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专利号: 2017104457039
申请人: 长春工程学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种油页岩地下原位劈裂裂解施工装置,其特征在于,包括劈裂装置部分和裂解装置部分;

所述劈裂装置部分包括浆液装置、输送装置及喷射装置,所述浆液装置与输送装置连接,输送装置与喷射装置连接;

所述浆液装置包括水箱(1)、外加剂溶液箱(2)、搅拌机(3)以及浆液储存桶(4),所述水箱(1)以及外加剂溶液箱(2)分别通过管路与搅拌机(3)连接,搅拌机(3)通过管路与浆液储存桶(4)连接;

所述输送装置包括高压注浆泵(5);

所述喷射装置包括喷射机具,所述喷射机具包括钻机(6)以及与钻机相连的钻杆(7),钻杆(7)内部设有输送劈裂浆液的浆液通道,所述钻杆(7)上开设有沿钻杆纵向呈螺旋排列的喷嘴;

所述浆液储存桶(4)通过管路与高压注浆泵(5)连接,高压注浆泵(5)通过管路与钻杆(7)内部所设的浆液通道连接;

所述裂解装置部分包括热解装置、电渗装置以及抽油装置;

所述热解装置包括供电设备、电热棒及供电线路,其中供电设备通过供电线路与电热棒电连接,所述电热棒插入裂解工艺井内;

所述电渗装置包括裂解工艺井电极圈、油井电极圈、供电设备及供电线路;所述裂解工艺井电极圈设为负极、油井电极圈设为正极,所述裂解工艺井电极圈、油井电极圈分别通过供电线路与供电设备电连接;

所述抽油装置包括抽油管、抽油泵和储油箱,所述抽油泵通过输油管道与储油箱相连接,抽油泵与抽油管连接,所述抽油管安装于出油井内。

2.一种油页岩地下原位劈裂裂解施工工艺,其特征在于,包括如下步骤:步骤一、进行劈裂施工,具体包括如下步骤:

1.1)浆液配制:将劈裂浆液外加剂与水按质量比1:100的比例在外加剂溶液箱内混合形成混合浆液,混合浆液与水箱中的水经过搅拌机搅拌,流入浆液储存桶内进行劈裂浆液储存,当喷射机具钻进及劈裂时,由高压注浆泵将劈裂浆液送至喷射通道;所述劈裂浆液外加剂是油页岩电解质外加剂;

1.2)对油页岩进行地下原位微劈裂钻进:即采用喷射机具,边钻进边低压喷射,自地表钻进油页岩目的层底板;

1.3)采用旋喷劈裂,对油页岩进行地下原位高压劈裂:即在油页岩目的层底板处开始高压旋喷劈裂,边上提喷射机具,边旋喷劈裂油页岩层,直至旋喷到油页岩目的层上顶板,对单点旋喷劈裂结束;

1.4)复劈裂:重复步骤1.2)和步骤1.3),直至油页岩目的层劈裂成符合要求尺寸的块状;

1.5)再进行下一个单点旋喷劈裂:重复步骤1.2)、步骤1.3)、步骤1.4)。

1.6)各个单点劈裂范围相互叠加,使开采区整个油页岩目的层均匀劈裂成小块状或粉状,以便有利于后续工序的热能渗透其中,达到充分加热裂解油页岩目的;

步骤二、进行裂解施工,具体包括如下步骤:

2.1)油井施工:在步骤一的地下原位对油页岩全面劈裂基础上,在工艺井裂解有效影响范围内,打一口油井并安装抽油管、抽油泵及储油箱;

2.2)裂解工艺井施工:在油井周边工艺井裂解有效影响范围内,打4口裂解工艺井,安装电渗管、电热棒及供电设备;

2.3)热裂解:油页岩中的油在电热棒的加热下,进行不断裂解,形成页岩油流体,页岩油不断地流入油井中;

2.4)电渗裂解:热裂解的同时,电渗装置不断地对油页岩中的油实现深度裂解,形成页岩油流体,流入油井中;

2.5)抽油:通过抽油管、抽油泵,开采石油。