[发明专利]超临界二氧化碳压裂方法及系统

权利要求书

1.一种用于开采页岩气的超临界二氧化碳压裂系统，它包括储罐（1）、加热器（2）、增压泵（3）、固体分离器分离（6）、液体分离器（7)、空压机(8)、冷却器（9）；其特征在于，所述储罐（1）的输出口通过管路依次连接加热器（2）、增压泵（3），增压泵（3）的输出管路伸进井筒（4）至压裂地点（5），储罐（1）的输入口通过管路依次连接冷却器（9）、空压机(8)、液体分离器（7)和固体分离器分离（6），固体分离器分离（6）的输入管路伸进井筒（4）至压裂地点（5）；在储罐（1）与加热器（2）以及储罐（1）与冷却器（9）之间管路上设置控制阀进行通断控制，其余的连接管路中设置三通接头，并设置控制阀；在增压泵（3）至压裂地点的管路中，以及固体分离器分离（6）至压裂地点的管路中也设置三通接头，并设置控制阀；所述储罐（1）有效容积超过20000L，储存液态二氧化碳；加热器的加热温度为31.1℃-120℃。

2.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳压裂系统，其特征在于:所述储罐设计有常压保护装置和常温保护装置。

3.采用权利要求1或2所述系统进行超临界二氧化碳压裂的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将储罐（1）与加热器（2）以及储罐（1）与冷却器（9）之间管路上的控制阀打开，将系统其余的控制阀关闭，先让二氧化碳经过加热器（2)加热至31.1℃-120℃；

（2）加热后的二氧化碳通过增压泵（3）增压，达到7.4MPa以上，形成超临界二氧化碳后进入通过井筒（4）中的套管进入压裂地点（5),增压泵(3)也为压裂提供压裂压力；

（3）压裂完成后,关闭控制阀，介质即二氧化碳和杂质首先经过固体分离器分离（6）分离固体杂质，再经过液体分离器（7）分离液体杂质，最后经过空气压缩机（8）压缩气体和冷却器（9）降温至储罐存储温度，返回储罐（1）。