[发明专利]一种密闭混砂装置及方法

说明书

本发明提供了一种密闭混砂装置，包括框架、设于框架内的罐体和设于罐体下方的主管汇，所述罐体为卧式压力罐，所述罐体顶部设有气相通道，顶部上设有多个装砂口，底部设有液相通道，底部上设有多个出砂口，所述罐体内底面上设有多个输砂装置，所述出砂口和输砂装置一一对应，所述出砂口一端与输砂装置的出口相连通，另一端与主管汇相连通，所述输砂装置连接有电控柜，所述罐体上部设有气相排放管汇，该气相排放管汇上设有气相排放阀。能够在密闭带压的条件下将液态二氧化碳或其他液化气体与支撑剂按一定比例混合后输出，为压裂车提供一定砂比的混砂液。

技术领域

本发明属于井下作业压裂技术领域，具体涉及一种密闭混砂装置及方法。

背景技术

低渗透油气藏具有低孔、低渗透、低丰度、孔喉细小，强水锁伤害的特点，目前采用的水基压裂液大规模水力压裂技术的水锁伤害大、返排较困难。二氧化碳干法加砂压裂技术作为无水压裂技术的一种，对低渗透、低压油气藏具有较好的适用性。该技术能够实现“无水压裂”，消除储层水敏和水锁伤害，提高压裂改造效果；压裂液无残渣，能够保护储层和支撑裂缝；实现自主快速返排。可以大幅缩短返排周期；用于页岩气、煤层气压裂可促进吸附天然气的解析。此外，通过对二氧化碳气体的回收利用，可大量节约压裂作业用水，减少常规压裂作业返排液处理工作量；压后返排无废液产出，消除了废液处理环节，降低了成本；二氧化碳废气的综合利用，可实现循环经济。尤其是目前用于致密气、页岩气的“体积压裂”，通常压裂规模达到“千方砂、万方液”，其节水效果与减少废液处理意义重大。

二氧化碳干法加砂压裂技术中的核心技术就是在密闭带压的条件下将液态二氧化碳与固体颗粒（如下称支撑剂）按一定比例混合后输出，因此，解决好这一问题是二氧化碳干法加砂压裂技术能否成功的关键所在。

发明内容

本发明的目的是提供了一种密闭混砂装置，其能够在密闭带压的条件下将液态二氧化碳或其他液化气体与支撑剂按一定比例混合后输出，为压裂车提供一定砂比的混砂液。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种密闭混砂装置，包括框架、设于框架内的罐体和设于罐体下方的主管汇，所述罐体为卧式压力罐，所述罐体顶部设有气相通道，顶部上设有多个装砂口，底部设有液相通道，底部上设有多个出砂口，所述罐体内底面上设有多个输砂装置，所述出砂口和输砂装置一一对应，所述出砂口一端与输砂装置的出口相连通，另一端与主管汇相连通，所述输砂装置连接有电控柜，所述罐体上部设有气相排放管汇，该气相排放管汇上设有气相排放阀。

所述主管汇的进液口沿液体流动方向依次设有补液管汇、流量计和差压阀，所述补液管汇与罐体中部连通，该补液管汇上设有补液阀，所述流量计、补液管汇均与电控柜电连接。

所述罐体为可移动卧式压力罐，所述罐体上设有压力传感器和温度传感器，所述罐体外设有保温层，所述压力传感器和温度传感器均与电控柜电连接。

所述罐体上部设有氮气增压管汇，所述氮气增压管汇上设有氮气增压阀，所述罐体底部设有液相排放管汇，该液相排放管汇上设有液相排放阀，所述氮气增压阀、液相排放阀均与电控柜电连接。

所述气相排放管汇、氮气增压管汇、液相排放管汇、补液管汇与罐体相连通部分均设有过滤装置。

所述输砂装置为输砂螺旋，所述输砂螺旋包括螺旋轴和电机，所述螺旋轴的螺旋由正旋向螺旋部分和反旋向螺旋部分组成，所述正旋向螺旋部分和反旋向螺旋部分之间的光轴与所述出砂口对准，所述电机与电控柜电连接。

本发明还提供了一种密闭混砂方法，采用密闭混砂装置，包括以下步骤：

步骤1）充压：通过装砂口在罐体内装入支撑剂，将罐体的气相通道与二氧化碳或其他气体的储液罐相通，进行充压，使罐体的压力与储液罐压力一致；