高于CO2的三項臨界點的壓力0.53IMpa (絕對)，消除在壓裂過程中結(jié)干冰導(dǎo)致施工失敗、放壓過程中形成干冰膨脹爆炸的風(fēng)險，保證安全地完成非常規(guī)的CO2壓裂施工。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明連接關(guān)系的不意圖；
其中:1 =CO2儲罐；2 =CO2增壓泵車；3:主壓裂車；4 =CO2液相管線；5 =CO2氣相管線；6:高壓管線；7:旋塞閥；8:手輪旋塞閥；9:單流閥；10:3" X3" X3"歧管三通；11:3" X2" X3"T型三通；12:與常規(guī)水基壓裂液的壓裂車；13:井口。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0024]本發(fā)明提供一種非常規(guī)CO2壓裂的現(xiàn)場施工工藝，包括以下步驟:
(I)主壓裂車3的準(zhǔn)備:上水室、大泵泵腔的清潔，防止上水室絲扣密封不嚴(yán)，在氣相CO2吹掃管線時發(fā)生刺漏。具體包括以下內(nèi)容:
提前一天清洗各主壓裂車3的上水室、大泵泵腔，去除砂子等雜物，避免堵塞管路，同時吹干水分并擦拭。由于液相CO2的溫度是_18°C，如果有水分存在，會瞬間結(jié)冰，造成大泵內(nèi)凡爾頭與凡爾座粘連不能分開，或因為結(jié)冰使凡爾頭與凡爾座密封不嚴(yán)，大泵泵腔內(nèi)高低壓竄漏。然后更換凡爾膠皮、凡爾頭及凡爾座，大、小上水室之間更換為由壬連接，清洗并檫干大上水室的放液口，涂抹黃油，加裝厚膠皮墊子并砸緊，提高管路的密閉性，保證安全作業(yè)。另外，在小上水室的頂部安裝一個直徑為3/4"的球閥，在吹掃管線和放壓時使用，小直徑是為了形成節(jié)流壓力，避免放壓時壓力小于0.53IMPa造成結(jié)干冰。
[0025](2)C02增壓泵車2與CO2儲罐1、主壓裂車3的連接:利用鋼絲軟管將CO2儲罐1、主壓裂車3分別與CO2增壓泵車2進(jìn)行連接，主壓裂車3的數(shù)目根據(jù)施工設(shè)計的排量來確定；C02增壓泵車2將CO2儲罐I中的氣相CO2泵入各主壓裂車3中，提高主壓裂車3內(nèi)的壓力，避免壓力降低而出現(xiàn)結(jié)干冰的問題。具體連接方式如下:
液相CO2儲存于CO2儲罐I中，CO2儲罐I的液相閥門通過CO2液相鋼絲軟管與CO2增壓泵車2吸入管匯的液相接口連接，CO2儲罐I的氣相閥門通過CO2氣相鋼絲軟管與CO2增壓泵車2吸入管匯的氣相接口連接，CO2增壓泵車2的排出管匯通過CO2液相鋼絲軟管分別與各主壓裂車3的上液口連接。
[0026](3)高壓管線6的連接:利用CO2高壓管線、各種閥門及高壓三通等進(jìn)行各主壓裂車3到井口 13的連接。根據(jù)施工需要，通過各種閥門實現(xiàn)對CO2高壓管線內(nèi)壓力的控制，保證安全生產(chǎn)。
[0027]在高壓管線6連接之前，將高壓管線閥件的密封橡膠墊圈全部取出，浸泡在-20#柴油中，清潔高壓管線6與閥件的絲扣，并用-20 #柴油沖洗，然后進(jìn)行安裝，采用由壬圈連接，并砸緊，保證管線密閉連接。
[0028]液相CO2的溫度是_18°C。而-20 #柴油有較好的抗低溫性能，能夠保持橡膠密封圈的柔性，并且能夠潤滑高壓管閥件的絲扣，能有效防止橡膠密封圈突然遇冷變脆，失去密封作用。
[0029]如圖1所示，高壓管線6的連接方式如下:
高壓管線6從井口開始連接，通過法蘭與彎頭連接3" X 3" X 3"歧管三通10，歧管三通10 —路與常規(guī)水基壓裂液的壓裂車12高壓排出端連接，另一路依次連接單流閥9、手輪旋塞8、3" X2" X3" T型三通11，T型三通的2" 口連接旋塞閥7，另一路依次連接直管線和3" X3" X3"歧管三通10，此歧管三通10的另兩路連接順序相同，為依次連接單流閥9、旋塞閥7、3" X2" X3"T型三通10至各主壓裂車3高壓管線6的出液口上，此處T型三通11的2" 口均連接旋塞閥7。上述單流閥9用于防止液體倒流，手輪旋塞8和旋塞閥7可以根據(jù)工藝需要，在吹掃管線和放壓步驟中關(guān)閉高壓管線6中的通道。
[0030](4)試壓:利用液氮泵車對連接好的C02高壓管線試壓，至壓裂施工設(shè)計要求的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，保證地面高壓管線6無刺漏。
[0031]試壓需關(guān)閉井口 13閥門，將任意一個3" X2" X3" T型三通11的2" 口旋塞閥7卸掉，和液氮泵車連接，利用液氮泵車對整個CO2高壓管線系統(tǒng)試壓，試壓至壓裂施工設(shè)計所要求的標(biāo)準(zhǔn)，不允許有刺漏，試壓合格后打開高壓管線6上余下的所有旋塞閥7放壓，并關(guān)閉手輪旋塞閥8，再斷開與液氮泵車連接的管線，并安裝上旋塞閥7。以此保證整個高壓管線6的密閉性，確保安全作業(yè)。
[0032](5)清掃高壓管線6:利用氣相CO2清掃高壓管線6，以吹干高壓管線6內(nèi)的水汽。高速流動的氣相CO2能夠帶走高壓管線6內(nèi)少量殘留的水汽，防止水汽遇到液相CO2時結(jié)冰，造成堵塞，影響壓裂施工。清掃高壓管線6是通過以下過程實現(xiàn)的:
開啟所有設(shè)備與車輛，打開CO2增壓泵2車吸入管匯、排出管匯連接管線的閥門，開啟與CO2儲罐I連接的氣相閥門，用氣相CO2給所有連接的高低壓管線、CO2增壓泵車2的氣液分離罐備壓，壓力大于0.531MPa，避免CO2結(jié)為干冰，防止干冰的膨脹爆炸。上述低壓管線包括CO2儲罐I與C02增壓泵車2所連接的液相管線，CO2增壓泵車2排出管匯與主壓裂車3上水室連接的管線。然后逐一開啟各主壓裂車3小上水室上的3/4"球閥，使低壓管線內(nèi)的水汽通過球閥隨氣相CO2排出。逐一開啟高壓管線6上的旋塞閥7，清掃高壓管線6，以吹干高壓管線6內(nèi)的水汽。
[0033](6)循環(huán)冷泵:利用液相CO2循環(huán)至各主壓裂車3的上水室及大泵，使整體結(jié)霜、地面管線結(jié)霜。循環(huán)冷泵使大泵、高壓管線6的各閥件逐步冷卻，內(nèi)外溫度一直，以防止在承受高壓時，大泵、高壓管線6的各閥件破裂。由于循環(huán)冷泵是從大泵、高壓管線6的各閥件的內(nèi)側(cè)降溫開始，所以只要觀察到大泵、高壓管線6的各閥件外部結(jié)霜，說明已經(jīng)達(dá)到循環(huán)冷泵的效果。
[0034]循環(huán)冷泵是在清掃高壓管線6完成后，關(guān)閉3/4"球閥、3"手輪旋塞閥8及所有的2"旋塞閥7，打開與CO2儲罐I連接的液相CO2閥門，再關(guān)閉氣相CO2閥門，打開CO2增壓泵車2上氣液分離罐的三個液位閥，待液相CO2的液位升至液位閥上后，啟動CO2增壓泵。然后逐步開啟各壓裂車3后安裝在T型三通上11的2"旋塞閥7，形成循環(huán)通道，給一臺主壓裂車3掛檔，逐步提高發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速至變矩器鎖定，保護(hù)變矩器，控制壓力在1Mpa以內(nèi)，能夠在較低的壓力狀態(tài)下觀察大泵的工作狀況是否正常。待此車運轉(zhuǎn)平穩(wěn)后，按相同要求再開啟另一臺主壓裂車3。逐一開啟主壓裂車3能夠觀察每一臺主壓裂車3是否工作正常，平穩(wěn)操作，保證安全施工。最終循環(huán)至主壓裂車3的上水室及大泵，使之整體結(jié)霜，地面高壓管線結(jié)霜。
[0035]a XO2壓裂施工:開啟CO2增壓泵車2的增壓泵，關(guān)閉CO2增壓泵車2上的回流閥門，保持液相CO2排出壓力大于吸入壓力20pis，為各主壓裂車3通入液相CO2，儀表車根據(jù)施工設(shè)計，逐步給各主壓裂車3掛檔，達(dá)到壓裂施工設(shè)計的排量，通過開關(guān)CO2增壓泵車2上氣液分離罐的三個球閥來控制氣液分離罐內(nèi)的液相CO2液面，以保證通過CO2增壓泵車2上增壓泵的是液相CO2。
[0036](8)放壓:施工結(jié)束后，逐步放出液相CO2，放壓至零。
[0037]關(guān)閉井口 13閘門，打開與CO2儲罐I連接的氣相CO2閥門，再關(guān)閉液相CO2閥門，通過3/4"球閥、及所有的2"旋塞閥7，逐步放出液相CO2，放壓過程中管線內(nèi)的壓力大于0.531MPa，防止CO2結(jié)干冰。待所有的管線內(nèi)沒有液相CO2后，關(guān)閉氣相CO2閥門，打開所有閥門放壓至零，然后拆卸所有高低壓管線6閥件，并保養(yǎng)入庫存放。
[0038]采用上述非常規(guī)CO2壓裂的現(xiàn)場施工方法，對于CO2增能壓裂和CO2泡沫壓裂，在循環(huán)冷泵的同時，關(guān)閉3"手輪旋塞閥8，將與連接常規(guī)水基壓裂液體的主壓裂車12排空、試壓、低替、座封，座封后以低排量維持座封壓裂進(jìn)行泵注，循環(huán)冷泵完成后，CO2 一路的所有主壓裂車3停泵，快速關(guān)閉所有