一种液态CO2压裂低压管汇装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种液态CO2压裂低压管汇装置，其CO2罐车、液相汇管、增压泵、密闭混砂车、压裂泵车通过管线和液相阀依次连接组成液相管路，分成两路一路管线提供携砂液加砂，另一路提供纯液相，且相互独立，可以有效配合处理管线刺漏等突发状况。CO2罐车、液氮泵车、液氮罐车、气相汇管、压裂泵车管通过管线和气相阀依次连接组成气相管路，依据情况随时提供N2，保证供液稳定，避免了结干冰的可能；当某台压裂泵车出现空泵情况时，可以通过开关相应阀，控制CO2液体和N2的供应，实现在线走泵，最终恢复其施工能力；也可以在施工结束后，迅速用N2顶替干净地面所有管线和装备内的CO2，然后进行放压处理，安全且迅速。

【技术实现步骤摘要】
一种液态CO2压裂低压管汇装置
本技术涉及油气田压裂施工
，具体涉及一种液态CO2压裂低压管汇装置。
技术介绍
液态CO2压裂是以CO2代替常规水力压裂液的一种无水压裂技术，具有很多普通压裂所不具有的优点，因此备受关注。一般常见的液态CO2压裂低压管汇装置的连接方式为：若干CO2罐车并联，然后依次与CO2增压泵车、密闭混砂车相连接，给压裂泵车供液。因液态CO2压裂工作液体具有低温高压的特点，采用这种方式连接的低压管汇装置存在以下问题：(1)随着CO2罐车内CO2的消耗，CO2罐车内空间的体积增加，压力降低，部分CO2蒸发成气体，维持CO2罐车内压力平衡，但当CO2罐车内部分CO2蒸发补充的压力小于CO2罐车内液面降低所造成的压力降时，CO2罐车内和供液管线内压力下降，当压力下降到一定程度时，CO2罐车内和供液管线内存在结干冰的风险，随时可能产生爆炸；(2)在施工后期，CO2罐车内供液液面降低时，罐内会出现施工供液不稳情况，影响施工质量；(3)施工过程中高压区若某台压裂泵车出现空泵，该台压裂泵车直到施工结束，均不能继续使用，影响施工质量，甚至不能继续施工；(4)施工结束后，为了防止结干冰，需要慢速放压，通常需要4-7天后才能拆除管线。综上所述，如何解决低压供液流程，供液液面降低时，供液不稳，易结干冰的问题，以及解决如何保证某台压裂泵车出现空泵情况时，在连续施工情况下，实现在线走泵恢复其施工能力的难题，同时也能实现施工结束后对管线进行快速放压的难题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种液态CO2压裂低压管汇装置，既能解决易结干冰的风险以及施工后期供液不稳的问题，又能保证在高压区某台压裂泵车出现空泵情况下，可以在连续施工情况下，实现在线走泵恢复其施工能力，同时也能实现施工结束后，在安全的前提下对管线进行快速放压。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种液态CO2压裂低压管汇装置，包括依次连接的CO2罐车、第一液相汇管、增压泵和压裂供液系统；还包括依次连接的液氮罐车、液氮泵车和第一气相汇管，多个所述CO2罐车均连接于所述第一气相汇管。优选的，所述压裂供液系统包括压裂泵车；每台所述压裂泵车的入口均连接于所述第一气相汇管的出口；所述压裂泵车的出口一路连接有放压阀，另一路连接有高压阀。优选的，所述压裂供液系统包括：加砂供液系统和纯液相供液系统；所述加砂供液系统包括依次连接的密闭混砂车、第二液相汇管和加砂的压裂泵车，所述增压泵的出口一路连接所述密闭混砂车的进口；所述纯液相供液系统包括依次连接的第三液相汇管和纯液相的压裂泵车，所述增压泵的出口另一路连接所述第三液相汇管的进口。优选的，所述压裂供液系统中的密闭混砂车是并联连接多台。优选的，所述增压泵为并联连接多台。从上述的技术方案可以看出，本技术提供的液态CO2压裂低压管汇装置，通过气相管路液氮泵车可依据需要随时给每台CO2罐车补充N2，保持每台CO2罐车内部压力恒定，从而保证施工后期CO2罐车液面降低时，仍能保证供液稳定，同时保证CO2液体在CO2罐车或管线内压力不会低于75.9PSI，进而避免干冰的出现；同时如出现单台压裂泵车空泵等突发状况时，在保证继续施工的前提下，迅速给空泵压裂泵车补充N2，顶替完压裂泵车内部CO2液体进行放喷处理，重新走泵后可恢复其施工；也可以在施工结束后，迅速用N2顶替干净地面所有管线和装备内的CO2，在进行放压处理，安全且迅速。液相管线分为两路，一路管线为压裂泵车提供携砂液加砂，一路管线为压裂泵车提供纯液相，且相互独立，可以有效配合处理管线刺漏等突发状况。气相管线通过气相阀控制可以在扫线和放喷阶段提供一定压力的N2，同时也可以依据需要随时给管线和施工设备提供一定压力的N2，防止结干冰情况的发生，保证了施工安全。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的液态CO2压裂低压管汇装置的结构示意图。其中，1为CO2罐车；2为第一液相汇管；3为增压泵；4为密闭混砂车；5为液相阀；6为第一气相汇管；7为气相阀；8为液氮泵车；9为液氮罐车；10为压裂泵车；11为第二液相汇管；12为第三液相汇管；13为第二气相汇管；14为加砂供液系统；15为纯液相供液系统；16为放压阀；17为高压阀。具体实施方式本技术公开了液态CO2压裂低压管汇装置，既可解决低压供液流程，供液液面降低时，供液不稳，易结干冰的问题，又可实现高压区某台压裂泵车出现空泵时，在连续施工情况下，实现在线走泵恢复其施工能力，同时也可以在施工结束后对管线进行安全快速放压。下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术实施例提供的液态CO2压裂低压管汇装置，其核心改进点在于，包括依次连接的CO2罐车1、第一液相汇管2、增压泵3和压裂供液系统，用于实现正常的压裂施工作业，其结构可以参照图1所示；还包括依次连接的液氮罐车9、液氮泵车8和第一气相汇管6，多个CO2罐车1均连接于第一气相汇管6。可以理解的是，这里所说的连接是通过管线和相应的液相阀5或气相阀7。从上述的技术方案可以看出，本技术实施例提供的液态CO2压裂低压管汇装置，压裂施工过程中，打开与CO2罐车1相连接的气相管路上的所有气相阀7，通过液氮泵车8可依据需要随时给每台CO2罐车1补充N2，以此来保持CO2罐车1内的压力稳定在预设范围(根据实际情况确定，在此可以具体为290～350PSI)内，保证了CO2罐车1在整个施工过程(包括后期液面降低时)中平稳供液，避免了CO2罐车1及管线内结干冰的发生。作为优选，压裂供液系统包括多台压裂泵车10；每台压裂泵车10的入口均连接于第一气相汇管6的出口；压裂泵车10的出口包括两路，其中的一路连接有放压阀16，另一路连接有高压阀17。其结构可以参照图1所示，每台压裂泵车10高压排出管线上连接三通，一路连接高压汇管，一路连接放喷管线，管线上均接有高压阀。如此设置，施工过程中，如压裂泵车空泵时，在连续施工工况下，关闭该压裂泵车10，由其它压裂泵车10维持继续施工，同时关闭于该空泵压裂泵车10入口管线上的液相阀5和出口的高压阀17，打开对应的气相阀7和放压阀16，通过液氮泵车8用N2顶替干净该空泵压裂泵车10内的介质后，关闭对应的气相阀7，打开对应的液相阀5，使该压裂泵车10内充满CO2液体或CO2携砂液介质，关闭对应的放压阀16，开启该压裂泵车10，打开该压裂泵车10的高压阀17，使该台压裂泵车10恢复施工，保证了整个施工的连续性，提高了压裂泵车10的使用效率。为了进一步优化上述的技术方案，压裂供液系统包括：加砂供液系统14和纯液相供液系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液态CO2压裂低压管汇装置，其特征在于，包括依次连接的CO2罐车(1)、第一液相汇管(2)、增压泵(3)和压裂供液系统；还包括依次连接的液氮罐车(9)、液氮泵车(8)和第一气相汇管(6)，多个所述CO2罐车(1)均连接于所述第一气相汇管(6)。

【技术特征摘要】
1.一种液态CO2压裂低压管汇装置，其特征在于，包括依次连接的CO2罐车(1)、第一液相汇管(2)、增压泵(3)和压裂供液系统；还包括依次连接的液氮罐车(9)、液氮泵车(8)和第一气相汇管(6)，多个所述CO2罐车(1)均连接于所述第一气相汇管(6)。2.根据权利要求1所述的液态CO2压裂低压管汇装置，其特征在于，所述压裂供液系统包括多台压裂泵车(10)；每台所述压裂泵车(10)的入口均连接于所述第一气相汇管(6)的出口；所述压裂泵车(10)的出口一路连接有放压阀(16)，另一路连接有高压阀(17)。3.根据权利要求1所述的液态CO2压裂低压管汇装置，其特征在于，所述压裂供...

【专利技术属性】
技术研发人员：于洋，王军民，苑英华，刘祖林，周池明，曹洁，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，中石化中原石油工程有限公司井下特种作业公司，
类型：新型
国别省市：北京,11