[發(fā)明專利]一種富油煤原位熱解反應(yīng)程度監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111001610.X
• 申請(qǐng)日: 2021-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN113756779A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付德亮;楊甫;田濤;王振東;段中會(huì);馬麗;李娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西省煤田地質(zhì)集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): E21B43/295
• 分類號(hào): E21B43/295;E21B47/00;G01N25/20;G01N30/02;G01N30/06;G01N30/72
• 代理公司: 北京久維律師事務(wù)所 11582
• 代理人: 邢江峰

本發(fā)明提供一種富油煤原位熱解反應(yīng)程度監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法，包括如下步驟：建立熱解反應(yīng)階段標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)；對(duì)富油煤的原位熱解開采，開采過(guò)程中，在抽采井內(nèi)對(duì)進(jìn)行分期產(chǎn)物收集，采樣要求對(duì)井口所得全組分產(chǎn)物進(jìn)行收集；獲得井口產(chǎn)物以后進(jìn)行產(chǎn)物的組分特征分析，獲得井下熱解反應(yīng)階段指標(biāo)；通過(guò)熱解反應(yīng)階段標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)與井下熱解產(chǎn)物指標(biāo)的對(duì)比，判斷井下熱解程度。本發(fā)明基于室內(nèi)富油煤熱模擬實(shí)驗(yàn)所得熱解產(chǎn)物演化特征，對(duì)照原位熱解產(chǎn)物與室內(nèi)熱模擬實(shí)驗(yàn)建立的反應(yīng)程度指標(biāo)，進(jìn)而分析和判定原位熱解反應(yīng)程度及轉(zhuǎn)化率，為調(diào)整熱解提取油氣資源方法提供關(guān)鍵參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于能源資源地下原位開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及用于富油煤、油頁(yè)巖、重油和稠油等非常規(guī)能源原位開采領(lǐng)域中使用的一種富油煤原位熱解反應(yīng)程度監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，油頁(yè)巖以及煤的地下原位熱解技術(shù)越來(lái)越受到人們的重視，該方法通過(guò)現(xiàn)有鉆井技術(shù)和壓裂方法，在巖層當(dāng)中制造人工裂縫網(wǎng)絡(luò)，然后向其中注入過(guò)熱水蒸氣或過(guò)熱烴類氣體等高溫?zé)彷d體，使地下巖層受熱并促使有機(jī)質(zhì)熱解形成油氣，并最終將形成的油氣資源抽采至地面并加以利用。目前公布的主要專利有對(duì)“一種富油煤原位熱解的煤層對(duì)流加熱系統(tǒng)(202010989880.5)”、“一種深層煤原位熱解開采利用的工藝(202110074115.5)”、“一種煤炭地下原位熱解的系統(tǒng)及方法(202010991619.9)”。

該方法具有減少地面干餾工程，無(wú)需建設(shè)井下采掘巷道，可采煤炭深度范圍大，降低碳排放，避免地表沉陷等諸多優(yōu)點(diǎn)，但是限于熱解過(guò)程在地下進(jìn)行，無(wú)法直接判定地下富油煤資源的熱解程度，給原位熱解工程的高效運(yùn)行帶來(lái)一些限制。首先，若在尚未完全熱解時(shí)便停止注熱以及抽采作業(yè)，則會(huì)對(duì)地下資源造成浪費(fèi)；其次，由于熱漏失或其他原因造成的熱解不完全，導(dǎo)致的熱解產(chǎn)物產(chǎn)出較少時(shí)，若不能正確判別熱解反應(yīng)程度，有可能誤判為富油煤熱解接近終止而停止作業(yè)；另外，當(dāng)熱解反應(yīng)接近最終階段時(shí)，若不能正確判斷，也有可能誤判為其他原因造成的熱解產(chǎn)物減少，并在尋找原因時(shí)造成不必要的資源浪費(fèi)。

目前，有關(guān)原位熱解反應(yīng)程度判定的總體思路包括原位煤層采樣、原位煤層監(jiān)測(cè)等方法，但是由于相應(yīng)的成本過(guò)高，實(shí)施性不強(qiáng)，尚未形成具體方案。室內(nèi)熱模擬實(shí)驗(yàn)現(xiàn)階段發(fā)展十分成熟且成本低廉，同時(shí)地下熱解與室內(nèi)熱解過(guò)程中不同階段的熱解產(chǎn)物差別很小，因此二者的對(duì)照分析，具有很好的熱解程度判別評(píng)價(jià)應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述背景技術(shù)的闡述，本發(fā)明提供一種富油煤原位熱解反應(yīng)程度監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種富油煤原位熱解反應(yīng)程度監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法，包括如下步驟：

步驟A、建立標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)原位熱解區(qū)煤層采樣，獲得具有代表性的熱解樣品；通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行與地下熱解條件相同的模擬實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中精確獲取各個(gè)反應(yīng)階段的熱解產(chǎn)物，進(jìn)行產(chǎn)物的組分特征分析，分別建立熱解反應(yīng)階段標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)；

步驟B、對(duì)富油煤的原位熱解開采，開采過(guò)程中，在抽采井內(nèi)進(jìn)行分期產(chǎn)物收集，采樣要求對(duì)井口所得全組分產(chǎn)物進(jìn)行收集；

步驟C、獲得井口產(chǎn)物以后進(jìn)行產(chǎn)物的組分特征分析，獲得井下熱解反應(yīng)階段指標(biāo)；

步驟D、通過(guò)熱解反應(yīng)階段標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)與井下熱解產(chǎn)物指標(biāo)的對(duì)比，判斷井下熱解程度。通過(guò)實(shí)驗(yàn)所得熱解反應(yīng)階段指標(biāo)與井下熱解產(chǎn)物指標(biāo)的對(duì)比，分別判斷井下熱解程度，在得到的原位熱解反應(yīng)程度的具體區(qū)間內(nèi)，確定該富油煤原位熱解反應(yīng)轉(zhuǎn)化率。

上述技術(shù)方案中，所述組分特征包括熱解產(chǎn)生的氣態(tài)組分及產(chǎn)率，甲烷碳同位素，液態(tài)烴組分及產(chǎn)率。

上述技術(shù)方案中，所述井下熱解反應(yīng)階段指標(biāo)和熱解反應(yīng)階段標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)包括產(chǎn)物氣油比、CO₂氣體比例、氣體干燥系數(shù)、甲烷碳同位素?zé)峤夥磻?yīng)階段指標(biāo)。