[發(fā)明專利]油頁巖注氮氣熱采系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011214885.7
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN114439436A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發(fā)明（設計）人: 張吉昌;趙永仁;金兆勛;程玉新;王大偉;吳一塵;韓耀龍;孫田;孫賀
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/16
• 分類號: E21B43/16;E21B43/24;E21B43/34
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權代理有限公司 11127
• 代理人: 趙燕力;韓嫚嫚

本發(fā)明為一種油頁巖注氮氣熱采系統(tǒng)，包括井下加熱裝置、井下采油裝置和地面處理裝置，井下加熱裝置包括第一隔熱管和制氮裝置，第一隔熱管上設置有點火器，制氮裝置的氮氣輸出口與第一隔熱管的內部相連通，第一隔熱管的底部開設有注氣孔；井下采油裝置包括第二隔熱管，第二隔熱管上設置有抽油泵，采出井通過地層孔隙以及裂縫與注熱井相連通；地面處理裝置包括相連接的一級油氣分離裝置和二級油氣分離裝置，一級油氣分離裝置的進液口與的第二隔熱管連接，一級油氣分離裝置的出液口和二級油氣分離裝置的出液口均與集油管線連接。本發(fā)明解決了頁巖油熱采現(xiàn)場實施難度大、經(jīng)濟成本高、加熱效率低的技術問題。

技術領域

本發(fā)明涉及頁巖油開發(fā)技術領域，尤其涉及一種油頁巖注氮氣熱采系統(tǒng)。

背景技術

中國油頁巖含量資源十分豐富，資源量位居世界第四，技術可采量位居世界第三，頁巖油是我國石油資源的重要接替來源，關系著國內能源安全。

現(xiàn)階段，我國低、中成熟度油頁巖開發(fā)一直未取得實質性工業(yè)化突破，目前最有效的方式是加熱開采，我國常用的加熱方式有注熱蒸汽加熱技術，而國外的加熱方式有無線射頻加熱技術、埃克森–美孚公司的Electrofrac TM技術以及殼牌公司E-ICP加熱技術等。但何種技術又存在以下問題：

一、注熱蒸汽加熱技術，需要有極高的干度，投入費用高，而且注入蒸汽在井底冷凝成水，會對地層造成傷害，嚴重水敏會造成地層孔隙完全堵死，油氣無法流動。

二、無線射頻加熱技術，需要功率大，現(xiàn)場實現(xiàn)較為困難；

三、Electrofrac TM技術，投入費用高，操作復雜，技術難度大；

四、E-ICP加熱技術，較難控制，地下需要建立冷凍隔離墻，對加熱器要求高，容易燒毀加熱器。

針對相關技術中頁巖油熱采現(xiàn)場實施難度大、經(jīng)濟成本高、加熱效率低的問題，目前尚未給出有效的解決方案。

由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關行業(yè)的經(jīng)驗與實踐，提出一種油頁巖注氮氣熱采系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術的缺陷。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種油頁巖注氮氣熱采系統(tǒng)，供熱穩(wěn)定，能夠滿足頁巖油開發(fā)過程中所需的熱量需求，操作難度低、安全性高，有效提高加熱效率，減小對地層的傷害。

本發(fā)明的目的可采用下列技術方案來實現(xiàn)：

本發(fā)明提供了一種油頁巖注氮氣熱采系統(tǒng)，所述油頁巖注氮氣熱采系統(tǒng)包括井下加熱裝置、井下采油裝置和地面處理裝置，

所述井下加熱裝置包括位于注熱井內的第一隔熱管和向所述注熱井內輸送氮氣的制氮裝置，所述第一隔熱管上設置有點火器，所述點火器隨所述第一隔熱管下入至所述注熱井內油頁巖層，所述第一隔熱管的內部設置有與所述點火器連接的點火電纜，所述制氮裝置的氮氣輸出口與所述第一隔熱管的內部相連通，所述第一隔熱管的底部開設有供所述氮氣輸出至所述注熱井內的注氣孔；

所述井下采油裝置包括位于采出井內的第二隔熱管，所述第二隔熱管上設置有抽油泵，所述抽油泵隨所述第二隔熱管下入至所述采出井內油頁巖層，所述第二隔熱管的內部設置有與所述抽油泵連接的抽油桿，所述采出井通過地層孔隙以及裂縫與所述注熱井相連通；

所述地面處理裝置包括對油液中的氣體進行分離的一級油氣分離裝置和對油液中剩余的濕氣進行去除的二級油氣分離裝置，所述一級油氣分離裝置的進液口與所述的第二隔熱管連接，所述一級油氣分離裝置的出氣口和所述二級油氣分離裝置的進氣口連接，所述二級油氣分離裝置的出氣口與尾氣點燃裝置連接，所述一級油氣分離裝置的出液口和所述二級油氣分離裝置的出液口均與集油管線連接。

在本發(fā)明的一較佳實施方式中，所述第一隔熱管在所述注熱井內沿豎直方向設置，所述第一隔熱管的頂端位于所述注熱井的井口處，所述點火器設置于所述第一隔熱管的底端。