本實(shí)用新型屬于石油天然氣工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及平行管式井下超臨界二氧化碳射流混砂裝置。
背景技術(shù)：
超臨界態(tài)二氧化碳壓裂工藝作為一種具前景的壓裂技術(shù)。超臨界態(tài)是不同于氣態(tài)與液態(tài)的流體形態(tài)，超臨界二氧化碳具有接近于液體的高密度和接近于氣體的低黏度、具有較強(qiáng)的溶解能力和高擴(kuò)散系數(shù)，超臨界二氧化碳壓裂液是溝通儲集層微裂縫、造成裂縫網(wǎng)絡(luò)的最佳工作液體系之一。液相二氧化碳和石英砂等支撐劑的混合需地面混砂裝置，且必須在高壓低溫的工況條件下進(jìn)行，因此，給予地面混砂裝置提出了極高的要求。同時，現(xiàn)有的地面壓裂砂濃度的控制方法為通過地面混砂裝置將配比好的一定砂濃度的壓裂液經(jīng)壓裂泵車、管柱壓入地層；當(dāng)需要調(diào)整砂濃度時，只能通過地面混砂裝置將新配比好的具有一定砂濃度的壓裂液再次經(jīng)壓裂泵車、管柱輸送到地層；因此，砂濃度調(diào)整前后需要一定的時間，同時超臨界二氧化碳的低黏度特性，導(dǎo)致攜砂能力較差，使得無法實(shí)時控制到達(dá)地層的壓裂液的砂濃度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供平行管式井下超臨界二氧化碳射流混砂裝置，具有能夠?qū)崿F(xiàn)井下混砂、實(shí)時控制砂濃度的特點(diǎn)。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)解決方案是：
平行管式井下超臨界二氧化碳射流混砂裝置，包括互相平行設(shè)置且均連接在井筒內(nèi)平行管柱上的平行管Ⅰ1和平行管Ⅱ7，平行管Ⅰ1上部開平衡孔a，下部開吸入孔c，平行管Ⅱ7上部開壓力連通管孔b，下部開吸入連通管孔d；平行管Ⅱ7內(nèi)部安裝有壓力連通管8，壓力連通管8彎頭部分通過壓力連通管孔b伸出并與平衡孔a相連通，吸入孔c與吸入連通管孔d通過吸入連通管9連通，平行管Ⅱ7底部設(shè)置有密封堵頭10，平行管Ⅰ1內(nèi)設(shè)置有射流裝置。
所述的射流裝置主要包括導(dǎo)液管2、支撐環(huán)3、噴嘴4、喉管5和擴(kuò)散管6；導(dǎo)液管2固裝在平行管Ⅰ1內(nèi)且位于平衡孔a下方；導(dǎo)液管2與噴嘴4連接，噴嘴4通過開孔的支撐環(huán)3與喉管5連接，喉管5與擴(kuò)散管6相連且固裝在平行管Ⅰ1上。
所述的支撐環(huán)3上開有周向均勻分布的2-4個槽形通孔且與平行管Ⅰ1上的吸入口c相對應(yīng)。
所述的平衡孔a的截橫面積小于噴嘴4的橫截面積。
所述的壓力連通管8下部出口的水平位置低于平行管Ⅰ1下部吸入孔c。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、操作簡單。井下射流混砂裝置與平行管相連接，可隨平行管柱一趟起下入井筒。
2、簡化了設(shè)備，提高了可靠性與經(jīng)濟(jì)性。地面液相二氧化碳與支撐劑混合時需在高壓低溫條件下進(jìn)行，井下射流混砂裝置代替了地面混砂裝置，徹底改變了地面混砂工藝及裝置。
3、實(shí)現(xiàn)壓裂時井下砂濃度實(shí)時控制。由于超臨界二氧化碳具有低黏度、懸砂能力差的特性，地面調(diào)整好的砂濃度在到達(dá)地層時將發(fā)生改變，本實(shí)用新型可通過調(diào)節(jié)射流工作壓力與流量，達(dá)到調(diào)整井下砂濃度的效果，克服了地面混砂工藝無法控制井下砂濃度的重大缺陷。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
參照圖1，平行管式井下超臨界二氧化碳射流混砂裝置，包括互相平行設(shè)置且均連接在井筒內(nèi)平行管柱上的平行管Ⅰ1和平行管Ⅱ7，平行管Ⅰ1上部開圓柱形通孔平衡孔a，下部開槽形通孔吸入孔c，平行管Ⅱ7上部開圓柱形通孔壓力連通管孔b，下部開槽形通孔吸入連通管孔d。平行管Ⅱ7內(nèi)部安裝有壓力連通管8，壓力連通管8彎頭部分通過壓力連通管孔b伸出并與平衡孔a相連通，通過焊接使平行管Ⅰ1、平行管Ⅱ7與壓力連通管8固接在一起；吸入孔c與吸入連通管孔d通過吸入連通管9連通，平行管Ⅱ7底部設(shè)置有密封堵頭10，密封堵頭10與平行管Ⅱ7通過螺紋連接，密封平行管Ⅱ7下部，平行管Ⅰ1內(nèi)設(shè)置有射流裝置。
所述的射流裝置主要包括導(dǎo)液管2、支撐環(huán)3、噴嘴4、喉管5和擴(kuò)散管6；導(dǎo)液管2固裝在平行管Ⅰ1內(nèi)且位于平衡孔a下方；導(dǎo)液管2與噴嘴4連接，噴嘴4通過開孔的支撐環(huán)3與喉管5連接，喉管5與噴嘴4之間的空隙為吸入通道，喉管5與擴(kuò)散管6相連且固裝在平行管Ⅰ1上。
所述的支撐環(huán)3上開有周向均勻分布的2-4個槽形通孔且與平行管Ⅰ1上的吸入口c相對應(yīng)。
所述的平衡孔a的截橫面積小于噴嘴4的橫截面積。
所述的壓力連通管8下部出口的水平位置低于平行管Ⅰ1下部吸入孔c。
本實(shí)用新型的工作原理為：
本實(shí)用新型在井場安裝時，首先，將壓力連通管8安裝在平行管Ⅱ7內(nèi)部，且彎頭部分通過平行管Ⅱ7上部的壓力連通管孔b伸出，并與平行管Ⅰ1上部的平衡孔a相連通，通過焊接使平行管Ⅰ1、平行管Ⅱ7與壓力連通管8固接在一起。其次，將吸入連通管9左端連通平行管Ⅰ1下部的吸入孔c，右端連通平行管Ⅱ7下部的吸入連通管孔d，通過焊接使平行管Ⅰ1、平行管Ⅱ7與吸入連通管9固接在一起。然后，將射流裝置固定在平行管Ⅰ1內(nèi)，即，先將噴嘴4與導(dǎo)液管2相連接，再將其固裝在平行管Ⅰ1內(nèi)且位于平衡孔a的下方，然后將支撐環(huán)3置于平行管Ⅰ1內(nèi)并調(diào)整支撐環(huán)3上的槽形通孔與平行管Ⅰ1上的吸入口c相對應(yīng)，在將喉管5與支撐環(huán)3相連接，最后將擴(kuò)散管6與喉管5相連并固裝在平行管Ⅰ1上。最后將密封堵頭10與平行管Ⅱ7通過螺紋連接，密封平行管Ⅱ7下部。
本實(shí)用新型工作時，井下射流混砂裝置隨平行管柱一起下入井筒預(yù)定位置后，超臨界二氧化碳A通過平行管柱達(dá)到平行管Ⅰ1，支撐劑B通過平行管柱到達(dá)平行管Ⅱ7被密封堵頭10封裝在管柱內(nèi)。超臨界二氧化碳A在平行管Ⅰ1內(nèi)分成兩部分，其中較小的流量通過平行管Ⅰ1的平衡孔a進(jìn)入壓力連通管8并到達(dá)平行管Ⅱ7下部，其余大部分流量經(jīng)導(dǎo)液管2流向噴嘴4。超臨界二氧化碳A經(jīng)噴嘴4節(jié)流后形成高速低壓液流，在噴嘴4出口、支承環(huán)3的槽型孔、平行管Ⅰ1上的吸入口a、平行管Ⅱ7的吸入連通管孔d與平行管Ⅱ7的流道兩端形成壓差，在此壓差作用下吸入支撐劑B，流入喉管5并形成混合液C，經(jīng)擴(kuò)散管6降速增壓后，流入地層。