[发明专利]一种带压连续作业的密闭混砂装置及方法

权利要求书

1.一种带压连续作业的密闭混砂装置，包括橇座（1）、一号密闭混砂罐（2）、二号密闭混砂罐（3）、进液管汇（4）、出液管汇（5）、加压冷却机构（6）、一号基液导入阀（7）、一号固液导出阀（8）、二号基液导入阀（9）、二号固液导出阀（10）、一号螺旋输砂器（12）、一号固液混合器（13）、二号螺旋输砂器（15）、二号固液混合器（16）、一号加压冷却阀（17）和二号加压冷却阀（18），其特征在于：所述装置的橇座（1）上分别装有一号密闭混砂罐（2）、二号密闭混砂罐（3），一号密闭混砂罐（2）上装有一号螺旋输砂器（12）和一号固液混合器（13），二号密闭混砂罐（3）上装有二号螺旋输砂器（15）和二号固液混合器（16），橇座（1）的一侧装有进液管汇（4），进液管汇（4）的导出口分别与一号密闭混砂罐（2）、二号密闭混砂罐（3）的一号基液导入阀（7）和二号基液导入阀（9）相连通，进液管汇（4）的导入口与CO₂增压机构相连接，橇座（1）的一端分别装有出液管汇（5）和加压冷却机构（6），出液管汇（5）的导入口分别与一号固液导出阀（8）和二号固液导出阀（10）相连通，加压冷却机构（6）用管线通过一号加压冷却阀（17）和二号加压冷却阀（18）分别与一号密闭混砂罐（2）和二号密闭混砂罐（3）相连通。

2.根据权利要求1所述的带压连续作业的密闭混砂装置，其特征在于：所述装置中的一号密闭混砂罐（2）的顶部装有一号进砂阀（11），其底部装有一号螺旋输砂器（12），一号螺旋输砂器（12）与一号密闭混砂罐（2）相连通，一号螺旋输砂器（12）的一端装有一号固液混合器（13），一号固液混合器（13）的两端分别装有一号基液导入阀（7）和一号固液导出阀（8），一号基液导入阀（7）与进液管汇（4）相连通，一号固液导出阀（8）与出液管汇（5）相连通，二号密闭混砂罐（3）的顶部装有二号进砂阀（14），其底部装有二号螺旋输砂器（15），二号螺旋输砂器（15）与二号密闭混砂罐（3）相连通，二号螺旋输砂器（15）的一端装有二号固液混合器（16），二号固液混合器（16）的两端分别装有二号基液导入阀（9）和二号固液导出阀（10），二号基液导入阀（9）与进液管汇（4）相连通，二号固液导出阀（10）与出液管汇（5）相连通。

3.一种可带压连续作业的密闭混砂的方法，所述方法按如下步骤进行：

（1）、设备及管汇的连接：在进行干法CO₂加砂压裂作业前，将进液管汇（4）的导入口与上游的CO₂增压装置连接，进液管汇（4）的导出口分别与装在橇座（1）上的一号密闭混砂罐（2）上的一号基液导入阀（7）、二号密闭混砂罐（3）上的二号基液导入阀（9）相连接，一号密闭混砂罐（2）上的一号固液导出阀（8）、二号密闭混砂罐（3）上的二号固液导出阀（10）分别与出液管汇（5）导入口相连接，出液管汇（5）的导出口与下游的压裂泵送设备连接；

（2）、混砂作业：混砂作业前，一号密闭混砂罐（2）通过一号进砂阀（11）将砂粒输入，并完成加压冷却工作，混砂作业开始时，开启一号基液导入阀（7）、一号固液导出阀（8），基液通过进液管汇（4）由一号基液导入阀（7）进入一号固液混合器（13）中，一号螺旋输砂器（12）将一号密闭混砂罐（2）内的固体颗粒输送至一号固液混合器（13）中，基液与固体颗粒在一号固液混合器（13）混合后，经一号固液导出阀（8）排出至出液管汇（5）；在一号密闭混砂罐（2）作业的同时，关闭二号基液导入阀（9）和二号固液导出阀（10），打开二号密闭混砂罐（3）顶部的二号进砂闸（14），开始对二号密闭混砂罐（3）进行加砂作业；

（3）、加压冷却和替换作业：当二号密闭混砂罐（3）的加砂工序完成后，开启二号加压冷却阀（18），开始对二号密闭混砂罐（3）进行加压冷却，待一号密闭混砂罐（2）内的固体颗粒输送完毕后，二号密闭混砂罐（3）接替一号密闭混砂罐（2）进行混砂作业，同时，一号密闭混砂罐（2）开始循环加砂工序和冷却工序…，依次类推，一号密闭混砂罐（2）和二号密闭混砂罐（3）交替循环进行工作，实现带压连续输砂的液态CO₂加砂作业。