[发明专利]一种油页岩地下原位劈裂裂解施工装置及施工工艺

权利要求书

1.一种油页岩地下原位劈裂裂解施工装置，其特征在于，包括劈裂装置部分和裂解装置部分；

所述劈裂装置部分包括浆液装置、输送装置及喷射装置，所述浆液装置与输送装置连接，输送装置与喷射装置连接；

所述浆液装置包括水箱(1)、外加剂溶液箱(2)、搅拌机(3)以及浆液储存桶(4)，所述水箱(1)以及外加剂溶液箱(2)分别通过管路与搅拌机(3)连接，搅拌机(3)通过管路与浆液储存桶(4)连接；

所述输送装置包括高压注浆泵(5)；

所述喷射装置包括喷射机具，所述喷射机具包括钻机(6)以及与钻机相连的钻杆(7)，钻杆(7)内部设有输送劈裂浆液的浆液通道，所述钻杆(7)上开设有沿钻杆纵向呈螺旋排列的喷嘴；

所述浆液储存桶(4)通过管路与高压注浆泵(5)连接，高压注浆泵(5)通过管路与钻杆(7)内部所设的浆液通道连接；

所述裂解装置部分包括热解装置、电渗装置以及抽油装置；所述热解装置、电渗装置以及抽油装置独立安装并独立工作；

所述热解装置包括供电设备、电热棒及供电线路，其中供电设备通过供电线路与电热棒电连接，所述电热棒插入裂解工艺井内；

所述电渗装置包括裂解工艺井电极圈、油井电极圈、供电设备及供电线路；所述裂解工艺井电极圈设为负极、油井电极圈设为正极，所述裂解工艺井电极圈、油井电极圈分别通过供电线路与供电设备电连接；

所述抽油装置包括抽油管、抽油泵和储油箱，所述抽油泵通过输油管道与储油箱相连接，抽油泵与抽油管连接，所述抽油管安装于出油井内。

2.一种油页岩地下原位劈裂裂解施工工艺，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、进行劈裂施工，具体包括如下步骤：

1.1)浆液配制：将劈裂浆液外加剂与水按质量比1:100的比例在外加剂溶液箱内混合形成混合浆液，混合浆液与水箱中的水经过搅拌机搅拌，流入浆液储存桶内进行劈裂浆液储存，当喷射机具钻进及劈裂时，由高压注浆泵将劈裂浆液送至喷射通道；所述劈裂浆液外加剂是油页岩电解质外加剂；

1.2)对油页岩进行地下原位微劈裂钻进：即采用喷射机具，边钻进边低压喷射，自地表钻进油页岩目的层底板；

1.3)采用旋喷劈裂，对油页岩进行地下原位高压劈裂：即在油页岩目的层底板处开始高压旋喷劈裂，边上提喷射机具，边旋喷劈裂油页岩层，直至旋喷到油页岩目的层上顶板，对单点旋喷劈裂结束；

1.4)复劈裂：重复步骤1.2)和步骤1.3)，直至油页岩目的层劈裂成符合要求尺寸的块状；

1.5)再进行下一个单点旋喷劈裂：重复步骤1.2)、步骤1.3)、步骤1.4)；

1.6)各个单点劈裂范围相互叠加，使开采区整个油页岩目的层均匀劈裂成小块状或粉状，以便有利于后续工序的热能渗透其中，达到充分加热裂解油页岩目的；

步骤二、进行裂解施工，具体包括如下步骤：

2.1)油井施工：在步骤一的地下原位对油页岩全面劈裂基础上，在工艺井裂解有效影响范围内，打一口油井并安装抽油管、抽油泵及储油箱；

2.2)裂解工艺井施工：在油井周边工艺井裂解有效影响范围内，打4口裂解工艺井，安装电渗管、电热棒及供电设备；

2.3)热裂解：油页岩中的油在电热棒的加热下，进行不断裂解，形成页岩油流体，页岩油不断地流入油井中；

2.4)电渗裂解：热裂解的同时，电渗装置不断地对油页岩中的油实现深度裂解，形成页岩油流体，流入油井中；

2.5)抽油：通过抽油管、抽油泵，开采石油。