[發明專利]一種液態二氧化碳儲罐及其使用方法

有效

• 申請號: 201810281522.1
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108591814B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 楊延增;宋振云;章東哲;葉文勇;白建文;聶俊;蘭建平;魏小房;夏玉磊;葉賽;譚歡;姜和
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團川慶鉆探工程有限公司
• 主分類號: F17C1/00
• 分類號: F17C1/00;F17C13/00;F17C13/02;F17C13/04
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 趙嬌

1.一種液態二氧化碳儲罐的使用方法，其特征在于，該液態二氧化碳儲罐包括罐體，所述罐體頂部設置有氮氣增壓管路（42）、氣相管路（41）、氣相排放管路（40）、液位計上管路（39），所述罐體底部設置有出液管路（38）、充液管路（37）、排污管路（36）、液位計下管路（35）；所述氣相管路（41）與出液管路（38）之間通過氣液連通閥（20）連通；所述氮氣增壓管路（42）上自罐體頂部向外依次設置有氮氣增壓手動閥（5）、管路安全閥Ⅰ（4）、氮氣增壓電動閥（3）、氮氣增壓管路泄壓閥（2）及氮氣增壓接口（1）；

該方法包括如下步驟：

1）充液：連通液態二氧化碳儲罐的充液接口（26）與液態二氧化碳槽車的出液接口（24），連通液態二氧化碳儲罐的氣相接口（17）與液態二氧化碳槽車的氣相接口，使液態二氧化碳儲罐的充液管路（37）與液態二氧化碳槽車的出液管路相通，液態二氧化碳儲罐的氣相管路（41）與液態二氧化碳槽車的氣相管路相通，開啟液態二氧化碳槽車的轉存泵，將液態二氧化碳槽車的液態二氧化碳轉存至液態二氧化碳儲罐內；

2）液態二氧化碳儲罐降壓：根據施工管線的耐壓級別，控制液態二氧化碳儲罐的壓力，即通入帶壓氮氣后的液態二氧化碳儲罐總壓一般高于儲液狀態下的壓力0.5MPa以上，但不高于液態二氧化碳儲罐的設計壓力；

3）管線吹掃、充壓：打開氣液連通閥（20），使氣相管路（41）、氣液連通閥（20）、出液接口（24）形成通路，氣態二氧化碳經過這一通路進入液相管線，打開與出液接口（24）相連的施工液相管線上的排放閥對管線進行吹掃，吹掃完畢后關閉所述施工液相管線的排放閥，開始對所述施工液相管線進行充壓，充壓完畢后關閉氣液連通閥（20）；

4）液態二氧化碳儲罐充壓：施工過程中，持續帶壓的氮氣從所述氮氣增壓管路（42）進入罐體頂部，使罐體總壓高于罐體儲液狀態下降壓后壓力0.5MPa?以上，但不高于罐體或管線任意一者的設計壓力；

5）出液控制：液態二氧化碳儲罐的氮氣增壓電動閥（3）、出液電動閥（34）、罐體壓力計（14）及磁性浮子式液位計（18）的數據通過自身的防爆控制柜采集后遠傳至遠程控制箱進行集中顯示與控制，施工過程中，系統采集一臺或多臺液態二氧化碳儲罐的液位，自動控制一臺或多臺液態二氧化碳儲罐的出液電動閥（34）的開度，進而控制每臺液態二氧化碳儲罐的出液速度，使每臺液態二氧化碳儲罐的液位均衡下降，直至液位降至100～200mm時，施工結束；

6）管線泄壓：關閉出液管路（38）上的出液電動閥（34）或出液手動閥（30），打開氣液連通閥（20），使氣相管路（41）、氣液連通閥（20）、出液接口（24）形成通路，打開施工液相管線上的排放閥，利用持續帶壓的氮氣對液相管線進行頂替，排出液相管線里的液態二氧化碳，防止施工完成后液相管線里結干冰；

7）排污泄壓：關閉氣液連通閥（20），停止對液態二氧化碳儲罐的氮氣供給，關閉氮氣增壓電動閥（3）或氮氣增壓手動閥（5），打開排污閥（33），利用罐體自身壓力將剩余的液態二氧化碳全部排出，直至壓力降為零，施工結束；

其中，氮氣增壓管路（42）利用持續帶壓的氮氣為罐體頂部進行補壓，能夠防止液態二氧化碳因管線摩阻較大，液態二氧化碳壓力突降產生氣化，進而使壓裂車走空泵的情況出現。

2.如權利要求1所述的一種液態二氧化碳儲罐的使用方法，其特征在于：所述氣相管路（41）上自罐體頂部向外依次設置有三通閥（7）、氣相手動閥Ⅰ（9）、管路安全閥Ⅱ（10）及氣相手動閥Ⅱ（12），所述三通閥（7）頂部分別設置有罐體安全閥Ⅰ（6）、罐體安全閥Ⅱ（8）；所述出液管路（38）上自罐體底部向外依次設置有出液電動閥（34）、管路安全閥Ⅳ（32）及出液手動閥（30）；所述氣相管路（41）與出液管路（38）通過氣液連通管路（43）連通，所述氣液連通管路（43）上設置有氣液連通閥（20）。

3.如權利要求2所述的一種液態二氧化碳儲罐的使用方法，其特征在于：所述氣相手動閥Ⅱ（12）與液連通閥（20）之間的管路上并接有氣相管路泄壓閥（16）、氣相接口（17）。

4.如權利要求2所述的一種液態二氧化碳儲罐的使用方法，其特征在于：所述出液手動閥（30）與氣液連通閥（20）之間的管路上并接有出液管路泄壓閥（25）、出液接口（24）。