[发明专利]一种密闭混砂装置和液态二氧化碳压裂方法

权利要求书

1.一种密闭混砂装置，其特征在于，包括：

罐体(1)，所述罐体(1)的顶部设置有进砂口(7)；

设置在所述罐体(1)内的竖直通道(2)，所述竖直通道(2)的上端伸出罐体(1)的上盖外，并设置有液态二氧化碳进液口(3)；所述竖直通道(2)的侧面设置有携砂液入口(9)；

设置在所述罐体(1)下部的下层隔板(12)，所述罐体(1)内位于所述下层隔板(12)下部的空间形成出液层(4)，所述出液层(4)连通所述竖直通道，下层隔板(12)上设置有出液口(5)；

连接在所述罐体(1)底端的携砂液输送装置(8)，所述携砂液输送装置(8)连通所述竖直通道(2)；

其中，支撑剂通过所述进砂口(7)进入罐体(1)内，液态二氧化碳通过所述液态二氧化碳进液口(3)进入并在所述出液口(5)排到所述罐体(1)内与所述支撑剂融合成携砂液；所述携砂液通过所述携砂液入口(9)进入到所述竖直通道(2)并通过所述携砂液输送装置(8)输出；

所述携砂液入口(9)为多个，并且竖直排布在所述竖直通道(2)上；其中，所述携砂液入口(9)能够单独控制关闭和开启；

所述携砂液入口(9)在液态二氧化碳进入所述竖直通道(2)时处于关闭的状态，所述二氧化碳和所述支撑剂混合成携砂液后所述携砂液入口(9)从上到下依次开启。

2.根据权利要求1所述的密闭混砂装置，其特征在于，所述携砂液入口(9)包括设置在所述竖直通道(2)的侧壁上的携砂液通道(10)，所述携砂液通道(10)的内侧设置有密封环(11)，所述密封环(11)套接在所述竖直通道(2)的内部，并受控制装置控制在所述竖直通道(2)内沿轴向移动以开启所述携砂液通道(10)。

3.根据权利要求2所述的密闭混砂装置，其特征在于，所述出液口(5)的顶部设置有向下弯曲的弧勾。

4.根据权利要求3所述的密闭混砂装置，其特征在于，所述罐体(1)上设置有液位传感器，其能够测量所述罐体(1)内的支撑剂和携砂液的高度。

5.根据权利要求4所述的密闭混砂装置，其特征在于，所述罐体(1)的上端设置有排气阀。

6.一种液态二氧化碳压裂方法，其特征在于，使用根据权利要求1至5中任一项所述的密闭混砂装置实现，包括：

从进砂口(7)向罐体(1)内注入一定量的支撑剂；

之后通过液态二氧化碳进液口(3)注入液态二氧化碳，所述液态二氧化碳通过出液口(5)与支撑剂混合并形成携砂液；

通过打开所述携砂液入口(9)并启动携砂液输送装置(8)，输送携砂液进行压裂。

7.根据权利要求6所述的液态二氧化碳压裂方法，其特征在于，所述液态二氧化碳从所述出液口(5)与所述支撑剂混合的过程中，所述液态二氧化碳与所述支撑剂发生热交换，所述液态二氧化碳吸热形成二氧化碳气体从排气阀排出，所述支撑剂放热降温到与所述液态二氧化碳相同后热交换完成；

之后所述液态二氧化碳与所述支撑剂混合成携砂液。

8.根据权利要求7所述的液态二氧化碳压裂方法，其特征在于，压裂时，所述携砂液入口(9)从上到下依次开启，上层的携砂液入口(9)开启后，所述携砂液通过该层的携砂液入口(9)进入到竖直通道(2)内，所述罐体(1)内的携砂液的液面下降，当所述液面下降到该层携砂液入口(9)的位置时，下一层的携砂液入口(9)开启。