2"旋塞閥7、快速開啟3"手輪旋塞閥8，保持大泵、高壓管線6內(nèi)的壓力，防止液相CO2氣化，使大泵不能正常工作。再把連接CO2—路的所有主壓裂車3逐一掛檔、提轉(zhuǎn)速至變矩器鎖定，然后將與常規(guī)水基壓裂液連接的壓裂車12和CO2 —路的主壓裂車3按設計提夠排量，開始CO2壓裂施工作業(yè)。
[0039]由于液相CO2易結成干冰，液體CO2的氣化后的膨脹率是1:556，采用CO2壓裂工藝流程，嚴格控制CO2的壓力〉0.7Mpa (絕對)，使其高于CO2的三項臨界點的壓力0.53IMpa(絕對)，消除結干冰的風險，也就消除了干冰膨脹爆炸風險，保證安全的完成非常規(guī)的CO2壓裂施工。本發(fā)明通過C02增壓泵車實現(xiàn)對CO2壓力的控制，防止液體CO2結成干冰，消除干冰膨脹爆炸的風險，實現(xiàn)安全高效的壓裂施工。
[0040]本發(fā)明采用C02增壓泵車2實現(xiàn)C02氣液分離，控制排出壓力，形成一套完整的C02壓裂施工工藝流程，消除在壓裂過程中結干冰導致施工失敗、放壓過程中形成干冰膨脹爆炸的風險，保證安全地完成非常規(guī)的CO2壓裂施工。
[0041]本實施例沒有詳細敘述的部件和工藝屬本行業(yè)的公知部件和用手段，這里不一一敘述。
【主權項】
1.非常規(guī)CO2壓裂的現(xiàn)場施工工藝，其特征在于，包括以下步驟: (1)主壓裂車的準備:上水室、大泵泵腔的清潔； (2)CO2增壓泵車與CO2儲罐、主壓裂車的連接:利用鋼絲軟管將CO2儲罐、主壓裂車分別與CO2增壓泵車進行連接； (3)高壓管線的連接:利用CO2高壓管線、各種閥門及高壓三通進行各主壓裂車到井口的連接； (4)試壓:試壓:利用液氮泵車對連接好的CO2高壓管線試壓，至壓裂施工設計要求的標準數(shù)值； (5)清掃高壓管線:利用氣相CO2清掃高壓管線，吹干高壓管線內(nèi)的水汽； (6)循環(huán)冷泵:利用液相CO2循環(huán)至各主壓裂車的上水室及大泵，使整體結霜、地面管線結霜； (7)CO2壓裂施工:開啟CO2增壓泵車的增壓泵，關閉CO2增壓泵車上的回流閥門，保持液相CO2排出壓力大于吸入壓力20pis，為各主壓裂車通入液相CO2,儀表車根據(jù)施工設計，逐步給各主壓裂車掛檔，達到壓裂施工設計的排量，通過開關CO2增壓泵車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； (8)放壓:施工結束后，逐步放出液相CO2，放壓至零。
2.根據(jù)權利要求1所述的非常規(guī)CO2壓裂的現(xiàn)場施工工藝，其特征在于:步驟(I)主壓裂車的準備，具體包括以下內(nèi)容: 提前一天清洗各主壓裂車的上水室、大泵泵腔，去除砂子雜物，同時吹干水分并擦拭；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；最后在小上水室的頂部安裝一個直徑為3/4"的球閥。
3.根據(jù)權利要求1所述的非常規(guī)CO2壓裂的現(xiàn)場施工工藝，其特征在于:步驟(2)CO2增壓泵車與CO2儲罐、主壓裂車的連接是通過以下方法實現(xiàn)的: 液相CO2儲存于CO2儲罐中，CO2儲罐的液相閥門通過CO2液相鋼絲軟管與CO2增壓泵車吸入管匯的液相接口連接，CO2儲罐的氣相閥門通過CO2氣相鋼絲軟管與CO2增壓泵車吸入管匯的氣相接口連接，CO2增壓泵車的排出管匯通過CO2液相鋼絲軟管分別與各主壓裂車的上液口連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的非常規(guī)CO2壓裂的現(xiàn)場施工工藝，其特征在于:在步驟(3)高壓管線的連接之前，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，清潔高壓管線與閥件的絲扣，并用-20 #柴油沖洗，然后進行安裝，采用由壬圈連接，并砸緊。
5.根據(jù)權利要求1所述的非常規(guī)CO2壓裂的現(xiàn)場施工工藝，其特征在于:步驟(3)高壓管線的連接的連接方式如下: 高壓管線從井口開始連接，通過法蘭與彎頭連接3" X 3" X 3"歧管三通，歧管三通一路與常規(guī)水基壓裂液的壓裂車高壓排出端連接，另一路依次連接單流閥、手輪旋塞、3" X2"X3" T型三通，T型三通的2" 口連接旋塞閥，另一路依次連接直管線和3" X3" X3"歧管三通，此歧管三通的另兩路連接順序相同，為依次連接單流閥、旋塞閥、3" X2" X3"T型三通至各主壓裂車高壓管線的出液口上，此處T型三通的2" 口均連接旋塞閥。
6.根據(jù)權利要求1所述的非常規(guī)CO2壓裂的現(xiàn)場施工工藝，其特征在于:步驟(4)試壓需關閉井口閥門，將任意一個3" X2" X3" T型三通的2" 口旋塞閥卸掉，和液氮泵車連接，利用液氮泵車對整個C02高壓管線系統(tǒng)試壓，試壓至壓裂施工設計所要求的標準，不允許有刺漏，試壓合格后打開高壓管線上余下的所有旋塞閥放壓，并關閉手輪旋塞閥，再斷開與液氮泵車連接的管線，并安裝上旋塞閥。
7.根據(jù)權利要求1所述的非常規(guī)CO2壓裂的現(xiàn)場施工工藝，其特征在于:步驟(5)清掃高壓管線是通過以下過程實現(xiàn)的: 開啟所有設備與車輛，打開CO2增壓泵車吸入管匯、排出管匯連接管線的閥門，開啟與CO2儲罐連接的氣相閥門，用氣相CO2給所有連接的高低壓管線、CO2增壓泵車的氣液分離罐備壓，壓力大于0.53IMpa ;然后逐一開啟各主壓裂車小上水室上的3/4"球閥，使低壓管線內(nèi)的水汽通過球閥隨氣相CO2排出，逐一開啟高壓管線上的旋塞閥，清掃高壓管線。
8.根據(jù)權利要求1所述的非常規(guī)CO2壓裂的現(xiàn)場施工工藝，其特征在于:步驟(6)循環(huán)冷泵是在清掃高壓管線完成后，關閉3/4"球閥、3"手輪旋塞閥及所有的2"旋塞閥，打開與CO2儲罐連接的液相CO2閥門，再關閉氣相CO2閥門，打開CO2增壓泵車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后安裝在T型三通上的2 "旋塞閥，形成循環(huán)通道，給一臺主壓裂車掛檔，逐步提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速至變矩器鎖定，控制壓力在1Mpa以內(nèi)；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；循環(huán)至主壓裂車的上水室及大泵，使之整體結霜，地面高壓管線結霜。
9.根據(jù)權利要求1所述的非常規(guī)CO2壓裂的現(xiàn)場施工工藝，其特征在于:步驟(8)放壓需要先關閉井口閘門，打開與CO2儲罐連接的氣相CO2閥門，再關閉液相CO2閥門，通過3/4"球閥、及所有的2"旋塞閥，逐步放出液相CO2，放壓過程中管線內(nèi)的壓力大于0.53IMpa ;待所有的管線內(nèi)沒有液相CO2后，關閉氣相CO2閥門，打開所有閥門放壓至零，然后拆卸所有高低壓管線閥件，并保養(yǎng)入庫存放。
10.根據(jù)權利要求1所述的非常規(guī)CO2壓裂現(xiàn)場施工工藝，其特征在于:對于CO2增能壓裂和CO2泡沫壓裂，在循環(huán)冷泵的同時，關閉3"手輪旋塞閥，將與連接常規(guī)水基壓裂液體的主壓裂車排空、試壓、低替、座封，座封后以低排量維持座封壓裂進行泵注，循環(huán)冷泵完成后，CO2 一路的所有主壓裂車停泵，快速關閉所有2"旋塞閥、快速開啟3"手輪旋塞閥，再把連接CO2 —路的所有主壓裂車逐一掛檔、提轉(zhuǎn)速至變矩器鎖定，然后將與常規(guī)水基壓裂液連接的壓裂車和CO2 —端的主壓裂車按設計提夠排量，開始CO2壓裂施工作業(yè)。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種非常規(guī)CO2壓裂的現(xiàn)場施工工藝，包括步驟：（1）壓裂車的準備；（2）CO2增壓泵車與CO2儲罐、主壓裂車的連接；（3）高壓管線的連接；（4）試壓；（5）清掃高壓管線；（6）循環(huán)冷泵；（7）CO2壓裂施工；（8）放壓。本發(fā)明可以消除結干冰的風險，同時消除膨脹爆炸風險，保證安全的完成非常規(guī)的CO2壓裂施工。
【IPC分類】E21B43-26
【公開號】CN104675374
【申請?zhí)枴緾N201310619367
【發(fā)明人】費節(jié)高, 郭春峰, 白明偉, 詹勇, 韓旭輝, 鄧斌奇, 張鐵軍, 張小平, 劉廣春, 鄭松柏, 喬曉東, 張慶峰, 高紅平, 王美琴, 紀冬冬
【申請人】中國石油集團川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術作業(yè)公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2013年11月29日