[发明专利]一种液态二氧化碳无水压裂常压加砂方法及装置

权利要求书

1.一种液态二氧化碳无水压裂常压加砂方法，其特征在于，所述方法包括：

在大气压下，将敞口混料罐中第一排量的砂子和第二排量的稠化剂在所述敞口混料罐中混合均匀，得到第一混合物；其中，所述第二排量不小于第一排量的预设比例，所述预设比例为所述砂子之间的孔隙所占的比例，所述第二排量不小于所述第一排量的预设比例的控制方法包括：恒稠化剂排量法和砂子孔隙全充法；所述恒稠化剂排量法为将所述第二排量在施工过程中保持一致，根据不同加砂速度需要，调节常压砂子输送泵和螺旋泵的输送速度的方法，所述螺旋泵用于输送所述第一混合物；所述砂子孔隙全充法为保障所述稠化剂在加砂过程完全充满砂子孔隙，根据不同的加砂速度需要，调节所述常压砂子输送泵、常压稠化剂输送泵和所述螺旋泵的输送速度的方法；

通过所述螺旋泵将所述第一混合物输送至多个加压缸；其中，所述加压缸包括第一加压缸和第二加压缸，所述第一加压缸和所述第二加压缸交叉执行吸入和加压工作；所述第一加压缸的入口和出口分别设置第一强制截止阀和第二强制截止阀；当所述第一加压缸吸入所述第一混合物时，所述第一强制截止阀处于开启状态，所述第二强制截止阀处于关闭状态；当所述第一加压缸将所述第一混合物加压时，所述第一强制截止阀处于关闭状态，所述第二强制截止阀处于开启状态；所述第二加压缸的入口和出口分别设置第三强制截止阀和第四强制截止阀；当所述第二加压缸吸入所述第一混合物时，所述第三强制截止阀处于开启状态，所述第四强制截止阀处于关闭状态；当所述第二加压缸将所述第一混合物加压时，所述第三强制截止阀处于关闭状态，所述第四强制截止阀处于开启状态；所述第一加压缸、所述第二加压缸、所述第一强制截止阀、所述第二强制截止阀、所述第三强制截止阀和所述第四强制截止阀均采用橡胶、金属、注脂三道密封；

在所述第一加压缸和所述第二加压缸内交叉将所述第一混合物加压，在所述第一加压缸和所述第二加压缸的压力作用下，通过低压输送管线将所述第一混合物输送至混合器中；所述混合器内设有螺旋纹理，用于使所述第一混合物和所述液态二氧化碳处于涡流状态混合均匀；加压后所述第一混合物的压力大于所述混合器中液态二氧化碳的压力，且所述低压输送管线上设置第一单流阀，所述第一混合物从所述第一单流阀的第一端流向所述第一单流阀的第二端；

将所述第一混合物与所述混合器中的液态二氧化碳在所述混合器中混合均匀，得到第二混合物，通过压裂泵车将所述第二混合物注入待压裂井中，所述第二混合物用于对所述待压裂井进行压裂。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述第一加压缸和所述第二加压缸内交叉将所述第一混合物加压，在所述第一加压缸和所述第二加压缸的压力作用下，通过低压输送管线将所述第一混合物输送至混合器中，包括：

通过所述第一加压缸吸入所述第一混合物，在所述第一加压缸内将所述第一混合物加压，在所述第一加压缸的压力作用下，通过所述低压输送管线将所述第一加压缸中的第一混合物输送至所述混合器中；

在所述第一加压缸内将所述第一混合物加压的过程中，通过所述第二加压缸从所述敞口混料罐中剩余的第一混合物中吸入第一混合物，在所述第二加压缸内将吸入的第一混合物加压，在所述第二加压缸的压力作用下，通过所述低压输送管线将所述第二加压缸中的第一混合物输送至所述混合器中；

在所述第二加压缸内将吸入的第一混合物加压的过程中，执行所述通过所述第一加压缸吸入所述第一混合物的步骤。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述第一加压缸和所述第二加压缸内交叉将所述第一混合物加压，在所述第一加压缸和所述第二加压缸的压力作用下，通过低压输送管线将所述第一混合物输送至混合器中，包括：

在所述第一加压缸和所述第二加压缸内交叉将所述第一混合物加压，在所述第一加压缸和所述第二加压缸的压力作用下，所述第一混合物被输送至所述第一单流阀的第一端处；

在所述第一单流阀的第一端处的压力大于第二端处的压力时，开启所述第一单流阀；

通过所述低压输送管线经所述第一单流阀将所述第一混合物输送至所述混合器中。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

采用密度计监测注入所述待压裂井中的所述第二混合物的密度。