本發(fā)明涉及頁巖油氣開發(fā)，具體的是一種頁巖儲層開采中二氧化碳儲存和注入裝置，還是一種頁巖儲層開采中二氧化碳儲存和注入裝置的使用方法。

背景技術(shù)：

1、頁巖儲層相比常規(guī)儲層更加致密，采取人工壓裂改造措施后，才能實現(xiàn)經(jīng)濟開發(fā)，但整體采出程度依然明顯低于常規(guī)油氣藏。頁巖油氣藏通過注二氧化碳提高采收率具有廣闊前景與應(yīng)用價值，在頁巖氣藏中，二氧化碳能進入納米級孔隙吸附在頁巖表面置換出甲烷氣；在頁巖油藏中，二氧化碳能與原油相互作用，改變原油性質(zhì)，增加頁巖油在多孔介質(zhì)中的流動性。此外，二氧化碳進入頁巖儲層還能實現(xiàn)碳補集、利用與封存，對于全球低碳環(huán)保具有重大貢獻。

2、二氧化碳的溫度和壓力是二氧化碳相態(tài)的決定因素，注入液態(tài)二氧化碳，需要保持一定的溫度壓力，是連續(xù)正常施工的必要條件，當(dāng)環(huán)境溫度高時，不利于二氧化碳保持低溫液態(tài)，不利于正常注入，但當(dāng)環(huán)境溫度過低時，管道內(nèi)液體二氧化碳也隨之受到影響，由于二氧化碳儲液罐與屏蔽泵、屏蔽泵與柱塞泵之間具有一定距離，為了方便液態(tài)二氧化碳的傳送，多數(shù)通過傳送管道，而直接暴露在外側(cè)的傳送管道容易受到外界溫度影響。

3、現(xiàn)有技術(shù)存在如下技術(shù)問題：在頁巖儲層開采中二氧化碳儲存與注入時，二氧化碳儲液罐與屏蔽泵、屏蔽泵與柱塞泵之間的傳送管道暴露在外側(cè)，容易受到開采外界環(huán)境溫度影響。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決在頁巖儲層開采中二氧化碳在儲存與注入時容易受到外界環(huán)境溫度影響的問題，本發(fā)明提供了一種頁巖儲層開采中二氧化碳儲存和注入裝置及其使用方法，所述頁巖儲層開采中二氧化碳儲存和注入裝置能夠調(diào)整二氧化碳儲液罐與屏蔽泵、屏蔽泵與柱塞泵之間的傳輸管道內(nèi)的溫度，以此保證二氧化碳儲液罐與屏蔽泵、屏蔽泵與柱塞泵之間的傳輸管道在傳送時，內(nèi)部液體二氧化碳溫度的穩(wěn)定性，可以使二氧化碳更好的保持低溫液態(tài)，提高現(xiàn)場施工的成功率。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

3、一種頁巖儲層開采中二氧化碳儲存和注入裝置，包括二氧化碳儲罐、屏蔽泵和柱塞泵，二氧化碳儲罐和屏蔽泵之間通過傳輸管道連接，屏蔽泵和柱塞泵之間也通過傳輸管道連接，柱塞泵出口外也連接有所述傳輸管道，所述傳輸管道外套設(shè)有調(diào)溫結(jié)構(gòu)，所述調(diào)溫結(jié)構(gòu)能夠調(diào)節(jié)所述傳輸管道內(nèi)的溫度。

4、一種頁巖儲層開采中二氧化碳儲存和注入裝置的使用方法，所述頁巖儲層開采中二氧化碳儲存和注入裝置的使用方法采用了上述的頁巖儲層開采中二氧化碳儲存和注入裝置，所述頁巖儲層開采中二氧化碳儲存和注入裝置的使用方法包括以下步驟：當(dāng)所述傳輸管道內(nèi)的溫度低于設(shè)定值時，所述調(diào)溫結(jié)構(gòu)對所述傳輸管道加熱；當(dāng)所述傳輸管道內(nèi)的溫度高于設(shè)定值時，所述調(diào)溫結(jié)構(gòu)對所述傳輸管道降溫。

5、本發(fā)明的有益效果是：解決了現(xiàn)有的頁巖儲層開采中二氧化碳儲存與注入時，二氧化碳儲液罐與屏蔽泵、屏蔽泵與柱塞泵之間的傳輸管道暴露在外，容易受到開采外界環(huán)境溫度影響的問題，保證了二氧化碳儲液罐與屏蔽泵、屏蔽泵與柱塞泵之間的傳送管道傳送時，二氧化碳可以更好的保持低溫液態(tài)。

技術(shù)特征：

1.一種頁巖儲層開采中二氧化碳儲存和注入裝置，其特征在于，所述頁巖儲層開采中二氧化碳儲存和注入裝置包括二氧化碳儲罐(1)、屏蔽泵(2)和柱塞泵(3)，二氧化碳儲罐(1)和屏蔽泵(2)之間通過傳輸管道連接，屏蔽泵(2)和柱塞泵(3)之間也通過傳輸管道連接，柱塞泵出口(17)外也連接有所述傳輸管道，所述傳輸管道外套設(shè)有調(diào)溫結(jié)構(gòu)，所述調(diào)溫結(jié)構(gòu)能夠調(diào)節(jié)所述傳輸管道內(nèi)的溫度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頁巖儲層開采中二氧化碳儲存和注入裝置，其特征在于，所述調(diào)溫結(jié)構(gòu)含有外罩(22)、加熱管(25)和制冷管(26)，外罩(22)為兩端封閉的筒形結(jié)構(gòu)，加熱管(25)和制冷管(26)均與外罩(22)內(nèi)，加熱管(25)能夠使外罩(22)內(nèi)的溫度升高，制冷管(26)能夠使外罩(22)內(nèi)的溫度降低。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的頁巖儲層開采中二氧化碳儲存和注入裝置，其特征在于，外罩(22)的兩端均設(shè)置有管道安裝通孔(27)，加熱管(25)的軸線和制冷管(26)的軸線均與外罩(22)的軸線平行，加熱管(25)和制冷管(26)沿外罩(22)的周向交替排布。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的頁巖儲層開采中二氧化碳儲存和注入裝置，其特征在于，沿外罩(22)的周向，外罩(22)含有對稱設(shè)置的兩個半罩體，所述半罩體的邊緣設(shè)有固定板(24)，所述兩個半罩體的固定板(24)通過螺栓和螺母連接固定；所述傳輸管道外套設(shè)有兩個限位板(23)，外罩(22)匹配地設(shè)置于兩個限位板(23)之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的頁巖儲層開采中二氧化碳儲存和注入裝置，其特征在于，所述傳輸管道內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器(39)，外罩(22)上設(shè)置有溫控單片機(40)，溫度傳感器(39)的輸出端與溫控單片機(40)的輸入端電性連接，溫控單片機(40)的輸出端與加熱管(25)的輸入端和制冷管(26)的輸入端電性連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頁巖儲層開采中二氧化碳儲存和注入裝置，其特征在于，二氧化碳儲罐(1)、屏蔽泵(2)和柱塞泵(3)均通過密封連接結(jié)構(gòu)(5)與傳輸管道連接，密封連接結(jié)構(gòu)(5)含有第一法蘭(511)和第二法蘭(512)，第一法蘭(511)和第二法蘭(512)通過螺桿(513)連接固定。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的頁巖儲層開采中二氧化碳儲存和注入裝置，其特征在于，第一法蘭(511)朝向第二法蘭(512)的端面設(shè)置有第一密封凸環(huán)(517)和第一密封凹槽(515)，第一密封凸環(huán)(517)的軸線和第一密封凹槽(515)的軸線均與第一法蘭(511)的軸線重合，第二法蘭(512)朝向第一法蘭(511)的端面設(shè)置有第二密封凸環(huán)(514)和第二密封凹槽(518)，第一密封凸環(huán)(517)插接于第二密封凹槽(518)內(nèi)，第一密封凸環(huán)(517)與第二密封凹槽(518)之間設(shè)置有密封膠墊(516)，第二密封凸環(huán)(514)插接于第一密封凹槽(515)內(nèi)，第二密封凸環(huán)(514)與第一密封凹槽(515)之間設(shè)置有密封膠墊(516)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頁巖儲層開采中二氧化碳儲存和注入裝置，其特征在于，屏蔽泵進口(9)和柱塞泵進口(15)內(nèi)部均設(shè)置有液體傳感器，屏蔽泵(2)和柱塞泵(3)上均設(shè)置有安控單片機(38)，屏蔽泵進口(9)內(nèi)的所述液體傳感器的輸出端與屏蔽泵(2)上的安控單片機(38)的輸入端電性連接，屏蔽泵(2)上的安控單片機(38)的輸出端與屏蔽泵(2)的輸入端電性連接，柱塞泵進口(15)內(nèi)的所述液體傳感器的輸出端與柱塞泵(3)上的安控單片機(38)的輸入端電性連接，柱塞泵(3)上的安控單片機(38)的輸出端與柱塞泵(3)的輸入端電性連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頁巖儲層開采中二氧化碳儲存和注入裝置，其特征在于，柱塞泵出口(17)外連接的所述傳輸管道為尾端管道(19)，尾端管道(19)的出口與注氣井管(4)的入口連接，尾端管道(19)的出口外設(shè)置有防護結(jié)構(gòu)，所述防護結(jié)構(gòu)能夠支撐加固尾端管道(19)的出口與注氣井管(4)的入口。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的頁巖儲層開采中二氧化碳儲存和注入裝置，其特征在于，所述防護結(jié)構(gòu)含有從內(nèi)向外依次套設(shè)的螺紋管(32)、螺紋套(30)和支撐罩(28)，螺紋管(32)固定套設(shè)于尾端管道(19)的出口外，尾端管道(19)的出口呈直立狀態(tài)，螺紋管(32)與螺紋套(30)螺紋連接，螺紋套(30)與支撐罩(28)通過固定桿(31)連接固定，支撐罩(28)外固定有握把(29)，注氣井管(4)的入口外套設(shè)有密封蓋板(41)，螺紋管(32)的下端面相對于螺紋管(32)的軸線傾斜設(shè)置，當(dāng)旋擰支撐罩(28)時，支撐罩(28)能夠沿上下移動，支撐罩(28)的下端能夠低于密封蓋板(41)的下端面。

11.一種頁巖儲層開采中二氧化碳儲存和注入裝置的使用方法，其特征在于，所述頁巖儲層開采中二氧化碳儲存和注入裝置的使用方法采用了權(quán)利要求1所述的頁巖儲層開采中二氧化碳儲存和注入裝置，所述頁巖儲層開采中二氧化碳儲存和注入裝置的使用方法包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種頁巖儲層開采中二氧化碳儲存和注入裝置及其使用方法，屬于頁巖油氣開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，為了解決在頁巖儲層開采中二氧化碳在儲存與注入時容易受到外界環(huán)境溫度影響的問題，所述頁巖儲層開采中二氧化碳儲存和注入裝置包括二氧化碳儲罐(1)、屏蔽泵(2)和柱塞泵(3)，二氧化碳儲罐(1)和屏蔽泵(2)之間通過傳輸管道連接，屏蔽泵(2)和柱塞泵(3)之間也通過傳輸管道連接，柱塞泵出口(17)外也連接有所述傳輸管道，所述傳輸管道外套設(shè)有調(diào)溫結(jié)構(gòu)。所述頁巖儲層開采中二氧化碳儲存和注入裝置能夠傳輸管道內(nèi)的溫度，以此保證二氧化碳在傳輸管道在傳送時的穩(wěn)定性和低溫液態(tài)，提高現(xiàn)場施工的成功率。

技術(shù)研發(fā)人員：劉佳偉,吳建發(fā),楊學(xué)鋒,張鑒,張德良,苑術(shù)生,蔣睿,張硯,李佳峻
受保護的技術(shù)使用者：中國石油天然氣股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10