[发明专利]一种干热岩地热井液氮多级压裂系统与方法

权利要求书

1.一种干热岩地热井液氮多级压裂系统，包括氮气增压系统和液氮注入系统，其特征在于，还包括氮气总输入管路(32)、液氮总排出管路(33)和至少3个高压液氮容器；

3个高压液氮容器的上端均设置有氮气进气管路(34)和放空管路(35)，下端均设置有液氮出液管路(36)和液氮进液管路(37)，3个高压液氮容器分别为高压液氮容器A(6)、高压液氮容器B(7)和高压液氮容器C(8)，高压液氮容器A(6)、高压液氮容器B(7)和高压液氮容器C(8)的氮气进气管路(34)和液氮出液管路(36)分别与氮气总输入管路(32)和液氮总排出管路(33)连接，高压液氮容器A(6)、高压液氮容器B(7)和高压液氮容器C(8)的氮气进气管路(34)上分别设置有氮气进气阀A(22)、氮气进气阀B(23)和氮气进气阀C(24)，高压液氮容器A(6)、高压液氮容器B(7)和高压液氮容器C(8)的液氮出液管路(36) 上分别设置有液氮出液阀A(26)、液氮出液阀B(27)和液氮出液阀C(28)，高压液氮容器A(6)、高压液氮容器B(7)和高压液氮容器C(8)的液氮进液管路(37)上分别设置有液氮进液阀A(18)、液氮进液阀B(19)和液氮进液阀C(20)，高压液氮容器A(6)、高压液氮容器B(7)和高压液氮容器C(8)的放空管路(35)上分别设置有放空阀A(14)、放空阀B(15)和放空阀C(16)；液氮总排出管路(33)的排液端与设置在地热井(10)中的连续油管(11)连接；

所述氮气增压系统包括由多个氮气瓶组成的氮气瓶组(1)、空气压缩机(2)和气体增压机(3)，所述气体增压机(3)的进气口和驱动空气入口分别与氮气瓶组(1)的出气口和空气压缩机(2)的出气口连接，气体增压机(3)的出气口与氮气总输入管路(32)的进气端连接；

所述液氮注入系统包括低温液氮泵(4)和液氮储罐(5)；所述低温液氮泵(4)的进口端通过管路与液氮储罐(5)连接，其出口端分别与高压液氮容器A(6)、高压液氮容器B(7)和高压液氮容器C(8)的液氮进液管路(37)连接；

所述氮气增压系统的最大增压能力为100 MPa。

2.根据权利要求1 所述的一种干热岩地热井液氮多级压裂系统，其特征在于，所述高压液氮容器的数量小于等于7个。

3.根据权利要求2所述的一种干热岩地热井液氮多级压裂系统，其特征在于，所述高压液氮容器的数量为4个，其中，第4个高压液氮容器为高压液氮容器D(9)，高压液氮容器D(9)的氮气进气管路(34)、液氮出液管路(36)和液氮进液管路(37)分别与氮气总输入管路(32)、液氮总排出管路(33)和低温液氮泵(4)的出口端连接，高压液氮容器D(9) 的氮气进气管路(34)、液氮出液管路(36)、液氮进液管路(37)和放空管路(35)上分别设置有氮气进气阀D(25)、液氮出液阀D(29)、液氮进液阀D(21)和放空阀D(17)。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种干热岩地热井液氮多级压裂系统，其特征在于，还包括连续油管作业车(13)，所述液氮总排出管路(33)通过连续油管作业车(13)与连续油管(11)连接；液氮储罐(5)设置在液氮作业车上。

5.根据权利要求4所述的一种干热岩地热井液氮多级压裂系统，其特征在于，高压液氮容器内部的容积为2～4m³。