[发明专利]一种油压推动式液态二氧化碳压裂装置

说明书

本发明公开了一种油压推动式液态二氧化碳压裂装置，该装置包括致裂剂输出室、油压推动仓和爆燃室，油压推动仓与爆燃室通过传动杆相连接，传动杆一端将爆燃室分隔为左、右腔室、另一端将油压推动仓分隔为左、右腔室，传动杆与油压推动仓、爆燃室之间均为密封滑动连接，油压推动仓两个腔室分别通过带换向阀的管道连接至油泵，致裂剂输出室上端连接用于输送液态二氧化碳的ISCO泵，致裂剂输出室内设置有刀盘，致裂剂输出室底端通过带有输入阀的管道分别连接至爆燃室的两个腔室，爆燃室的两个腔室分别通过带输出阀的管道连接至油层待压裂处，爆燃室的两个腔室内均连接点火装置。本发明能够实现持续性的液态二氧化碳爆燃压裂，节省了水资源，对地层伤害小，易返排。

技术领域

本发明涉及新能源开发利用和地下能源开采领域，特别是涉及一种持续性的油压推动式液态二氧化碳压裂装置。

背景技术

油井生产到一定阶段后，产能和渗透率降低，为了增强排油能力，提高油井产量，人们发明了压裂工艺技术。自1947年人类第一口压裂井在美国成功压裂以来，已经有超过150万井次压裂作业。水力压裂逐渐成熟。时至今日，压裂方式主要有水力压裂和高能气体压裂两种，期间还出现了封隔器分层压裂、限流法分层压裂、蜡球选择性压裂等诸多压裂技术，从压裂液原料来分主要由水基压裂液、油基压裂液、泡沫压裂液、清洁压裂液和乳状压裂液等。随着我国经济的发展，常规油气资源越来越难以满足不断增长的需求。同时我国广泛分布有总量巨大的低渗透、致密等非常规油气资源，约占全国已探明储量的2/3 以上，开发潜力巨大。因此，为了满足需求，就需要加大对非常规油气资源的开发力度。压裂技术作为低渗透、致密油气田增产的主要措施，已经在国内外得到了广泛的应用。然而，传统的压裂方法存在对地层伤害大、压力难以大幅度提高、破坏深层坚硬岩石的不足，并且水资源压力较大。相比较，二氧化碳压裂法具有低伤害、易返排的优点。

发明内容

本发明的目的在于以二氧化碳压裂法为基础，设计一种油压推动式液态二氧化碳压裂装置，以解决现有技术中存在的当前压力难以增大、对地层伤害大、难返排、无法持续爆燃的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种油压推动式液态二氧化碳压裂装置，其特征在于，包括致裂剂输出室、油压推动仓和爆燃室，油压推动仓与爆燃室通过传动杆相连接，传动杆包括杆身和与杆身连接的两个挤压块，其中一个挤压块将爆燃室分隔为左、右腔室并与爆燃室内腔壁密封滑动连接，另一个挤压块将油压推动仓分隔为左、右腔室并与油压推动仓内腔壁密封滑动连接，杆身与油压推动仓、爆燃室的连接均为密封滑动连接，油压推动仓两个腔室分别通过带换向阀的第一传压管道连接至油泵，致裂剂输出室上端连接有用于输送液态二氧化碳的ISCO泵，致裂剂输出室内设置有刀盘，刀盘上设置有开口槽和切刀，刀盘由电机驱动转动，刀盘上方为致裂剂储存室，刀盘下方为致裂剂汇集室，致裂剂汇集室下端连接有两个致裂剂集合孔，两个致裂剂集合孔分别通过带有输入阀的第二传压管道连接至爆燃室的两个腔室，爆燃室的两个腔室分别通过带输出阀的第三传压管道连接至油层待压裂处，爆燃室的两个腔室内均连接有点火装置。

进一步地，所述油压推动式液态二氧化碳压裂装置，还包括中央控制系统，所述中央控制系统与所述油泵、ISCO泵、电机、换向阀、输入阀、输出阀和点火装置分别电性连接。

进一步地，所述致裂剂汇集室为环形凹槽，所述环形凹槽的截面为漏斗形。

进一步地，所述开口槽设置有多个，沿周向均匀设置在刀盘上，切刀设置在各开口槽之间。

进一步地，每个所述开口槽的口径由上向下逐渐增大。

进一步地，所述杆身与其中一个挤压块螺纹连接、与另一个挤压块固定连接，或者所述杆身与两个挤压块均为螺纹连接。