[发明专利]一种高温流体开采油页岩的模拟装置的操作方法

权利要求书

1.一种高温流体开采油页岩的模拟装置的操作方法，其特征在于：模拟装置包括耐高温高压长距离反应装置、高温流体发生系统、主路大型快速冷凝器（25）、支路冷凝与产物收集系统、温度监测系统；

所述耐高温高压长距离反应装置包括反应釜（1）和刚性传压组件，反应釜（1）上部设置有注浆孔（4）以及注浆孔两侧的若干个测温孔，所述注浆孔（4）上设置有注浆阀门（41），所述测温孔连接有热电偶（5），所述反应釜（1）侧部设置有若干个冷凝孔（6），所述冷凝孔（6）与支路冷凝与产物收集系统相连的管路上设置有第二阀门（30）；

所述刚性传压组件包括传压头（7）、传压头卡扣（8）、轴向位移计（9）、传压腔进液口（10）、传压腔装配法兰（12）、连接法兰（11）、水循环冷却装置（13）、传压腔，刚性传压组件通过连接法兰（11）与反应釜（1）相连；

所述高温流体发生系统通过第一过热管（21）与反应釜（1）相连接，所述第一过热管（21）上设置有第一阀门（23），所述主路大型快速冷凝器（25）通过第二过热管（24）与刚性传压组件连接；

所述支路冷凝和产物收集系统主要包括一级冷却装置（26）、二级冷却装置（27）以及油气收集装置（28），一级冷却装置（26）与二级冷却装置（27）包括相同数量且一一对应的的串联布置的密闭槽体（29），槽体（29）内设置有换热螺旋管（31），所述槽体（29）通过管路相互连接，二级冷却装置（27）的槽体下部连接有油气收集装置（28）；

上述模拟装置的操作步骤为：

S1：在反应釜（1）内部充填满破碎的油页岩块体或者完整的油页岩岩芯，反应釜（1）两端安装高强度盲板，从而限制岩体运移；

S2：通过注浆孔（4）向反应釜（1）内部注入泥浆，泥浆为油页岩粉末和泥质胶结物的混合体，二者的比例处于1:1~3:1之间，注浆速率处于1.5L/min~5L/min之间，注满之后停止注浆，关闭注浆阀门（41）；

S3：待浆体充分干燥后，拆除反应釜（1）两侧盲板，通过连接法兰（11）将刚性传压组件与反应釜（1）相连，关闭第一阀门（23），通过传压头卡扣（8）调节传压头（7）的位置，往水循环冷却装置（13）通循环水，由传压腔进液口（10）通入指定液压油到指定压力，通过刚性传压组件施加相应的轴向载荷，轴向位移计（9）可记录传压头（7）进入反应釜（1）的深度；

S4：通过高温流体发生系统对流体进行加热，当热流体温度较低时，略微开启第一阀门（23），使流体对反应釜（1）进行预热；当高温流体温度较高时，完全打开第一阀门（23），使高温流体开始以对流加热方式热解油页岩；

S5：以热电偶（5）的温度为准，当温度为300℃时，控制热解时间一定，依次打开第二阀门（30），从而进行特定时间的油气采集工作；之后关闭第二阀门（30），继续延长热解时间，重复上述工作，进行不同热解时间下油气采集工作；

S6：主路大型快速冷凝器（25）的上部为采气口，下部为采油口；而油气收集装置（28）内页岩油会漂浮于水面，最后可通过物理方法分离，在油气收集装置（28）内设置导管（35），导管（35）出口可进行气体收集；

S7：当完成上一注热温度的油气采集工作后，关闭第二阀门（30），将高温流体温度升高至下一温度点，同样进行不同热解时间下油气采集工作；

S8：每间隔50℃进行升温，按照上述步骤完成油气收集工作，直到温度到550℃，油气采集工作完成；

S9：对收集到的页岩油进行密度测试和模拟蒸馏分析，对不同注热温度、热解时间以及热解路程下页岩油的API值和不同馏分油收率进行定量分析，可以得到页岩油品质与注热温度、热解时间以及热解路程间的定量关系。

2.根据权利要求1所述的一种高温流体开采油页岩的模拟装置的操作方法，其特征在于：所述高温流体发生系统包括高压泵（15）、加热装置（17），高压泵（15）与加热装置（17）之间的管路上设置有单向阀（16），加热装置包括釜体（18），所述釜体（18）外侧缠绕设置有锅炉钢盘管（19），所述锅炉钢盘管（19）通过第一过热管（21）与反应釜（1）相连接。

3.根据权利要求2所述的一种高温流体开采油页岩的模拟装置的操作方法，其特征在于：在所述步骤S4中，通过高压泵（15）将流体注入到加热装置（17）的釜体（18）中，对釜体（18）进行加热，待流体温度超过其沸点时，再对锅炉钢盘管（19）进行加热。