[实用新型]一种油页岩电加热试验和监控装置

说明书

技术领域

本实用新型属于油页岩地下原位电加热技术领域，涉及一种油页岩电加热试验和监控装置。

背景技术

油页岩是一种沉积页岩，其中富含有机质。它具有煤炭的特性，可直接燃烧，用于发电或供热，同时具有石油的成分，可炼制人造石油—页岩油。因此，作为非常规能源的油页岩，越来越引起世界各国的关注。中国油页岩探明储量7199×10⁸t，折合页岩油达476×10⁸t，居世界油页岩储量第二位。

目前，国际上油页岩就地干馏开采方法很多。根据热量传递的方式可以分为三种：直接传导加热、对流加热、辐射加热。

直接电加热法比如：壳牌原位转化技术(In-situ Conversion Process)，简称ICP技术。壳牌公司的ICP技术占地面积小，不产生尾气废渣，空气污染小，有害副产品及对地下水污染也较少，和传统工艺相比有重大突破。但是，该技术也存在工艺复杂、耗电量大、无用耗损大、回收效率低及成本高等缺点。

目前对流加热技术主要有太原理工大学的对流加热技术、雪弗龙的Crush技术和EGL技术等。但是该技术仅适用于深度超过150m、厚度超过8m的油页岩地层中，其余条件下经济效益较低。

辐射加热,如美国伊利诺理工大学提出利用射频技术对油页岩进行加热，该技术先期利用组合电极对深层油页岩加热，加热速度较缓慢；后来采用无线射频的方式，缩短了热扩散的时间，且容易控制，穿透力强，但同样存在油页岩温度升温速率慢的问题,极大地提高了油页岩的开采利用成本。

本实用新型油页岩电加热试验和监控装置是在室内模拟现场原位开采状态，结合以上三种加热方式，以电加热法为主，辅助监控系统，实现了对油页岩电加热过程的控制，并对油页岩加热过程中的数据进行实时采集，确定合理可行的原位开采工艺和加热设备，克服了现有技术存在的工艺复杂、耗电量大、成本高等问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的工艺复杂、耗电量大、成本高等问题，提供了一种油页岩电加热试验和监控装置。

为解决上述技术问题，本实用新型是采用如下技术方案实现的，结合附图说明如下：

一种油页岩电加热试验和监控装置，包括加热系统和监控装置两大部分，

所述加热系统包括电加热反应釜3、电加热器、油水分离器8、油气分离器18和气体冷凝装置；

所述电加热器布置于电加热反应釜3的加热孔内，电加热反应釜3通过管路b7与油水分离器8连接，所述油水分离器8通过管路f17与油气分离器18连接，管路f17进入到气体冷凝装置中；

所述的监控装置分为控制部分和数据采集部分。

所述控制部分包括PID仪表和功率调整器；PID仪表将信号传递给功率调整器，通过功率调整器调整电加热器的加热功率。

所述的数据采集部分由无纸记录仪2、温度传感器、压力传感器、流量计组成；

温度传感器、压力传感器、流量计采集的数据均存储在无纸记录仪2中，无纸记录仪2将数据信号输出给PID仪表。

技术方案中所述电加热反应釜3下方圆锥状底部设置阀门a4，与管路a5连接，管路a5上设置阀门b6并与管路b7连接。

技术方案中所述油水分离器8的底部和右侧壁上，分别设置阀门c9、阀门d10，进行水和油的分离。

技术方案中所述油气分离器18的底部和顶壁分别设置阀门e19和阀门f20，油气分离器18左侧经管路g21与集气瓶23连接，集气瓶23顶壁设置阀门g22。

技术方案中所述气体冷凝装置主要由换热器15、水泵13、冷却水箱11以及循环管路c12、d14、e16组成；冷却水箱11右侧与自来水连通，水泵13右侧经管路c12与冷却水箱11连接，左侧经管路d14与换热器15连接，换热器15上部右侧与管路e16连接。

在电加热反应釜3内设置温度传感器设置，在腔外管路a5、管路d14、管路e16和管路f17上设置温度传感器；

在电加热反应釜3和管路a5、管路f17上分别设置压力传感器；

在进入换热器15的管路c12上设置流量计；

技术方案中所述的电加热反应釜3的盖子是一法兰，在法兰的中部有六个加热孔，成正六边形分布；在加热孔的中间有一个进气孔，通过此孔往电加热反应釜3中注入氮气。