本發(fā)明屬于石油開采，涉及一種帶壓液態(tài)二氧化碳管路連續(xù)加砂裝置。

背景技術(shù)：

1、二氧化碳干法加砂壓裂是以液態(tài)二氧化碳作為壓裂液技術(shù)。相比于水基壓裂液，液態(tài)二氧化碳壓裂液，體現(xiàn)出了對儲層傷害小，支撐裂縫能力強，返排效率高等優(yōu)勢。液態(tài)二氧化碳干法壓裂技術(shù)推動了壓裂技術(shù)的新發(fā)展，為油氣工程應(yīng)用新發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

2、目前，二氧化碳干法加砂壓裂時常采用混砂裝置，包括罐體與混砂管，罐體上設(shè)置有進砂口與進氣口，罐體內(nèi)部為高壓狀態(tài)，先將砂粒從進砂口裝入罐體內(nèi)，封閉進砂口減少罐體壓力泄露，然后向罐體內(nèi)充入氣態(tài)二氧化碳進行冷卻，砂粒與液態(tài)二氧化碳在罐體內(nèi)混合后引入混砂管內(nèi)，通過混砂管引入壓裂井內(nèi)。

3、然而，由于罐體需要始終保持高壓的狀態(tài)，每次罐體內(nèi)的砂粒使用完后便需要停止工作，重新裝入砂粒后才能再次進行工作，使得在進行二氧化碳干法加砂壓裂時不能連續(xù)進行加砂，增加了二氧化碳干法加砂壓裂所需的時間，降低了二氧化碳干法加砂壓裂的工作效率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種帶壓液態(tài)二氧化碳管路連續(xù)加砂裝置，能夠在二氧化碳干法加砂壓裂時，對液壓二氧化碳進行連續(xù)加砂，減少了二氧化碳干法加砂壓裂所需的時間。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種帶壓液態(tài)二氧化碳管路連續(xù)加砂裝置的具體技術(shù)方案如下：

3、一種帶壓液態(tài)二氧化碳管路連續(xù)加砂裝置，包括壓裂主管、攪拌釜與緩沖罐，壓裂主管用于輸送液態(tài)二氧化碳，壓裂主管的輸送前端與攪拌釜之間通過加液管連通，加液管用于將壓裂主管內(nèi)的部分液態(tài)二氧化碳送入攪拌釜內(nèi)，緩沖罐內(nèi)儲存有氣態(tài)二氧化碳，攪拌釜與壓裂主管的輸送后端通過輸料組件連接，輸料組件用于將混合后的砂粒與液體二氧化碳送入壓裂主管，還包括：

4、預(yù)混主管，兩端分別與攪拌釜、緩沖罐連通；

5、多個喂料砂筒，豎直對稱設(shè)置在預(yù)混主管的兩側(cè)，每個喂料砂筒的下端與預(yù)混主管連通；

6、第一加壓組件，設(shè)置在預(yù)混主管與緩沖罐之間，用于為氣態(tài)二氧化碳加壓，使氣態(tài)二氧化碳變?yōu)楦邏簹鈶B(tài)二氧化碳；

7、多個第二加壓組件，與多個喂料砂筒一一對應(yīng)，每個第二加壓組件設(shè)置在對應(yīng)喂料砂筒與預(yù)混主管之間，每個第二加壓組件用于為砂粒加壓，使得砂粒進入預(yù)混主管后與高壓氣態(tài)二氧化碳初步混合并隨著高壓氣態(tài)二氧化碳進入攪拌釜。

8、本發(fā)明的特點還在于：

9、其中第一加壓組件包括：壓縮機，設(shè)置在預(yù)混主管與緩沖罐之間，壓縮機的輸入端與緩沖罐連接，壓縮機的輸出端與預(yù)混主管的另一端連接。

10、其中預(yù)混主管與壓縮機之間設(shè)置有連接管，連接管的兩端分別與預(yù)混主管的端部、壓縮機的輸出端連接，連接管上設(shè)置有第一溫壓一體流量計。

11、其中第二加壓組件包括：活塞缸，水平設(shè)置在喂料砂筒的下方，且位置靠近預(yù)混主管，活塞缸與喂料砂筒的下端連接，活塞缸的一端與預(yù)混主管連接；電控活塞，設(shè)置在活塞缸的另一端，電控活塞用于驅(qū)動活塞缸內(nèi)的活塞運動。

12、其中加液管上設(shè)置有柱塞增壓泵，柱塞增壓泵的輸入端與輸出端分別與加液管連接，柱塞增壓泵用于為液態(tài)二氧化碳加壓，使得液態(tài)二氧化碳保持液態(tài)進入攪拌釜內(nèi)，加液管靠近攪拌釜的位置設(shè)置有第二溫壓一體流量計。

13、其中攪拌釜的頂部與緩沖罐之間設(shè)置有循環(huán)管，循環(huán)管的兩端分別與攪拌釜、緩沖罐連通。

14、其中輸料組件包括：第一螺旋輸料機，輸入口與攪拌釜通過卸料管連通，卸料管設(shè)置在攪拌釜的下部，第一螺旋輸料機的輸出口與壓裂主管連通。

15、其中每個喂料砂筒連接有第二螺旋輸料機，第二螺旋輸料機的輸入口用于輸入砂粒，第二螺旋輸料機的輸出口與喂料砂筒內(nèi)部連通。

16、本發(fā)明的一種帶壓液態(tài)二氧化碳管路連續(xù)加砂裝置具有以下優(yōu)點：

17、第一，通過攪拌釜、緩沖罐、加液管、預(yù)混主管、多個喂料砂筒、第一加壓組件與多個第二加壓組件的配合，能夠通過第一加壓組件為氣態(tài)二氧化碳加壓使氣態(tài)二氧化碳變?yōu)楦邏簹鈶B(tài)二氧化碳，并通過每個第二加壓組件為砂粒加壓，使得砂粒進入預(yù)混主管后與高壓氣態(tài)二氧化碳初步混合并隨著高壓氣態(tài)二氧化碳進入攪拌釜，使得砂粒與液態(tài)二氧化碳混合，為進入壓裂井的液態(tài)二氧化碳進行持續(xù)加砂，減少了二氧化碳干法加砂壓裂所需的時間，提高了二氧化碳干法加砂壓裂的工作效率。

18、第二，通過預(yù)混主管、攪拌釜與輸送組件的配合，能夠在預(yù)混主管內(nèi)進行預(yù)混加壓，在進入攪拌釜后進行主混攪拌分散，最后在輸送組件內(nèi)進行再次混合，實現(xiàn)了預(yù)混增壓、主混分散、輸送喂料三級混合，提高了砂粒與液態(tài)二氧化碳的混合效果。

19、第三，本裝置能夠在現(xiàn)場快速安裝布置，維護簡單、結(jié)構(gòu)緊湊，滿足連續(xù)帶壓砂?；旌献鳂I(yè)要求，混合濃度高、分散均勻、自動化程度高。

技術(shù)特征：

1.一種帶壓液態(tài)二氧化碳管路連續(xù)加砂裝置，包括壓裂主管(18)、攪拌釜(2)與緩沖罐(11)，所述壓裂主管(18)用于輸送液態(tài)二氧化碳，所述壓裂主管(18)的輸送前端與攪拌釜(2)之間通過加液管(12)連通，所述加液管(12)用于將壓裂主管(18)內(nèi)的部分液態(tài)二氧化碳送入攪拌釜(2)內(nèi)，所述緩沖罐(11)內(nèi)儲存有氣態(tài)二氧化碳，所述攪拌釜(2)與壓裂主管(18)的輸送后端通過輸料組件連接，所述輸料組件用于將混合后的砂粒與液體二氧化碳送入壓裂主管(18)，其特征在于，還包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶壓液態(tài)二氧化碳管路連續(xù)加砂裝置，其特征在于，所述第一加壓組件包括：壓縮機(10)，設(shè)置在預(yù)混主管(8)與緩沖罐(11)之間，所述壓縮機(10)的輸入端與緩沖罐(11)連接，所述壓縮機(10)的輸出端與預(yù)混主管(8)的另一端連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶壓液態(tài)二氧化碳管路連續(xù)加砂裝置，其特征在于，所述預(yù)混主管(8)與壓縮機(10)之間設(shè)置有連接管(3)，所述連接管(3)的兩端分別與預(yù)混主管(8)的端部、壓縮機(10)的輸出端連接，所述連接管(3)上設(shè)置有第一溫壓一體流量計(9)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶壓液態(tài)二氧化碳管路連續(xù)加砂裝置，其特征在于，所述第二加壓組件包括：活塞缸(7)，水平設(shè)置在喂料砂筒(4)的下方，且位置靠近預(yù)混主管(8)，所述活塞缸(7)與喂料砂筒(4)的下端連接，所述活塞缸(7)的一端與預(yù)混主管(8)連接；電控活塞(6)，設(shè)置在活塞缸(7)的另一端，所述電控活塞(6)用于驅(qū)動活塞缸(7)內(nèi)的活塞運動。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶壓液態(tài)二氧化碳管路連續(xù)加砂裝置，其特征在于，所述加液管(12)上設(shè)置有柱塞增壓泵(13)，所述柱塞增壓泵(13)的輸入端與輸出端分別與加液管(12)連接，所述柱塞增壓泵(13)用于為液態(tài)二氧化碳加壓，使得液態(tài)二氧化碳保持液態(tài)進入攪拌釜(2)內(nèi)，所述加液管(12)靠近攪拌釜(2)的位置設(shè)置有第二溫壓一體流量計(14)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶壓液態(tài)二氧化碳管路連續(xù)加砂裝置，其特征在于，所述攪拌釜(2)的頂部與緩沖罐(11)之間設(shè)置有循環(huán)管(16)，所述循環(huán)管(16)的兩端分別與攪拌釜(2)、緩沖罐(11)連通。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶壓液態(tài)二氧化碳管路連續(xù)加砂裝置，其特征在于，所述輸料組件包括：第一螺旋輸料機(17)，輸入口與攪拌釜(2)通過卸料管連通，所述卸料管設(shè)置在攪拌釜(2)的下部，所述第一螺旋輸料機(17)的輸出口與壓裂主管(18)連通。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶壓液態(tài)二氧化碳管路連續(xù)加砂裝置，其特征在于，每個所述喂料砂筒(4)連接有第二螺旋輸料機(17)，所述第二螺旋輸料機(17)的輸入口用于輸入砂粒，所述第二螺旋輸料機(17)的輸出口與喂料砂筒(4)內(nèi)部連通。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于石油開采技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種帶壓液態(tài)二氧化碳管路連續(xù)加砂裝置，包括壓裂主管、攪拌釜、緩沖罐、加液管、輸料組件、預(yù)混主管、多個喂料砂筒、第一加壓組件、多個第二加壓組件，每個第二加壓組件用于為砂粒加壓，使得砂粒進入預(yù)混主管后與高壓氣態(tài)二氧化碳初步混合并隨著高壓氣態(tài)二氧化碳進入攪拌釜。本發(fā)明能夠通過第一加壓組件為氣態(tài)二氧化碳加壓使氣態(tài)二氧化碳變?yōu)楦邏簹鈶B(tài)二氧化碳，并通過每個第二加壓組件為砂粒加壓，使得砂粒進入預(yù)混主管后與高壓氣態(tài)二氧化碳初步混合并隨著高壓氣態(tài)二氧化碳進入攪拌釜，使得砂粒與液態(tài)二氧化碳混合，為進入壓裂井的液態(tài)二氧化碳進行持續(xù)加砂，減少了二氧化碳干法加砂壓裂所需的時間。

技術(shù)研發(fā)人員：程嘉瑞,楊子豪,郭燕,李越,王晨,杜至奧,謝天,王金龍
受保護的技術(shù)使用者：西安石油大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6