[发明专利]液态二氧化碳干法加砂压裂系统及工艺流程

说明书

本发明公开了一种液态二氧化碳干法加砂压裂系统及工艺流程，所述液态二氧化碳干法加砂压裂系统，至少包括二氧化碳储罐、氮气增压装置、液氮泵车、液氮槽车、循环冷却装置、压裂车及密闭混砂装置，所述液氮槽车、液氮泵车、氮气增压装置依次通过管线连接，氮气增压装置通过二氧化碳储罐气相管线与二氧化碳储罐连接，二氧化碳储罐通过二氧化碳储罐液相管线与循环冷却装置连接，循环冷却装置通过密闭混砂装置进液管线与密闭混砂装置连接，密闭混砂装置通过压裂车上水管线与压裂车连接。该地面工艺流程可实现大排量施工，压裂车冷泵过程中气态二氧化碳的集中排放及液态二氧化碳的零排放，并可实现二氧化碳重复利用、降低施工成本的目的。

技术领域

本发明属于油气田开发技术领域，具体涉及液态二氧化碳干法加砂压裂系统及工艺流程。

背景技术

二氧化碳压裂是新兴的一种压裂技术，主要方式有二氧化碳增能压裂、二氧化碳干法加砂压裂等，二氧化碳增能压裂通常与水力压裂相结合，先将液态二氧化碳作为前置液通过压裂车泵入目的层后关井，再进行水力加砂压裂，在施工后的压裂液返排过程中利用目的层中二氧化碳将压裂液快速返排，可降低水基压裂液对敏感地层的伤害。二氧化碳干法加砂压裂对低渗透、低压油气藏具有较好的适用性，较水基压裂技术，可消除储层水敏和水锁伤害，提高压裂改造效果；用于页岩气、煤层气压裂可促进吸附天然气的解析。

二氧化碳干法加砂压裂方式的实施，通常采用“二氧化碳槽车——二氧化碳增压泵车(或撬装)——二氧化碳密闭混砂装置——压裂车”这样的工艺流程，这种工艺流程中，二氧化碳槽车液相出口尺寸仅为32mm，影响出液速度，进而影响施工排量；如果要求排量越大，需提高压裂车泵冲，但是较高的泵冲会促使抽吸作用加强，管线摩阻增大，再者二氧化碳槽车内液态二氧化碳的气化速度跟不上排量，压力降低较快，无法克服管线摩阻，容易使管线内液态二氧化碳产生气化，造成排量较小甚至压裂车走空泵；压裂车冷泵过程中，液态二氧化碳的浪费较大，噪音也很大。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷，本发明提供了液态二氧化碳干法加砂压裂系统及工艺流程，解决了施工排量不足、液态二氧化碳浪费大、噪音大的问题。

本发明所采用的技术方案如下：

液态二氧化碳干法加砂压裂系统，至少包括二氧化碳储罐、氮气增压装置、液氮泵车、液氮槽车、循环冷却装置、压裂车及密闭混砂装置，所述液氮槽车、液氮泵车、氮气增压装置依次通过管线连接，氮气增压装置通过二氧化碳储罐气相管线与二氧化碳储罐连接，二氧化碳储罐通过二氧化碳储罐液相管线与循环冷却装置连接，循环冷却装置通过密闭混砂装置进液管线与密闭混砂装置连接，密闭混砂装置通过压裂车上水管线与压裂车连接。

所述压裂车上设置有高压管线。

所述高压管线通过循环冷却装置回水管线与循环冷却装置相连，使循环冷却装置、密闭混砂装置与压裂车之间形成循环回路。

所述高压管线的高压端连接于井口上。

所述氮气增压装置、二氧化碳储罐、循环冷却装置、密闭混砂装置分别与远程控制柜相连。

所述循环冷却装置根据权利要求所述的液态二氧化碳增能压裂系统，其特征在于：所述循环冷却装置包括罐体，罐体的左右两端均设置有液位计，罐体顶部设置有压力传感器、气相管线，罐体内部下方设置有隔板，隔板设置有可开合的人行通道，隔板上部设置有滤网；罐体底部隔板两侧均设置有余液排放口，所述两个余液排放口合并为一条余液排放管线；

罐体左边底部的前后位置对称设置有液体进口，罐体右边底部的前后位置对称设置有液体出口，罐体的正下方设置有“口”字形液相管线，所述液体进口、液体出口均与“口”字形液相管线连通，所述“口”字形液相管线的左边设置有进液口，右边设置有出液口。