[發(fā)明專利]液態(tài)二氧化碳干法加砂壓裂系統(tǒng)及工藝流程

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810281566.4
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號(hào): CN108374655A
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊延增;章東哲;宋振云;葉文勇;聶俊;鄭維師;劉廣春;韓旭輝;賈建鵬;魏小房;譚歡;姜和
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司工程技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): E21B43/26
• 分類號(hào): E21B43/26;E21B43/16
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責(zé)任公司 61108
• 代理人: 趙嬌

本發(fā)明公開了一種液態(tài)二氧化碳干法加砂壓裂系統(tǒng)及工藝流程，所述液態(tài)二氧化碳干法加砂壓裂系統(tǒng)，至少包括二氧化碳儲(chǔ)罐、氮?dú)庠鰤貉b置、液氮泵車、液氮槽車、循環(huán)冷卻裝置、壓裂車及密閉混砂裝置，所述液氮槽車、液氮泵車、氮?dú)庠鰤貉b置依次通過管線連接，氮?dú)庠鰤貉b置通過二氧化碳儲(chǔ)罐氣相管線與二氧化碳儲(chǔ)罐連接，二氧化碳儲(chǔ)罐通過二氧化碳儲(chǔ)罐液相管線與循環(huán)冷卻裝置連接，循環(huán)冷卻裝置通過密閉混砂裝置進(jìn)液管線與密閉混砂裝置連接，密閉混砂裝置通過壓裂車上水管線與壓裂車連接。該地面工藝流程可實(shí)現(xiàn)大排量施工，壓裂車?yán)浔眠^程中氣態(tài)二氧化碳的集中排放及液態(tài)二氧化碳的零排放，并可實(shí)現(xiàn)二氧化碳重復(fù)利用、降低施工成本的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于油氣田開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及液態(tài)二氧化碳干法加砂壓裂系統(tǒng)及工藝流程。

背景技術(shù)

二氧化碳?jí)毫咽切屡d的一種壓裂技術(shù)，主要方式有二氧化碳增能壓裂、二氧化碳干法加砂壓裂等，二氧化碳增能壓裂通常與水力壓裂相結(jié)合，先將液態(tài)二氧化碳作為前置液通過壓裂車泵入目的層后關(guān)井，再進(jìn)行水力加砂壓裂，在施工后的壓裂液返排過程中利用目的層中二氧化碳將壓裂液快速返排，可降低水基壓裂液對敏感地層的傷害。二氧化碳干法加砂壓裂對低滲透、低壓油氣藏具有較好的適用性，較水基壓裂技術(shù)，可消除儲(chǔ)層水敏和水鎖傷害，提高壓裂改造效果；用于頁巖氣、煤層氣壓裂可促進(jìn)吸附天然氣的解析。

二氧化碳干法加砂壓裂方式的實(shí)施，通常采用“二氧化碳槽車——二氧化碳增壓泵車(或撬裝)——二氧化碳密閉混砂裝置——壓裂車”這樣的工藝流程，這種工藝流程中，二氧化碳槽車液相出口尺寸僅為32mm，影響出液速度，進(jìn)而影響施工排量；如果要求排量越大，需提高壓裂車泵沖，但是較高的泵沖會(huì)促使抽吸作用加強(qiáng)，管線摩阻增大，再者二氧化碳槽車內(nèi)液態(tài)二氧化碳的氣化速度跟不上排量，壓力降低較快，無法克服管線摩阻，容易使管線內(nèi)液態(tài)二氧化碳產(chǎn)生氣化，造成排量較小甚至壓裂車走空泵；壓裂車?yán)浔眠^程中，液態(tài)二氧化碳的浪費(fèi)較大，噪音也很大。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供了液態(tài)二氧化碳干法加砂壓裂系統(tǒng)及工藝流程，解決了施工排量不足、液態(tài)二氧化碳浪費(fèi)大、噪音大的問題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

液態(tài)二氧化碳干法加砂壓裂系統(tǒng)，至少包括二氧化碳儲(chǔ)罐、氮?dú)庠鰤貉b置、液氮泵車、液氮槽車、循環(huán)冷卻裝置、壓裂車及密閉混砂裝置，所述液氮槽車、液氮泵車、氮?dú)庠鰤貉b置依次通過管線連接，氮?dú)庠鰤貉b置通過二氧化碳儲(chǔ)罐氣相管線與二氧化碳儲(chǔ)罐連接，二氧化碳儲(chǔ)罐通過二氧化碳儲(chǔ)罐液相管線與循環(huán)冷卻裝置連接，循環(huán)冷卻裝置通過密閉混砂裝置進(jìn)液管線與密閉混砂裝置連接，密閉混砂裝置通過壓裂車上水管線與壓裂車連接。

所述壓裂車上設(shè)置有高壓管線。

所述高壓管線通過循環(huán)冷卻裝置回水管線與循環(huán)冷卻裝置相連，使循環(huán)冷卻裝置、密閉混砂裝置與壓裂車之間形成循環(huán)回路。

所述高壓管線的高壓端連接于井口上。

所述氮?dú)庠鰤貉b置、二氧化碳儲(chǔ)罐、循環(huán)冷卻裝置、密閉混砂裝置分別與遠(yuǎn)程控制柜相連。

所述循環(huán)冷卻裝置根據(jù)權(quán)利要求所述的液態(tài)二氧化碳增能壓裂系統(tǒng)，其特征在于：所述循環(huán)冷卻裝置包括罐體，罐體的左右兩端均設(shè)置有液位計(jì)，罐體頂部設(shè)置有壓力傳感器、氣相管線，罐體內(nèi)部下方設(shè)置有隔板，隔板設(shè)置有可開合的人行通道，隔板上部設(shè)置有濾網(wǎng)；罐體底部隔板兩側(cè)均設(shè)置有余液排放口，所述兩個(gè)余液排放口合并為一條余液排放管線；

罐體左邊底部的前后位置對稱設(shè)置有液體進(jìn)口，罐體右邊底部的前后位置對稱設(shè)置有液體出口，罐體的正下方設(shè)置有“口”字形液相管線，所述液體進(jìn)口、液體出口均與“口”字形液相管線連通，所述“口”字形液相管線的左邊設(shè)置有進(jìn)液口，右邊設(shè)置有出液口。