[發明專利]推進式頁巖氣燃燒開采裝置及方法

有效

• 申請號: 201810058115.4
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN108266170B
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 陳威;周禹
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: E21B43/243
• 分類號: E21B43/243
• 代理公司: 寧波高新區核心力專利代理事務所(普通合伙) 33273
• 代理人: 袁麗花

本發明公開了一種推進式頁巖氣燃燒開采裝置及方法，所述裝置包括燃燒管道及安裝于燃燒管道內的滑盤，所述燃燒管道的內側底部軸向設有滑軌，滑盤上對應設有與滑軌相吻合的滑槽，滑盤通過其上的滑槽在燃燒管道內沿著滑軌軸向移動，滑盤上設有第一管道及第二管道，分別用于提供燃燒用的兩種氣體。本發明通過管內燃燒，將熱量間接傳遞到頁巖層，火焰不與頁巖層直接接觸，更加安全；燃燒開采裝置結構簡單，成本低，操作方便，可來回移動，可對不同方位的頁巖進行加熱；燃燒的產物主要是二氧化碳和水，易于處理，對環境污染小。

技術領域

本發明涉及頁巖氣開采技術領域，特別是涉及一種推進式頁巖氣燃燒開采裝置及方法。

背景技術

頁巖氣是指賦存于富有機質泥頁巖及其夾層中，以吸附和游離狀態為主要存在方式的非常規天然氣，主要成分是甲烷等碳氫化合物，是一種清潔、高效的能源。我國頁巖氣資源豐富，分布范圍廣，頁巖氣的開采壽命和生產周期長，能夠長期地穩定產氣，具有較大的開發潛力與開發價值。但是頁巖氣藏的儲層一般呈低孔、低滲透率的物性特征，氣流的阻力大，開采效率低以及開采難度較大。

目前使用較多的是水力壓裂技術來開采頁巖氣，該技術是使用大量摻有化學物質的壓裂液注入頁巖層進行壓裂以獲取頁巖氣，但是此項技術需要消耗大量的水資源，而且其中的化學物質會污染地下水，嚴重破壞環境。另外，也有通過爆炸方式來提高頁巖層的滲透率與孔隙率，但是此方法存在較大的安全隱患。還有使用局部燃燒頁巖層的方法，來提高頁巖氣的采收率，此方法需要消耗掉頁巖層中部分的頁巖氣，效率不高，而且燃燒難于控制，同樣存在安全隱患。

因此，針對上述技術問題，有必要提供一種推進式頁巖氣燃燒開采裝置及方法。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種推進式頁巖氣燃燒開采裝置及方法，通過管內燃燒，將熱量由管壁傳遞到頁巖層，提高頁巖層的滲透率及頁巖的孔隙率，從而提高頁巖氣的開采效率。

為了實現上述目的，本發明一實施例提供的技術方案如下：

一種推進式頁巖氣燃燒開采裝置，所述裝置包括燃燒管道及安裝于燃燒管道內的滑盤，所述燃燒管道的內側底部軸向設有滑軌，滑盤上對應設有與滑軌相吻合的滑槽，滑盤通過其上的滑槽在燃燒管道內沿著滑軌軸向移動，滑盤上設有第一管道及第二管道，分別用于提供燃燒用的兩種氣體。

作為本發明的進一步改進，所述燃燒管道為圓柱形，滑盤截面為圓形。

作為本發明的進一步改進，所述燃燒管道上的滑軌為三棱柱形，滑盤上的開口截面為扇形。

作為本發明的進一步改進，所述第一管道為甲烷管道，第二管道為空氣管道，第一管道和第二管道分別用于提供燃燒用的甲烷和空氣。

本發明另一實施例提供的技術方案如下：

一種應用推進式頁巖氣燃燒開采裝置的推進式頁巖氣燃燒開采方法，所述方法包括：

S1、將燃燒管道鋪設于頁巖層；

S2、第一管道和第二管道內分別通入氣體，在燃燒管道內點燃第一管道和第二管道提供的氣體，控制燃燒溫度；

S3、沿著燃燒管道軸向推動滑盤，使燃燒火焰從燃燒管道的一端移動到另一端，燃燒管道內燃燒釋放出的熱量通過燃燒管道壁傳遞到頁巖層中，對不同方位的頁巖層進行加熱，頁巖層被加熱后頁巖層壓力增大，同時頁巖中的有機物與礦物受熱分解，使得頁巖的孔隙率與滲透率增大并產生更多的裂紋，提高頁巖氣的流動能力，從頁巖層裂縫中開采得到頁巖氣。

作為本發明的進一步改進，所述步驟S2中，燃燒溫度為1000℃-1200℃。

作為本發明的進一步改進，所述步驟S2中“控制燃燒溫度”具體為：

通過改變第一管道和/或第二管道內氣體的流量，控制燃燒管道內的燃燒溫度。