[发明专利]微波加热地下油页岩开采油气的方法及其模拟实验系统

权利要求书

1.一种微波加热地下油页岩开采油气的方法，其特征在于，所述方法包括：

对地下油页岩矿层进行水平造缝和垂直造缝，分别生成横向裂缝和纵向裂缝，在生成的纵向裂缝中注入微波强吸收介质；

对所述油页岩矿层和所述微波强吸收介质进行直接微波辐射加热，并使得温度升高的微波强吸收介质传导加热所述油页岩矿层，以及使得生成的油气通过所述横向裂缝导出。

2.根据权利要求1所述的微波加热地下油页岩开采油气的方法，其特征在于，

所述对地下油页岩矿层进行水平造缝和垂直造缝，分别生成横向裂缝和纵向裂缝，在生成的纵向裂缝中注入微波强吸收介质，包括：

在地下的油页岩矿层中生成多条水平方向的横向裂缝；

钻加热井和采油井，在所述加热井和所述采油井之间，纵向压裂所述油页岩矿层以生成至少一条纵向裂缝，将微波强吸收介质注入所述纵向裂缝中；

所述对所述油页岩矿层和所述微波强吸收介质进行直接微波辐射加热，并使得温度升高的微波强吸收介质传导加热油页岩矿层，以及使得生成的油气通过所述横向裂缝导出，包括：

利用微波加热所述油页岩矿层和所述微波强吸收介质，使得所述微波强吸收介质温度升高后以热传导方式加热周围的油页岩矿层，热解干酪根，生成油气，所述油气通过所述横向裂缝导出至所述采油井并排出至地面。

3.根据权利要求2所述的微波加热地下油页岩开采油气的方法，其特征在于，所述利用微波加热所述油页岩矿层和所述微波强吸收介质，包括：

利用微波发生器产生的微波以热辐射的方式加热所述油页岩矿层；以及，

利用微波发生器产生的微波以热辐射的方式加热所述微波强吸收介质，使得温度升高后的微波强吸收介质又以热传导方式加热周围的油页岩矿层。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的微波加热地下油页岩开采油气的方法，其特征在于，所述微波强吸收介质包括：油页岩半焦、石墨或者人工合成微波吸收介质。

5.一种微波加热地下油页岩开采油气的模拟实验系统，其特征在于，所述模拟实验系统包括：

微波加热系统，用于利用微波加热油页岩和导出所述油页岩的热解产物，所述油页岩包括填充有微波强吸收介质的纵向裂缝；

收集测量系统，用于进行所述油页岩的热解产物的冷凝、收集和测量；

计算机处理系统，用于执行油页岩温度检测和分析采集的数据；

功率控制系统，用于控制微波产生的功率；

其中，所述功率控制系统、所述收集测量系统和所述计算机处理系统分别与所述微波加热系统相连。

6.根据权利要求5所述的模拟实验系统，其特征在于，所述微波加热系统包括：微波发生器、微波导入管、波导管、反应釜体、油气导出管和温度检测器；所述反应釜体带有盖子，所述盖子和所述反应釜体以封头进行密封，所述波导管上有微波发射孔，便于微波导出，所述波导管、所述油气导出管和所述温度检测器分别卡在所述盖子上，并进行了密封。

7.根据权利要求6所述的模拟实验系统，其特征在于，所述反应釜体外部套接着保温筒体。

8.根据权利要求6所述的模拟实验系统，其特征在于，所述波导管位于所述反应釜体中央，所述反应釜体的底部和上部分别设置有与所述油气导出管相连的油气导出口。

9.根据权利要求6所述的模拟实验系统，其特征在于，所述温度检测器包括多个热电偶。

10.根据权利要求9所述的模拟实验系统，其特征在于，所述多个热电偶平均分布在以所述波导管为中心的十字形的四个分支上。

11.根据权利要求6所述的模拟实验系统，其特征在于，所述反应釜体与所述盖子之间设置有密封圈。

12.根据权利要求6所述的模拟实验系统，其特征在于，所述功率控制系统与所述微波加热系统中的微波发生器通过数据线相连，所述微波加热系统中的油气导出管与所述收集测量系统相连，所述微波加热系统中的温度检测器通过数据线与所述计算机处理系统相连。