[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

说明书

本申请公开了一种液态二氧化碳无水压裂常压加砂方法及装置，属于石油开采行业压裂技术领域。本申请实施例提供的液态二氧化碳无水压裂常压加砂方法，是在常压下将稠化剂和砂子在敞口混料罐中混合成为均匀的第一混合物，通过加压缸将第一混合物输送至混合器中，将第一混合物与混合器中的液态二氧化碳在混合器中混合均匀，得到第二混合物，通过压裂泵车将第二混合物注入待压裂井中。该方法通过加压缸加压及强制截止阀和第一单流阀，加压后第一混合物的压力大于液态二氧化碳处于液态时的压力，从而可以避免液态二氧化碳逆行，提升液态二氧化碳无水压裂施工过程中的安全性，为实现大规模工业化埋存二氧化碳提供了技术支撑。

技术领域

本申请属于石油开采行业压裂技术领域。特别涉及一种液态二氧化碳无水压裂常压加砂方法及装置。

背景技术

随着经济、社会的发展，二氧化碳受到了越来越广泛的关注。在石油开采行业，二氧化碳对原油具有萃取、降粘的作用，有利于提高原油的采收率。并且，采用液态二氧化碳压裂不仅可以避免水相进入地层产生污染，还可以埋存大量二氧化碳，在节约水资源的同时有效减少二氧化碳的排放。

二氧化碳在常温常压下为气态，通过降温及加压可以实现二氧化碳的液化。相关技术中主要是采用水基压裂装备功能性组合实现液态二氧化碳压裂。其通过向水基压裂混砂车中加砂子和稠化剂并混合均匀，然后再将砂子和稠化剂的混合物通过压裂泵车泵入到压裂井中，与液态二氧化碳和稠化剂的混合物在井中混合，进行加砂压裂。

但液态二氧化碳极易汽化，通过相关技术中的压裂装置压裂时，二氧化碳易通过管线逆行，且砂子和稠化剂的混合物与液态二氧化碳和稠化剂的混合物混合的均匀性难以保障，不仅导致压裂施工效率低、效果差，严重时还会造成安全事故。

发明内容

本申请实施例提供了一种液态二氧化碳无水压裂常压加砂方法及装置，可以将常压下储存的砂子和稠化剂加入到液态二氧化碳中，并且避免液态二氧化碳逆行至常压端，提高液态二氧化碳无水压裂施工效率和施工规模，提升二氧化碳压裂施工过程中的安全性。具体技术方案如下：

一方面，本申请实施例提供了一种液态二氧化碳无水压裂常压加砂方法，所述方法包括：

在大气压下，通过常压砂子输送泵将砂子存储罐中的砂子输送至敞口混料罐，通过常压稠化剂输送泵将稠化剂存储罐中的稠化剂输送至所述敞口混料罐；

将所述敞口混料罐中的所述稠化剂和所述砂子在所述敞口混料罐中混合均匀，得到第一混合物，通过螺旋泵将所述第一混合物输送至多个加压缸；

在所述加压缸内将所述第一混合物加压，在所述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；

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。

在一种可能的实现方式中，所述加压缸包括：第一加压缸和第二加压缸；

所述在所述加压缸内将所述第一混合物加压，在所述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。