[發明專利]一種油頁巖地下原位劈裂裂解施工裝置及施工工藝

有效

• 申請號: 201710445703.9
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN107060717B
• 公開（公告）日: 2023-02-07
• 發明（設計）人: 潘殿琦;李瑞;吳銀柱;彭第;黃非;徐瑞;劉麗莎;王要峰;李振龍;楊書紅;歐陽著;徐鑫
• 申請（專利權）人: 長春工程學院
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B43/241;E21B43/00
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 俞曉明

1.一種油頁巖地下原位劈裂裂解施工裝置，其特征在于，包括劈裂裝置部分和裂解裝置部分；

所述劈裂裝置部分包括漿液裝置、輸送裝置及噴射裝置，所述漿液裝置與輸送裝置連接，輸送裝置與噴射裝置連接；

所述漿液裝置包括水箱(1)、外加劑溶液箱(2)、攪拌機(3)以及漿液儲存桶(4)，所述水箱(1)以及外加劑溶液箱(2)分別通過管路與攪拌機(3)連接，攪拌機(3)通過管路與漿液儲存桶(4)連接；

所述輸送裝置包括高壓注漿泵(5)；

所述噴射裝置包括噴射機具，所述噴射機具包括鉆機(6)以及與鉆機相連的鉆桿(7)，鉆桿(7)內部設有輸送劈裂漿液的漿液通道，所述鉆桿(7)上開設有沿鉆桿縱向呈螺旋排列的噴嘴；

所述漿液儲存桶(4)通過管路與高壓注漿泵(5)連接，高壓注漿泵(5)通過管路與鉆桿(7)內部所設的漿液通道連接；

所述裂解裝置部分包括熱解裝置、電滲裝置以及抽油裝置；所述熱解裝置、電滲裝置以及抽油裝置獨立安裝并獨立工作；

所述熱解裝置包括供電設備、電熱棒及供電線路，其中供電設備通過供電線路與電熱棒電連接，所述電熱棒插入裂解工藝井內；

所述電滲裝置包括裂解工藝井電極圈、油井電極圈、供電設備及供電線路；所述裂解工藝井電極圈設為負極、油井電極圈設為正極，所述裂解工藝井電極圈、油井電極圈分別通過供電線路與供電設備電連接；

所述抽油裝置包括抽油管、抽油泵和儲油箱，所述抽油泵通過輸油管道與儲油箱相連接，抽油泵與抽油管連接，所述抽油管安裝于出油井內。

2.一種油頁巖地下原位劈裂裂解施工工藝，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、進行劈裂施工，具體包括如下步驟：

1.1)漿液配制：將劈裂漿液外加劑與水按質量比1:100的比例在外加劑溶液箱內混合形成混合漿液，混合漿液與水箱中的水經過攪拌機攪拌，流入漿液儲存桶內進行劈裂漿液儲存，當噴射機具鉆進及劈裂時，由高壓注漿泵將劈裂漿液送至噴射通道；所述劈裂漿液外加劑是油頁巖電解質外加劑；

1.2)對油頁巖進行地下原位微劈裂鉆進：即采用噴射機具，邊鉆進邊低壓噴射，自地表鉆進油頁巖目的層底板；

1.3)采用旋噴劈裂，對油頁巖進行地下原位高壓劈裂：即在油頁巖目的層底板處開始高壓旋噴劈裂，邊上提噴射機具，邊旋噴劈裂油頁巖層，直至旋噴到油頁巖目的層上頂板，對單點旋噴劈裂結束；

1.4)復劈裂：重復步驟1.2)和步驟1.3)，直至油頁巖目的層劈裂成符合要求尺寸的塊狀；

1.5)再進行下一個單點旋噴劈裂：重復步驟1.2)、步驟1.3)、步驟1.4)；

1.6)各個單點劈裂范圍相互疊加，使開采區整個油頁巖目的層均勻劈裂成小塊狀或粉狀，以便有利于后續工序的熱能滲透其中，達到充分加熱裂解油頁巖目的；

步驟二、進行裂解施工，具體包括如下步驟：

2.1)油井施工：在步驟一的地下原位對油頁巖全面劈裂基礎上，在工藝井裂解有效影響范圍內，打一口油井并安裝抽油管、抽油泵及儲油箱；

2.2)裂解工藝井施工：在油井周邊工藝井裂解有效影響范圍內，打4口裂解工藝井，安裝電滲管、電熱棒及供電設備；

2.3)熱裂解：油頁巖中的油在電熱棒的加熱下，進行不斷裂解，形成頁巖油流體，頁巖油不斷地流入油井中；

2.4)電滲裂解：熱裂解的同時，電滲裝置不斷地對油頁巖中的油實現深度裂解，形成頁巖油流體，流入油井中；

2.5)抽油：通過抽油管、抽油泵，開采石油。