[發明專利]富有機質巖石原位熱采方式對比模擬裝置及其實驗方法

有效

• 申請號: 202110216382.1
• 申請日: 2021-02-26
• 公開（公告）號: CN113062715B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 許浩;尹振勇;吳京杰;符芳亮;曹燦
• 申請（專利權）人: 中國地質大學(北京)
• 主分類號: E21B43/24
• 分類號: E21B43/24;E21B43/243;E21B49/00
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務所(普通合伙) 41131
• 代理人: 朱俊峰;田文舉

富有機質巖石原位熱采方式對比模擬裝置及其實驗方法，包括實驗塔和計算機，實驗塔整體為圓筒結構，實驗塔由塔基、塔身和塔頂組成，塔基的上端與塔身的下端一體成型固定連接，塔身的上端與塔頂的下端可拆卸固定連接，塔基內設置有液壓動力裝置和加熱裝置，塔身內設置有加壓裝置、集氣裝置、監測裝置和冷卻裝置，液壓動力裝置與加壓裝置連接，計算機分別與液壓動力裝置、加熱裝置、監測裝置和冷卻裝置信號連接。本發明能夠實現對地下不同深度巖層的真實模擬，以及實現三種不同加熱方式對富有機質巖石樣品進行加熱解析，可對不同溫度下富有機質巖石樣品的產氣量進行記錄和對比，有利于深入研究不同溫度下三種加熱方式對頁巖氣產量的影響。

技術領域

本發明涉及富有機質巖石模擬開采領域，具體的說，涉及一種富有機質巖石原位熱采方式對比模擬裝置及其實驗方法。

背景技術

富有機質巖石主要是地質歷史中的優質生油頁巖，頁巖氣是指附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，成分以甲烷為主，是一種清潔、高效的能源資源和化工原料，用途廣泛，具有較高的工業經濟價值。隨著環保壓力的增大，富有機質巖石原位開采已成為未來富有機質巖石商業化大規模開采的必然發展趨勢。

富有機質巖石中的有機質被加熱到一定高溫后就會發生高溫裂解。同時，整個地層在各方面的參數也會發生變化，巖石結構、構造、應力分布、物質組成等等方面的參數發生變化。因此富有機質巖石熱解技術、溫度控制技術、高溫頁巖油氣集輸技術、信息控制技術及保溫技術等相互滲透、綜合、集成和應用是當今技術發展的主要方向。目前，富有機質巖石原位開采的加熱方式主要有直接燃燒加熱、高溫氣體加熱和金屬熱傳導加熱方式等。但不同的加熱形式及不同溫度的影響對頁巖氣產量的影響沒有進行系統的研究與對比。

發明內容

本發明的目的是提供一種富有機質巖石原位熱采方式對比模擬裝置及其實驗方法，本發明能夠實現對地下不同深度巖層的真實模擬，以及實現三種不同加熱方式對富有機質巖石樣品進行加熱解析，可對不同溫度下富有機質巖石樣品的產氣量進行記錄和對比，有利于深入研究不同溫度下三種加熱方式對頁巖氣產量的影響。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

富有機質巖石原位熱采方式對比模擬裝置，包括實驗塔和計算機，實驗塔整體為圓筒結構，實驗塔由塔基、塔身和塔頂組成，塔基的上端與塔身的下端一體成型固定連接，塔身的上端與塔頂的下端可拆卸固定連接，塔基內設置有液壓動力裝置和加熱裝置，塔身內設置有加壓裝置、集氣裝置、監測裝置和冷卻裝置，液壓動力裝置與加壓裝置連接，計算機分別與液壓動力裝置、加熱裝置、監測裝置和冷卻裝置信號連接。

液壓動力裝置包括液壓泵和液壓油箱，液壓泵和液壓油箱均固定安裝在塔基內左側部，液壓泵的進油口與液壓油箱的出油口連接，液壓泵的出油口連接有一根供油管，供油管向左穿過塔基的左側板并伸出塔基，供油管的左端固定連接有一根上油管，上油管豎向設置在塔身的左側，計算機與液壓泵信號連接。