[发明专利]二氧化碳无水压裂系统及方法

权利要求书

1.一种二氧化碳无水压裂系统，其特征在于，所述系统包括：

多个二氧化碳运输车(1)、气液分离罐(2)、增压泵(3)、混砂罐(4)、加液泵(5)、输液管(6)、搅拌件(7)以及多个压裂泵车(8)；

多个所述二氧化碳运输车(1)均与所述气液分离罐(2)连接，所述气液分离罐(2)与所述增压泵(3)的进口端连接，所述增压泵(3)的出口分别与所述混砂罐(4)的顶部、多个所述压裂泵车(8)底部的进液端连接，多个所述压裂泵车(8)顶部的出液端均用于与油井的井口连接；

所述混砂罐(4)的底部与所述输液管(6)的第一进液口连接，所述搅拌件(7)位于所述输液管(6)内，所述加液泵(5)与所述输液管(6)的第二进液口连接，所述输液管(6)的出液口与多个所述压裂泵车(8)连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：第一阀门(9)，所述第一阀门(9)设置在所述增压泵(3)与所述混砂罐(4)之间的管线上，所述第一阀门(9)用于调节通过所述增压泵(3)进入所述混砂罐(4)内液态二氧化碳的含量。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：第二阀门(10)，所述第二阀门(10)设置在所述混砂罐(4)的顶部，所述第二阀门(10)用于控制所述混砂罐(4)内的压力在安全阈值内。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：第三阀门(11)，所述第三阀门(11)设置在所述混砂罐(4)的底部与所述输液管(6)的第一进液口之间，所述第三阀门(11)用于控制所述混砂罐(4)内的支撑剂进入所述油井内的含量。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：密度计(12)，所述密度计(12)设置在所述混砂罐(4)与多个所述压裂泵车(8)之间，所述密度计(12)用于检测所述混砂罐(4)内支撑剂进入所述压裂泵车(8)内的含量。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：回流管线，所述回流管线的一端与多个所述压裂泵车(8)连接，另一端与多个所述二氧化碳运输车(1)连接。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：第四阀门(13)，所述第四阀门(13)设置多个所述压裂泵车(8)与所述油井的井口之间，所述第四阀门(13)用于控制液态二氧化碳与支撑剂进入所述油井的进口内的含量。

8.一种二氧化碳无水压裂方法，所述方法用于权利要求1-7任一所述的系统，其特征在于，所述方法包括：

将支撑剂放入混砂罐(4)中，对二氧化碳无水压裂系统进行清理和干燥；

对所述混砂罐(4)中的支撑剂进行冷却，使所述混砂罐(4)中液态二氧化碳的温度与多个二氧化碳运输车(1)内液态二氧化碳的温度一致；

降低多个压裂泵车(8)内的温度，使多个所述压裂泵车(8)内的温度与多个所述二氧化碳运输车(1)内液态二氧化碳的温度一致；

液态二氧化碳从多个所述二氧化碳运输车(1)被输出，通过气液分离罐(2)分离掉所述液态二氧化碳中的气体，通过增压泵(3)对分离后的液态二氧化碳进行增压，增压后的液态二氧化碳进入混砂罐(4)，通过所述混砂罐(4)向多个所述压裂泵车(8)内输送增压后的液态二氧化碳，通过多个所述压裂泵车(8)向油井输入液态二氧化碳；

当所述增压泵(3)的排量达到预设值时，通过加液泵(5)向与所述混砂罐(4)连接的输液管(6)内加入二氧化碳稠化剂，通过设置在所述混砂罐(4)底部的所述输液管(6)内的搅拌件(7)对从所述混砂罐(4)出来的支撑剂进行搅拌，将搅拌后的支撑剂与二氧化碳液体输出至多个所述压裂泵车(8)，通过多个所述压裂泵车(8)向所述油井内注入液态二氧化碳与支撑剂，完成对油井的注液与注砂作业。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，通过所述混砂罐(4)输出的支撑剂与液态二氧化碳的含量相等。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，通过混砂罐(4)输出支撑剂与液态二氧化碳时，多个所述二氧化碳运输车(1)内的压力与所述混砂罐(4)内的压力保持平衡。