[发明专利]一种二氧化碳增稠压裂系统及其工艺方法

权利要求书

1.一种二氧化碳增稠压裂系统，其特征在于，包括输出系统、压裂液处理系统以及液态CO₂处理系统：

所述压裂液处理系统包括：液态CO₂增稠剂原液处理系统以及压裂液增稠系统；

液态CO₂增稠剂原液处理系统包括：液态CO₂增稠剂原液罐、CO₂增稠剂溶液配置罐、水储罐、混砂供液车、液体高压泵车以及压裂液井口注入头；所述液体高压泵车通过常温高压管线与输出系统相连，液体高压泵车通过中压常温管线与混砂供液车相连接，混砂供液车通过低压常温管线与CO₂增稠剂溶液配置罐连接，CO₂增稠剂溶液配置罐通过低压常温管线与液态CO₂增稠剂原液罐连接，增稠剂溶液配置罐通过低压常温管线与水储罐连接，水储罐通过低压常温管线与混砂供液车连接；

所述压裂液增稠系统与混砂供液车相连，液态CO₂处理系统与所述输出系统的一端部相连。

2.根据权利要求1所述的二氧化碳增稠压裂系统，其特征在于，所述输出系统包括：生产套管、伸缩短接、压裂完井油管、安全接头低温高压气密封水力锚、低温高压气密封锚定式封隔器、喷砂嘴、储层裂缝、注入井口、射孔孔眼；所述伸缩短接、安全接头、低温高压气密封水力锚、低温高压气密封锚定式封隔器、喷砂嘴分别与压裂完井油管连接，射孔孔眼设置在生产套管上，所述注入井口安装有压裂液井口注入头，且所述压裂液井口注入头与常温高压管线相连。

3.根据权利要求1所述的二氧化碳增稠压裂系统，其特征在于，所述压裂液增稠系统包括：压裂支撑剂储罐以及压裂液增稠剂原液储罐；压裂支撑剂储罐与支撑剂输送管线相连接，支撑剂输送管线通过与混砂供液车连接，压裂液增稠剂原液储罐通过低压常温管线与混砂供液车连接。

4.根据权利要求2所述的二氧化碳增稠压裂系统，其特征在于，所述液态CO₂处理系统包括：液态二氧化碳储罐、低温管线、二氧化碳增压泵、中压低温管线、液态二氧化碳高压泵车、低温高压管线、液态二氧化碳井口注入头；液态二氧化碳储罐通过低温管线与二氧化碳增压泵相连，二氧化碳增压泵通过中压低温管线与液态二氧化碳高压泵车相连，液态二氧化碳高压泵车通过低温高压管线与液态二氧化碳井口注入头相连，液态二氧化碳井口注入头与注入井口相连。

5.根据权利要求2所述的二氧化碳增稠压裂系统，其特征在于，所述液态二氧化碳井口注入头与通过法兰方式安装在注入井口上，所述压裂液井口注入头与注入井口通过法兰方式相连。

6.根据权利要求2所述的二氧化碳增稠压裂系统，其特征在于，所述伸缩短接、安全接头、低温高压气密封水力锚、低温高压气密封锚定式封隔器、喷砂嘴分别通过螺纹的方式与压裂完井油管相连。

7.一种如权利要求1～6任一所述的二氧化碳增稠压裂工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)伸缩短接、安全接头、低温高压气密封水力锚、低温高压气密封锚定式封隔器、喷砂嘴与压裂完井油管一起通过修井机械下入井内，低温高压气密封锚定式封隔器通过旋转压裂完井油管的方式座封起动，锚定机械与生产套管内壁相接触并锚定；

2)液态CO₂增稠剂原液罐内的CO₂增稠剂原液浓度为80-90％，CO₂增稠剂原液通过低压常温管线输送至CO₂增稠剂溶液配置罐，水储罐通过低压常温管线输送到CO₂增稠剂溶液配置罐，CO₂增稠剂原液与水在CO₂增稠剂溶液配置罐混合，CO₂增稠剂原液浓度稀释至12-17％，CO₂增稠剂溶液配置罐通过低压常温管线将稀释后的浓度为12-17％的CO₂增稠剂溶液输送至混砂供液车，水储罐通过低压常温管线将水输送至混砂供液车，CO₂增稠剂溶液与水在混砂供液车混合，此时形成CO₂增稠剂溶液浓度为1-1.5％的CO₂增稠剂溶液；

3)压裂液增稠剂原液储罐通过低压常温管线将压裂液增稠剂输送至混砂供液车，压裂液增稠剂与浓度为1-1.5％的CO₂增稠剂溶液混合，形成压裂液增稠剂浓度为0.4-0.8％的压裂液，压裂液粘度为40-60mPa.S；

4)混砂供液车将CO₂增稠剂浓度为1-1.5％、压裂液增稠剂浓度为0.4-0.8％的混合溶液增压至0.5-0.8MPa后，通过中压常温管线输送给液体高压泵车，液体高压泵车将CO₂增稠剂浓度为1-1.5％、压裂液增稠剂浓度为0.4-0.8％的压裂液增压至50-65MPa后，通过常温高压管线输送至压裂液井口注入头；

5)液态二氧化碳储罐内温度为-35--28℃的低温低压液态CO₂通过低温管线输送至二氧化碳增压泵，二氧化碳增压泵将低温液态CO₂增压至2.4-3.0MPa，液态CO₂温度升高至-20--16℃，二氧化碳增压泵将液态CO₂增压后，通过中压低温管线输送至液态二氧化碳高压泵车，压力2.4-2.8MPa、温度-20--16℃的液态CO₂经过液态二氧化碳高压泵车5加压至50-65MPa、温度升高至0℃以上后，经过低温高压管线输送至液态二氧化碳井口注入头；

6)步骤4)中的经过处理的压裂液，与步骤5)中的经过液态二氧化碳高压泵车5处理之后的液态CO₂在注入井口28混合，混合过程中液态CO₂从混合溶液中萃取出CO₂增稠剂，液态CO₂粘度从0.3-0.5mPa.S增加至40m-60mPa.S，混合过程中，液态二氧化碳从液态二氧化碳井口注入头进入注入井口的排量是压裂液从压裂液井口注入头进入注入井口的排量的2.5-3倍；

7)液态CO₂与压裂液的混合液在压裂完井油管中输送至喷砂嘴，进入生产套管中后经过射孔孔眼进入储层，形成储层裂缝；

8)压裂支撑剂储罐通过支撑剂输送管线把压裂支撑剂输送至混砂供液车，与液态CO₂、压裂液的混合液相混合，此时的液态CO₂的粘度经过增稠后达到40-60mPa.S，能够有效进行携带压裂支撑剂，压裂支撑剂、压裂液及液态CO₂通过压裂完井油管输送至喷砂嘴，进入生产套管中后经过射孔孔眼进入储层裂缝，压裂液与液态CO₂滤失进入储层，支撑剂留在储层裂缝内，支撑裂缝，使其保持裂缝形态一直处于开启状态。