[發明專利]一種利用熱動力開采頁巖氣和/或頁巖油的方法

無效

• 申請號: 201110124512.5
• 申請日: 2011-05-13
• 公開（公告）號: CN102287175A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 柳迎紅;肖鋼;王建豐
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海石油研究中心
• 主分類號: E21B43/243
• 分類號: E21B43/243;E21B43/247
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢

技術領域

本發明涉及一種開采頁巖氣和/或頁巖油的方法，特別涉及一種利用熱動力開采頁巖氣和/或頁巖油的方法，屬于頁巖氣和/或頁巖油開發技術領域。

背景技術

頁巖氣生成于有機成因的各種階段，常見于泥巖、高碳泥巖、頁巖及粉砂質巖類夾層中。其中，以游離相態(約50％)存在于裂縫、孔隙及其他儲集空間；以吸附狀態(約50％)存在于干酪根、粘土顆粒及空隙表面；極少量則以溶解狀態儲存于干酪根、瀝青質及含油層中，并在源巖層內就近聚集，為典型的原地成藏模式，而與油頁巖、油砂、地瀝青等差別較大，亦與常規儲層氣藏不同。頁巖既是天然生氣源巖，又是聚集、保存的儲層和蓋層。有機質含量高的黑色頁巖、高碳泥巖等是最好的頁巖氣發育儲存場所。頁巖氣存在于幾乎所有盆地沉積中，只是由于埋藏深度、含氣飽和度等差別較大而具有不同的工業價值。我國傳統意義上的泥頁巖裂隙氣、油氣藏，泥巖裂縫油氣藏，其他裂縫性油氣藏等大致與此相當。但如果不考慮吸附作用機理，也不考慮其中天然氣的原生屬性，而僅僅理解為聚集于泥頁巖裂縫中的游離相油氣，則屬于不完整意義的頁巖氣。因此，中國的泥頁巖裂縫性油氣藏概念與美國現今的頁巖氣內涵并不完全相同，在烴類的物質內容、儲存相態、來源特點及成分組成等方面存在差異。

頁巖氣是產自滲透率極低的沉積巖中，大部分產氣頁巖分布范圍廣、厚度大，且普遍含氣，使得頁巖氣井能夠長期地穩定產氣。一般情況下，頁巖氣開采具有3個特點：①生產能力低或無自然生產能力。由于頁巖氣儲集層通常呈低孔、低滲透率。氣流阻力比常規天然氣大，難以開采，因此所有的井都需要實施儲層壓裂改造才能開采出來。目前，在頁巖氣井中實施2次以上增產措施的嘗試已在美國實現了。②井的壽命和生產周期長。頁巖氣在泥頁巖地層中主要以游離態和吸附態存在。游離氣滲流速度快，初期產量較高，但產量下降快；相反，吸附氣解析、擴散速度慢，產量相對較低，但屬于頁巖氣穩產期。進入該時期后產量遞減速度慢，使得生產周期變長，一般頁巖氣井生產壽命可達30～50年。③采收率變化較大，并且低于常規天然氣采收率。根據埋藏深度、地層壓力、有機質含量和吸附氣量等，不同頁巖氣藏的采收率不同。

我國頁巖氣具有不同于國外頁巖氣的地質特點，演化程度較高，含氣量偏低，開發工藝和技術也與國外不盡相同。頁巖氣儲層顯示低孔、低滲透率的物性特征，氣流的阻力比常規天然氣大。因此，頁巖氣采收率比常規天然氣低。常規天然氣采收率在60％以上，而頁巖氣僅為5％～60％。在引進國外先進技術的同時，需要加強對鉆完井、儲層改造等關鍵技術的自主創新和攻關，特別要加強遠距離多分支水平井、多段壓裂等技術的研發，逐步形成適合我國頁巖氣特點的勘探開發核心技術體系。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用熱動力開采頁巖氣和/或頁巖油的方法。

本發明提供的利用熱動力開采頁巖氣和/或頁巖油的方法，包括如下步驟：在待開采的底層中設置至少兩口井，向其中一口井中注入燃料和助燃劑，并點燃所述燃料，則在另一口井中得到所述頁巖氣和/或頁巖油。

上述的方法中，所述兩口井的底部相連通。

上述的方法中，所述兩口井均為垂直井，所述垂直井為與所述底層相垂直的井。

上述的方法中，所述兩口井均為垂直井，所述垂直井通過設置在所述底層中的水平井相互貫通；所述垂直井為與所述底層相垂直的井，所述水平井為與所述底層相平行的井。

上述的方法中，所述燃料可為汽油、柴油、渣油、重油和煤炭中至少一種。

上述的方法中，所述助燃劑可為富氧氣體，如空氣。

上述的方法中，所述頁巖氣的主要成分為CO、CH₄和/或H₂。

本發明的優點在于：

1、利用地下氣化的方法將頁巖進行化學開采，頁巖氣和/或頁巖油其成藏的機理是干絡根成藏，特別是頁巖油，可以利用化學方法來開采。

2、通過熱傳導，一方面使頁巖層中的有機物質分解產生更多的頁巖氣和/或頁巖油，另一方面，熱量通過巖層的傳遞，加熱巖層，大大提高了頁巖氣的采收率。

3、通過燃料油的點燃，使得頁巖層局部燃燒氣化，一方面使頁巖層中的有機物質分解產生更多的頁巖氣，另一方面，熱量通過巖層的傳遞，加熱巖層，大大提高了頁巖氣的采收率。

附圖說明

圖1為實施例1中的開采方法的結構示意圖。

圖2為實施例2中的開采方法的結構示意圖。

圖3為實施例3中的開采方法的結構示意圖。