[實用新型]一種油頁巖原位模擬熱解裝置

有效

• 申請號: 202020041886.5
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN211500629U
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 楊秦川;郭威;李強;朱斌;徐紹濤
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B43/241
• 代理公司: 長春市吉利專利事務所(普通合伙) 22206
• 代理人: 李曉莉

本實用新型公開了一種油頁巖原位模擬熱解裝置，屬于非常規能源開采領域，由巖心夾持機構、圍壓加壓機構和高溫高壓密封機構組成，巖心夾持機構由樣品套和夾持墊圈組成，圍壓加壓機構由加壓套和中間套組成，高溫高壓密封機構由第一壓套、第一壓環、第二壓環、第二壓套及密封件組成，能夠給油頁巖巖心施加圍壓，模擬油頁巖的原位應力狀態，同時能夠從一端注氣，經過油頁巖巖心之后，氣體從另一端排出，實現油頁巖在高溫高圍壓狀態下的裂解。本實用新型提出的裝置能夠有效的模擬地下油頁巖層在加熱過程中所處的真實溫?壓環境，通過實驗研究獲得油頁巖的地下原位裂解特性，從而指導實際開采工程。

技術領域

本實用新型屬于非常規能源開采領域，具體涉及一種油頁巖原位模擬熱解裝置。

背景技術

油頁巖作為一種非常規能源，因其儲量巨大、分布廣泛，成為了常規石化能源的重要替代能源。現階段，地面干餾技術和地下原位轉化技術是油頁巖開發利用的兩類重要技術。由于地面干餾技術具有占地面積大、污染嚴重等問題，因此更加環保高效的油頁巖地下原位轉化技術成為了人們關注的焦點。

油頁巖原位轉化技術所應用的對象為處于地表以下的、埋藏較深的油頁巖層，需要通過地面注氣設備向井內注入高溫高壓氣體，實現對目標油頁巖層的加熱。由于復雜的地下應力環境以及對油頁巖原位熱解特性研究的缺乏，使得在實際的開采過程中無法通過已有的理論成果來指導現場工作的進行，導致加熱過程中油頁巖層溫度上升緩慢，需要長時間的對其進行加熱，既耗時又耗財，使得生產成本居高不下，嚴重地阻礙了油頁巖工業的發展。因此，針對地下油頁巖所處的真實應力環境，通過室內實驗裝置模擬油頁巖原位熱解，研究油頁巖在高溫高圍壓條件下的流動熱解特性，顯得尤為關鍵。

實用新型內容

本實用新型的目的是提出了一種油頁巖原位模擬熱解裝置，能夠給油頁巖巖心施加圍壓，模擬油頁巖的原位應力狀態，同時能夠從油頁巖原位模擬熱解裝置的一端注氣，經過油頁巖巖心之后，氣體從另一端排出，實現油頁巖在高溫高圍壓狀態下的裂解。

本實用新型為實現上述目的采用的技術方案是：一種油頁巖原位模擬熱解裝置，其特征在于：該裝置由巖心夾持機構、圍壓加壓機構和高溫高壓密封機構組成，所述巖心夾持機構由樣品套和夾持墊圈組成，所述樣品套由同軸設置的厚壁紫銅圓管和薄壁紫銅圓管構成，所述厚壁紫銅圓管和薄壁紫銅圓管的內徑一致，厚壁紫銅圓管的外徑大于薄壁紫銅圓管的外徑，厚壁紫銅圓管的數量為兩根；所述薄壁紫銅圓管位于兩根厚壁紫銅圓管之間，薄壁紫銅圓管與位于其兩側的厚壁紫銅圓管通過焊接的方式連接在一起或者為一體成型式結構；所述夾持墊圈為環形墊圈，夾持墊圈的外徑與厚壁紫銅圓管的內徑一致；

所述圍壓加壓機構由加壓套和中間套組成，所述中間套和加壓套從內到外依次套設在樣品套上，中間套為不銹鋼圓管，中間套的外徑與加壓套的內徑一致，中間套的內徑與厚壁紫銅圓管的外徑一致，中間套和樣品套之間的環狀封閉空間構成加壓倉，在所述中間套的側壁上均勻開設有用于連通加壓倉和壓力擴散倉的壓力擴散口；所述加壓套為不銹鋼圓管，加壓套的兩端設置有內螺紋，加壓套的內側壁上具有環形凹陷區，加壓套與中間套之間的環狀封閉空間構成壓力擴散倉，加壓套的外側壁上開設有與壓力擴散倉連通的加壓口和泄壓口；