[發明專利]一種油頁巖原位提取頁巖油氣的方法

有效

• 申請號: 201310552202.2
• 申請日: 2013-11-09
• 公開（公告）號: CN103696747A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 孫友宏;李強;阿龍.巴爾;白奉田;郭威;劉寶昌;郭明義;侯傳彬;王秋雯;高科
• 申請（專利權）人: 吉林大學;亞洲科技有限公司
• 主分類號: E21B43/241
• 分類號: E21B43/241
• 代理公司: 長春市四環專利事務所(普通合伙) 22103
• 代理人: 張建成

1.一種油頁巖原位提取頁巖油氣的方法，該方法是：通過先鉆至少一口注熱井，一口生產井，并在地下原位油頁巖層形成氣液流動通道，再向油頁巖層注入熱氮氣來原位裂解干酪根，初步生成的可燃氣體部分提取分離后，用于燃燒加熱注入氣體，部分氣體再和氮氣按照一定比例注入井內，和油頁巖發生化學反應，進一步裂解油頁巖中的有機質，提取頁巖油和可燃氣；通過循環通入氮氣，將反應完成區域的余熱，利用到新的反應區域。

2.根據權利要求1所述的一種油頁巖原位提取頁巖油氣的方法，該方法包含如下步驟：

a、根據油頁巖層分布、走向，布置至少一口注熱井；

b、使用爆破、壓裂、定向水平井的方法貫通注熱井和生產井油頁巖層，建立起氣液流動通道；

c、鉆至少一口生產井；

d、向注熱井內輸送經過地表加熱的熱氮氣，熱氮氣的輸送壓力不得高于上覆地層的自重應力之和，氮氣的溫度為150-180℃；熱氮氣流經注熱井與生產井兩井間的油頁巖層，最后從生產井中排出，逐步預熱油頁巖層并加熱油頁巖層中的液態水；

e、向注熱井內輸送熱氮氣，熱氣體的溫度350-450℃，輸送壓力不得高于上覆地層的自重應力之和。通過高溫氣體進一步加熱注熱井與生產井間油頁巖層溫度到350～400℃，油頁巖中部分短鏈烴析出，同時高溫氣體可攜帶頁巖油氣到生產井內乃至地面；

f、收集的氣體部分分離出可燃氣體用于燃燒加熱注入氣體，實現熱量的自給自足；

g、部分氣體和氮氣混合后，經過再次加熱至400-500℃，注入井內，參加反應

h、通過實時調整熱氣體的注入溫度及輸送壓力來控制反應速度和升溫速率，當測得生產井內氣體溫度達到500℃，停止輸送高熱氣體；

i、通過抽油泵等抽提匯集到生產井底的頁巖油、頁巖氣至地面，然后進行兩級分離與收集。

j、油頁巖反應裂解完成后，區域內溫度會達到600℃-800℃。將氮氣再次注入加熱井，循環出的氮氣達到400-450℃，再加熱后注入新的加熱井中，參與新的裂解化學反應。

3.根據權利要求1所述的一種油頁巖原位提取頁巖油氣的方法，其特征在于：所述井數為一口注熱井，一口生產井；也可采用群井布置。

4.根據權利要求1所述的一種油頁巖原位提取頁巖油氣的方法，其特征在于：使用水力壓裂、定向貫通井、爆破的方法形成氣液流動通道。

5.根據權利要求1所述的一種油頁巖原位提取頁巖油氣的方法，其特征在于：起初通入的氮氣是在地面加熱的。

6.根據權利要求1所述的一種油頁巖原位提取頁巖油氣的方法，其特征在于：起初通入的惰性氣體，如氬氣，二氧化碳。

7.根據權利要求6所述的一種油頁巖原位提取頁巖油氣的方法，其特征在于：所述的惰性氣體是氬氣或二氧化碳。

8.根據權利要求1所述的一種油頁巖原位提取頁巖油氣的方法，其其特征在于：初步生成的可燃氣體部分提取分離后，用于燃燒加熱注入氣體，實現能量自給。

9.根據權利要求1所述的一種油頁巖原位提取頁巖油氣的方法，其特征在于：于部分從生產井中抽出的氣體再和氮氣按照一定比例注入井內，參加裂解化學反應。

10.根據權利要求1所述的一種油頁巖原位提取頁巖油氣的方法，其特征在于：區域井組裂解化學反應結束后，通過循環通入氮氣，將反應完成區域的余熱，利用到新的反應區域。

11.根據權利要求3所述的一種油頁巖原位提取頁巖油氣的方法所述，其特征在于：所述加熱井和生產井的群井布置方式可以為一口注熱井，周圍三角形布置三口生產井；或為一口注熱井，周圍四邊形布置四口生產井；或為中心一口注熱井，周圍梅花形布置六口生產井的蜂窩狀井組。

12.根據權利要求1或2或3所述的一種油頁巖原位提取頁巖油氣的方法，其特征在于：注熱井與生產井的井間距為15～25m。