[發明專利]超臨界二氧化碳壓裂方法及系統

無效

• 申請號: 201310220539.3
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN103244095A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 盧義玉;敖翔;黃飛;劉小川;夏彬偉;葛兆龍;章文峰;賈云中;張欣瑋;林曉東
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

1.一種用于開采頁巖氣的超臨界二氧化碳壓裂系統，它包括儲罐（1）、加熱器（2）、增壓泵（3）、固體分離器分離（6）、液體分離器（7)、空壓機(8)、冷卻器（9）；其特征在于，所述儲罐（1）的輸出口通過管路依次連接加熱器（2）、增壓泵（3），增壓泵（3）的輸出管路伸進井筒（4）至壓裂地點（5），儲罐（1）的輸入口通過管路依次連接冷卻器（9）、空壓機(8)、液體分離器（7)和固體分離器分離（6），固體分離器分離（6）的輸入管路伸進井筒（4）至壓裂地點（5）；在儲罐（1）與加熱器（2）以及儲罐（1）與冷卻器（9）之間管路上設置控制閥進行通斷控制，其余的連接管路中設置三通接頭，并設置控制閥；在增壓泵（3）至壓裂地點的管路中，以及固體分離器分離（6）至壓裂地點的管路中也設置三通接頭，并設置控制閥；所述儲罐（1）有效容積超過20000L，儲存液態二氧化碳；加熱器的加熱溫度為31.1℃-120℃。

2.根據權利要求1所述的超臨界二氧化碳壓裂系統，其特征在于:所述儲罐設計有常壓保護裝置和常溫保護裝置。

3.采用權利要求1或2所述系統進行超臨界二氧化碳壓裂的方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將儲罐（1）與加熱器（2）以及儲罐（1）與冷卻器（9）之間管路上的控制閥打開，將系統其余的控制閥關閉，先讓二氧化碳經過加熱器（2)加熱至31.1℃-120℃；

（2）加熱后的二氧化碳通過增壓泵（3）增壓，達到7.4MPa以上，形成超臨界二氧化碳后進入通過井筒（4）中的套管進入壓裂地點（5),增壓泵(3)也為壓裂提供壓裂壓力；

（3）壓裂完成后,關閉控制閥，介質即二氧化碳和雜質首先經過固體分離器分離（6）分離固體雜質，再經過液體分離器（7）分離液體雜質，最后經過空氣壓縮機（8）壓縮氣體和冷卻器（9）降溫至儲罐存儲溫度，返回儲罐（1）。