[實(shí)用新型]電加熱油頁巖原位開采模擬儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020190489.0
• 申請日: 2010-05-10
• 公開（公告）號(hào): CN201705321U
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方朝合;鄭德溫;薛華慶;葛稚新;李小龍;王紅巖;劉洪林;姚建軍;閆剛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): E21B43/241
• 分類號(hào): E21B43/241;E21B49/00
• 代理公司: 北京市中實(shí)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11013
• 代理人: 李玉明

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及油田開采技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種專用的油頁巖模擬實(shí)驗(yàn)裝置，是一種包括油頁巖原位開采模擬系統(tǒng)、自動(dòng)控制及數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)、產(chǎn)物收集與計(jì)量系統(tǒng)、外圍輔助設(shè)備組成的室內(nèi)測試裝置。利用該實(shí)驗(yàn)裝置能對油頁巖巖心進(jìn)行測試，模擬地下干餾即原位開采方法，揭示地下油頁巖熱破裂、熱傳導(dǎo)規(guī)律和頁巖油的滲流規(guī)律，為油頁巖原位開采提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

背景技術(shù)

油頁巖大多沉積在地下深處，經(jīng)成巖作用和揮發(fā)物質(zhì)散失等物理化學(xué)作用，成為油頁巖層，通過低溫干餾的手段能從油頁巖中取得頁巖油。利用地下原位加熱的方法開采油頁巖資源提高資源開發(fā)利用率，并減少在開采過程中對生態(tài)環(huán)境的破壞。在原位開采過程中，掌握地下油頁巖的熱傳導(dǎo)規(guī)律、滲流規(guī)律以及原位開采適應(yīng)的地質(zhì)條件是至關(guān)重要的，油頁巖原位開采模擬裝置是為開展這些研究提供數(shù)據(jù)的唯一工具。因此，油頁巖原位開采模擬裝置在油頁巖開發(fā)利于中格外重要。

目前，國內(nèi)外油頁巖干餾主要有固體熱載體和氣體熱載體法。固體熱載體是固體間通過熱傳導(dǎo)的方式，將熱量從高溫物體傳向低溫物體。氣體熱載體是向被加熱物體內(nèi)通入高溫蒸汽，以氣體為載體的加熱方法。兩種加熱方法載體不同，但都是以傳熱的方式加熱，升溫情況、熱量傳遞效果是需要考查的主要因素之一。

目前，國際上開展油頁巖原位開采模擬研究的公司有殼牌和埃里克森美孚等公司。殼牌公司研制的模擬裝置采用電加熱法，將電熱絲纏繞在油頁巖心外側(cè)進(jìn)行加熱，沒有模擬地層應(yīng)力情況；埃里克森美孚公司研制的模擬裝置，向油頁巖內(nèi)部加入煅燒后的石油焦炭作為導(dǎo)電介質(zhì)，從油頁巖內(nèi)部加熱，并在油頁巖心底部設(shè)彈簧裝置模擬地層壓力。以上兩套儀器結(jié)構(gòu)相對簡單，缺乏地層應(yīng)力模擬或精確度不高。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是：提供一種電加熱油頁巖原位開采模擬儀，能夠完成油頁巖在施加軸壓情況下的熱解反應(yīng)。采用電加熱棒加熱，以液壓機(jī)模擬地層壓力，通過多測溫點(diǎn)監(jiān)測傳熱效果，同時(shí)考查熱傳導(dǎo)、滲透率及出油率等重要參數(shù)。克服現(xiàn)有油頁巖巖心加熱裝置不能施加軸向壓力的缺點(diǎn)。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：電加熱油頁巖原位開采模擬儀，主要由計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)、原位開采模擬系統(tǒng)和收集測量系統(tǒng)三部分組成。其中計(jì)算機(jī)采集處理系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理軟件和信號(hào)的輸入、輸出設(shè)備，計(jì)算機(jī)連接信號(hào)輸入、輸出設(shè)備；收集測量系統(tǒng)包括導(dǎo)油管、冷凝器、氣體流量計(jì)、氣液分離器和電子天平。導(dǎo)油管下端連接冷凝器入口，冷凝器出口連接氣液分離器入口，氣液分離器的氣出口連接氣體流量計(jì)，氣液分離器的液體出口下方有電子天平，電子天平上有油杯。其特征在于：原位開采模擬系統(tǒng)包括液壓機(jī)和干餾反應(yīng)釜。液壓機(jī)有液壓機(jī)上頂頭和液壓機(jī)頂出桿，液壓機(jī)上頂頭固定在橫桿下部，橫桿的兩端有輸桿并固定在底座上。液壓機(jī)上頂頭與液壓機(jī)頂出桿相對。液壓機(jī)最大壓力為100KN。干餾反應(yīng)釜包括上壓頭、上壓環(huán)、上保溫層、上封頭、筒體、半開式保溫套、下封頭、下密封組、下密封壓蓋、出油氣口、導(dǎo)油管、過濾通板、過濾網(wǎng)、測溫探頭、電熱管和電熱管密封墊。在筒體的上端固定有上封頭。在上封頭中心有孔，電熱管穿過上封頭中心孔，在電熱管與上封頭之間有電熱管密封墊將電熱管固定在上封頭中心孔內(nèi)。在上封頭上有兩個(gè)對稱孔，測溫探頭穿過兩個(gè)對稱孔并固定在孔內(nèi)。在上封頭的上端面上固定有上壓環(huán)，在上壓環(huán)內(nèi)有上保溫層。在上壓環(huán)的頂部有環(huán)形上壓頭。在筒體下端內(nèi)部有圓柱形下封頭，下封頭的上平面有過濾通板和過濾網(wǎng)。在下封頭上有兩個(gè)對稱分布的軸向孔，軸向孔是出油氣口。在下封頭下端外壁上固定有下密封壓蓋，在筒體內(nèi)壁與下密封壓蓋外壁之間的環(huán)形空間內(nèi)有下密封組。導(dǎo)油管上端與下封頭的兩個(gè)出油氣口連接。

在筒體的外壁上有半開式保溫套。

所述的筒體內(nèi)徑10cm。