] 为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

[0025] 除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。

[0026] 本公开中，海上压裂装置包含压裂装置、混砂装置、供砂装置、储砂罐、配液装置、高压软管滚筒、高压管汇、低压管汇等。现有压裂增产船的主要问题在于，当大规模压裂施工时，支撑剂用量较大，而船体的甲板空间有限。尤其是当储砂罐设置在主甲板或位于主甲板之上的上甲板时，若支撑剂重量较大时，可能会导致船体重心较高，影响行驶和作业安全。

[0027] 本公开至少一个实施例提供一种压裂作业船，包括：船体和位于船体上的压裂装置、支撑剂混合装置、支撑剂储存装置和流化装置。所述支撑剂储存装置配置为储存并且向所述支撑剂混合装置提供支撑剂。所述支撑剂混合装置配置为将所述支撑剂和压裂基液混合形成压裂液并且向所述压裂装置提供所述压裂液。所述流化装置连接于所述支撑剂储存装置并且配置为使所述支撑剂在所述支撑剂储存装置中保持流动。所述船体包括多个甲板，其中所述多个甲板中面积最大的一个甲板为主甲板；所述船体还包括位于所述主甲板之下的船舱。所述压裂装置放置在所述多个甲板之一上，所述支撑剂混合装置放置在所述多个甲板之一上，所述支撑剂储存装置和所述流化装置位于所述船舱中。

[0028] 相比于在主甲板或上甲板上设置支撑剂储存装置，本公开至少一个实施例的压裂作业船中，一方面，通过在船舱内设置支撑剂储存装置降低船舶的重心，提高支撑剂的储藏量，由此提高增产船持续作业的能力；另一方面，由于支撑剂储存装置不设置在主甲板上，可以减少在主甲板上占用的空间，从而提高了作业的稳定性和安全性。另外，相比于在主甲板或上甲板上设置流化装置，通过在船舱内设置流化装置，不仅能提高支撑剂在支撑剂储存装置的流动性，而且能进一步降低船舶的重心。

[0029] 下面通过具体的实施例对本公开进行说明。为了保持本公开实施例以下的说明清楚且简明，可省略已知功能和已知部件的详细说明。当本公开实施例的任一部件在一个以上的附图中出现时，该部件在每个附图中可以由相同的参考标号表示。

[0030] 图1为根据本公开实施例提供的压裂增产船的结构示意图。

[0031] 如图1所示，例如，本公开至少一实施例提供的压裂增产船包括：船体1，以及位于船体1上的压裂装置2、支撑剂混合装置3、支撑剂储存装置4、流化装置5和支撑剂供应装置6。

[0032] 例如，船体1包括主甲板、位于主甲板之上的上甲板、位于主甲板之下的第一下甲板和第二下甲板。相比于其他甲板，主甲板从船头延伸到船尾，并且具有最大的面积，即主甲板在水平面内的面积。例如，主甲板用作压裂作业的平台。

[0033] 图1仅示出了船体包括四个甲板，可以理解的是，本公开实施例中的船体可以包括两个、三个、五个、六个等其他数量的甲板，本公开实施例对此不做限定。

[0034] 例如，船体1还包括位于主甲板之下的船舱，其中第一下甲板和第二下甲板位于船舱内，也就是，第一下甲板和第二下甲板均位于主甲板之下，并且第一下甲板在垂直于主甲板的方向(例如图中所示方向D)上位于主甲板和第二下甲板之间。

[0035] 支撑剂储存装置4配置为储存并且向支撑剂混合装置3提供支撑剂。例如，支撑剂包括石英砂、陶粒砂等。例如，支撑剂储存装置4为储砂罐，储砂罐的数量可以为一个或多个。本公开实施例中，术语“多个”代表两个或两个以上。

[0036] 至少一些实施例中，支撑剂储存装置4放置于船舱中。例如，支撑剂储存装置4放置在第一下甲板上。再例如，如图1所示，支撑剂储存装置4放置在第二下甲板上。相比于放置在第一下甲板上，当支撑剂储存装置4放置在第二下甲板上时，可进一步降低船体1的重心，保证作业的安全性。

[0037] 例如，支撑剂储存装置4包括顶部41、底部43和连接顶部41和底部43的侧壁42。当支撑剂储存装置4放置于船舱中时，支撑剂储存装置4的顶部41不高于主甲板，也就是，支撑剂储存装置4的顶部41相对于船舱的底部所在平面P的高度小于或等于主甲板相对于船舱的底部所在平面P的高度。如此，可以在不占用主甲板的空间的前提下，尽量增大支撑剂储存装置4的储存容积，保证压裂作业的稳定性。

[0038] 如图1所示，流化装置5配置为使支撑剂在支撑剂储存装置4中保持流动，也称助流装置。如果支撑剂在支撑剂储存装置4中保持静止状态，将不利于其从支撑剂储存装置中排出。通过设置流化装置5，增加支撑剂的流动性，可防止物料的堵塞，促进顺利排出。

[0039] 例如，流化装置5设置在船舱内，不仅能提高支撑剂在支撑剂储存装置4的流动性，而且能进一步降低船舶的重心。进一步地，例如，流化装置5与支撑剂储存装置4设置在同一甲板(例如第二主甲板)上，从而减少流化装置5占用的空间。

[0040] 至少一些实施例中，流化装置5连接到支撑剂储存装置4的底部43和侧壁42的至少之一上。例如，流化装置包括空气锤、气动助流器、振动电机、流化床中的至少一种。当流化装置5采用流化床时，将流化床安装到支撑剂储存装置4的底部。当流化装置5采用空气锤、气动助流器、振动电机之一时，将气动助流器安装到支撑剂储存装置4的侧壁上。例如，如图1所示，流化装置5例如为气动助流器，该气动助流器连接到侧壁42上。

[0041] 可以理解的是，流化装置5与支撑剂储存装置4之间的连接方式有多种，本领域技术人员可以根据实际应用来选择具体连接方式，本公开对此不做限定。

[0042] 如图1所示，例如，压裂作业船还包括支撑剂供应装置6和输送装置71(即“第一输送装置”)。输送装置71设置在支撑剂储存装置4和支撑剂供应装置6之间并且配置为将支撑剂储存装置4中的支撑剂输送支撑剂供应装置6中。

[0043] 例如，支撑剂供应装置6为供砂罐，输送装置71例如为输砂装置。输送装置71贯穿主甲板和第一下甲板，以连接支撑剂供应装置6和支撑剂储存装置4。

[0044] 例如，供砂罐放置在主甲板上，供砂罐的数量至少有1个，通常设置2个或更多。供砂罐的高度较高，为了增大装载量，也会在主甲板上方设置上甲板或者平台支架(用于存放散货等)。当供砂罐的高度高于上甲板时，可设置吊装加砂口，方便吊装加砂。

[0045] 如图1所示，支撑剂供应装置6连接到支撑剂混合装置3，以将支撑剂供应装置6中的支撑剂输送给支撑剂混合装置3。可选地，可以在支撑剂供应装置6和支撑剂混合装置3之间设置另一输送装置(见图2)，该另一输送装置配置为将支撑剂供应装置6中的支撑剂输送到支撑剂混合装置3中。

[0046] 例如，支撑剂混合装置3配置为将从支撑剂供应装置6输送来的支撑剂和压裂基液混合形成压裂液，并且向压裂装置2提供压裂液。压裂基液包括水和胶液的混合物，该胶液例如为浓缩胍胶。压裂液例如为砂胶液。

[0047] 例如，为了便于将支撑剂供应装置6中的支撑剂输送到支撑剂混合装置3中，将支撑剂供应装置6相对于船舱的底部所在平面P的第一高度H1设置为大于支撑剂混合装置3相对于船舱的底部所在平面P的第二高度H2。如此，支撑剂可利用其自身重力流入支撑剂混合装置3中，而无需设置额外的驱动装置。

[0048] 至少一些实施例中，支撑剂混合装置3放置于主甲板或主甲板之下的其他甲板上。例如，如图1所示，支撑剂混合装置3放置于主甲板上，由于支撑剂混合装置3和支撑剂供应装置6均放置于主甲板上上，支撑剂混合装置3和支撑剂供应装置6之间可不设置输送装置，由此减少输送装置在船体上占用的空间，并且节约设备的制造成本。

[0049] 图2为根据本公开实施例提供的另一压裂增产船的结构示意图。

[0050] 如图2所示，图2的支撑剂混合装置3放置于主甲板之下的其他甲板上，例如第一下甲板上。例如，支撑剂混合装置3的顶部31不高于主甲板，也就是，支撑剂储混合装置3的顶部31相对于船舱的底部所在平面P的高度小于或等于主甲板相对于船舱的底部所在平面P的高度。如此，可以在不占用主甲板的空间的前提下，尽量增大支撑剂混合装置3的容积。

[0051] 将混砂搅拌装置放置在下1层甲板，这样供砂罐出砂口可以更低，可以降低砂罐重心或者增加砂罐容积，混砂搅拌装置放置在下层，也可以上甲板的可用空间，并且下1层甲板相对密闭性更好，能够更好的保护混砂设备。例如，本公开实施例中，储砂罐和供砂罐中3
支撑剂的总储量可以达到200m以上(320吨以上)。

[0052] 例如，支撑剂供应装置6的底部设置有出口61，出口61与支撑剂混合装置3连通，并且通过出口61向支撑剂混合装置提供支撑剂。出口61例如为出砂口，可选地，可以在出砂口处设置有闸门，用于关断出砂口。

[0053] 可以理解的是，图2中出口61设置在支撑剂供应装置6底部的位置仅为示意性的，出口61还可以设置在支撑剂供应装置6的其他位置，本公开实施例对此不做限定。

[0054] 如图2所示，例如，在支撑剂供应装置6和支撑剂混合装置3之间设置有输送装置72(即“第二输送装置”)，该输送装置72配置为将支撑剂供应装置6中的支撑剂输送到支撑剂混合装置3中。例如，输送装置72位于主甲板下以连接支撑剂供应装置6的出口61和支撑剂混合装置3。输送装置72例如为输砂装置。

[0055] 如图2所示，例如，支撑剂供应装置6放置于于第一下甲板上，流化装置5也设置在第一下甲板上，此时，输送装置71(即“第二输送装置”)贯穿主甲板，以连接支撑剂供应装置6和支撑剂混合装置3。由于输送装置71仅贯穿主甲板，减少了输送装置的总长度，降低了船舱内的布局难度。

[0056] 可以理解的是，图1和图2中所示的输送装置71、72的位置仅为示意性的，本领域技术人员可以根据实际需要来将输送装置71、72设置在其他位置上，本公开实施例对此不做限定。

[0057] 本公开实施例中，图1和图2中的输砂装置(即输送装置)可以是皮带、螺旋输送器、星形给料器或者导流管道中的一种或多种。输砂装置的数量可以是一个或多个，本公开实施例对输砂装置的种类和数量不做具体限定。

[0058] 本公开实施例中，图1和图2中的支撑剂储混合装置3例如为混砂装置，该混砂装置的数量可以是一个或多个。混砂装置例如为搅拌罐或者搅拌泵。可选地，混砂装置设置在混砂橇上。优选地，可以设置两个混砂装置放置在一个混砂橇或者分别放置在不同混砂橇上，每个搅拌装置对接至少一个输砂装置。

[0059] 图2中，将混砂装置放置在第一下甲板上，这样使出砂口可以更低，进一步降低混砂装置的重心，同时增加供砂罐的容积；而且，第一下甲板相对于主甲板的密闭性更好，能够更好的保护混砂装置。

[0060] 如图1和图2所示，例如，压裂装置2放置在主甲板上，这样有利于操作人员进行压裂作业或设备调试等。压裂装置2例如为水力压裂装置，其动力源为涡轮发动机，涡轮发动机的燃料为天然气或柴油。通过涡轮发动机驱动柱塞泵将由混砂装置3提供的压裂液输送到海上井口中。

[0061] 可以理解的是，压裂装置2还可以放置在船体1的其他甲板上，例如放置在上甲板、第一下甲板、第二下甲板之一上，本公开实施例对此不做限定。

[0062] 图3为根据本公开实施例提供的压裂增产船中供砂罐、储砂罐和混砂罐之间的连接关系示意图。

[0063] 图3中，供砂罐12放置在主甲板上，混砂罐13位于供砂罐12的下方且放置于第一下甲板上，即混砂罐13位于沿垂直于主甲板的方向位于主甲板和第一下甲板之间。供砂罐12的出砂口与混砂罐13连通。如此，供砂罐12中的砂子更容易流入到混砂罐13中。

[0064] 例如，两个储砂罐11放置于第二下甲板上，如此，可以降低压裂作业船的重心，并且增大储砂量。

[0065] 例如，输砂装置14设置在每个储砂罐11和供砂罐12之间，这样，每个储砂罐11通过输砂装置14将砂子输送到供砂罐12中。输砂装置15设置在供砂罐12和混砂罐13之间。这样，供砂罐12通过输砂装置15(例如图中所示的螺旋输送器)将供砂罐12中的砂子输送到混砂罐13中。

[0066] 例如，至少一个储砂罐11的侧壁上设置有助流器18(即流化装置)，用于提高储砂罐11中砂子的流动性。

[0067] 如图3所示，例如，作业时，按照作业工艺的要求，当供砂罐12内的砂子通过输砂装置15供给混砂罐13时，可在输砂装置15上设置调速装置17。该调速装置17例如可以根据远程控制系统的指令，调整砂子的输送速度。同样，也可在输砂装置14上设置调速装置16。调速装置16、17例如可以根据远程控制系统的指令，调整砂子的输送速度，例如可调整螺旋输送器的转速、皮带线的速度、输送管道的开度等。

[0068] 如图3所示，例如，压裂增产船还包括重量传感器(例如图中所示的电子秤19)，其连接在供砂罐12上并且配置为感测供砂罐12中的砂子在单位时间内重量的变化。这样，当砂子的总量减少时，通过重量传感器感测单位时间内砂子的减少量，并且与输砂装置15的理论输砂量进行比对，从而修正输砂装置的输送效率，提高支撑剂输送的精度。

[0069] 进一步地，例如，还可以在供砂罐12上设置报警装置(未示出)。该报警装置配置为在砂子处于罐内的特定位置时(例如设置一个高位和一个低位)，发出报警信息。该报警信息包括但不限于声音信号、光信号、电信号等。

[0070] 如图3所示，例如，压裂作业船还包括料位传感器，安装在供砂罐12和混砂罐13的至少之一上，并且配置为感测供砂罐12和混砂罐13的至少之一中的物料的量。料位传感器包括但不限于接触式物位计、雷达式物位计和液位计。

[0071] 如图3所示，例如，液位计22安装在混砂罐13上，物位计20安装在供砂罐12上。当供砂罐12罐内物料较少时，物位计20可给远程控制系统发出信号，以避免供砂罐12内缺少砂子或避免砂子过多时溢出罐体。当混砂罐12罐内物料较少时，物位计20可给远程控制系统发出信号，以避免混砂罐12内缺少液体或避免液体过多时溢出罐体。

[0072] 如图3所示，例如，压裂作业船还包括除尘装置，安装在供砂罐12和混砂罐13的至少之一上，并且配置为去除供砂罐12和混砂罐13的至少之一中的粉尘。例如，除尘装置包括旋风分离器和气体过滤器中的至少一种。当采用气体过滤器时，需要引出到主甲板上排出气体。

[0073] 如图3所示，例如，除尘器21安装在供砂罐12上。除尘器21包括与供砂罐12连接的旋风分离器21a和与旋风分离器21a连接的气体过滤器21b。再例如，除尘器23安装在两个储砂罐11上。除尘器23包括与储砂罐11连接的旋风分离器23a和与旋风分离器23a连接的气体过滤器23b。

[0074] 图3中，输砂装置14采用气力输送的方式，当采用气力输送管道时，供砂罐12的排气口连接除尘器21，对气力输送过程中的粉尘进行过滤。气力输送管道可以适应船舱内的有限空间，可以使用弯头等方式较为灵活的布置在船舱内，因此为优选。

[0075] 图4为本公开实施例提供的压裂增产船的工作原理图。

[0076] 如图4所示，本公开至少一实施例的压裂增产船包括储砂罐101、输砂装置102、供砂罐103、混砂罐104、压裂装置105、水罐106(即液体储存装置)、配液装置107、胶液罐108(即胶液装置)、液添罐109(即液体添加剂储存装置)、液添泵110(即液体添加泵)、脱离装置111和软管112。压裂液通过压裂设备提供到井口120，用于水力压裂作业。

[0077] 图4中，实线表示压裂作业时处于工作状态的管道。虚线表示压裂作业时处于备选状态的管道。粗线表示高压管道，细线表示低压或常压管道。例如，低压是指低于1Mpa；高压是指20Mpa以上，通常高于50MPA。

[0078] 如图4所示，储砂罐101中的砂子依次经过输砂装置102和供砂罐103输送到混砂罐104中。

[0079] 如图4所示，水罐106与配液装置107连接，配液装置107与胶液罐108连接。水罐配置为储存压裂基液，例如水，并且将水提供给配液装置107。配液装置107配置为提高水的粘性，例如将水与粘性剂混合，并且输出给胶液罐108。也就是，配液装置107中的液体通过胶液罐108提供给混砂罐104(见图中从配液装置107到混砂罐104的实线箭头)。

[0080] 至少一些实施例中，当配液装置107出口的液体达到供给混砂罐104的标准(通常是粘度符合需求)时，为了快速作业，可以直接将配液装置107中的液体供给混砂罐108，减少胶液罐占用，也减少胶液储存变质的风险(见图中从配液装置107到混砂罐104的虚线箭头)，即配液装置107中的液体被直接供给混砂罐107。

[0081] 至少一些实施例中，水罐106、配液装置107和胶液罐108中的每个放置于多个甲板的其中一个甲板上。例如，水罐106、配液装置107和胶液罐108均放置于同一甲板上，或者分别放置在不同甲板上。当水罐106、配液装置107和胶液罐108均放置于同一甲板上时，可减少不同装置之间的连接管道，降低在甲板上的占用空间。

[0082] 至少一些实施例中，水罐106、配液装置107和胶液罐108均放置于主甲板、第一下甲板和第二下甲板上。例如，如图1所示，水罐106、配液装置107和胶液罐108均放置在图1的主甲板上。这样，还有利于操作人员调试或维修设备。出于简化目的，图1中仅示出配液装置107的位置。

[0083] 如图4所示，例如，压裂增产船还包括液添罐109和与液添罐109连接的液添泵110。例如，液添罐109可以盛放多种液体添加剂，包括助排剂、杀菌剂、破乳剂、粘土稳定剂、交联剂、酸液等作业过程中需要的液体。例如，液添罐设置一个或多个。

[0084] 至少一些实施例中，液添罐109中的液体添加剂通过液添泵110提供给混砂罐104和压裂装置105中的至少一个。例如，每个液添罐设置相应的上液泵和排液泵，液添泵可以向多个位置定量地添加液体化学品。

[0085] 至少一些实施例中，液添罐109和液添泵110的每个放置于多个甲板的其中一个甲板上。例如，液添罐109和液添泵110均放置于同一甲板上，或者分别放置在不同甲板上。当液添罐109和液添泵110均放置于同一甲板上时，可减少不同装置之间的连接管道，降低在甲板上的占用空间。

[0086] 至少一些实施例中，液添罐109和液添泵110均放置于主甲板、第一下甲板和第二下甲板上。例如，如图1所示，液添罐109和液添泵110均放置在图1的主甲板上。这样，还有利于操作人员调试或维修设备。出于简化目的，图1中仅示出液添罐109的位置。

[0087] 图5为本公开实施例提供的压裂增产船中快脱装置的结构示意图。

[0088] 如图4和图5所示，快脱装置130包括滚轴113、软管111和脱离装置112。软管111缠绕于滚轴113上，例如按图5所示箭头旋转滚轴113时，软管111将缠绕到滚轴113上。软管111与压裂装置105连接并且配置为将压裂装置105中的压裂液输送到海上井口120。脱离装置112安装在滚轴113上并且配置为切断软管111。由于压裂装置105输出的是加压后的压裂液，因此，该软管111采用适于输送高压液体的高压软管。这样，当发生紧急情况时，可以采用高压快脱装置，切断软管，避免对船舶等造成损失。

[0089] 至少一些实施例中，快脱装置130位于多个甲板的其中一个甲板上。例如，快脱装置130放置于主甲板、第一下甲板和第二下甲板之一上。如图1所示，例如快脱装置130放置于主甲板上，有利于操作人员进行快脱操作。

[0090] 在本公开实施例提供的压裂增产船中，通过在船舱内设置储砂罐和流化装置，提高了储砂的容积，降低了船舶的重心，提高了增产船持续作业的能力。另外，通过在主甲板上设置了供砂罐，能够满足作业需求的情况下，减少甲板占用面积，提高了作业的稳定性和安全性。进一步地，通过设置物料检测(物位或重量)，能够保障作业过程中支撑剂供给的可靠性，避免作业中断或者溢罐的情况。

[0091] 本文中，有以下几点需要注意：

[0092] (1)本公开实施例附图只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。

[0093] (2)在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

[0094] 以上，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。