一种微波辐照与水力压裂协同开采页岩气的装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110159241A(43)申请公布日2019.08.23(21)申请号201910552131.3(22)申请日2019.06.25(71)申请人中国矿业大学（北京）地址100083北京市海淀区学院路丁11号(72)发明人赵桐德高全臣张树辉(51)Int.Cl.E21B43/267(2006.01)E21B43/24(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种微波辐照与水力压裂协同开采页岩气的装置(57)摘要本发明公开了一种微波辐照与水力压裂协同开采页岩气的装置，由给水罐、压力泵、控制阀、加料口、液体输送管、井筒、射孔、微波发生器、波导管、微波天线、微波护管、抽气泵、气体加热器、页岩气收集罐组成，通过压力泵及液体输送管将水及支撑剂送入水平井筒，水平井筒两侧设有对称的射孔，压裂液通过射孔对页岩层进行压裂；将波导管及微波天线放入微波护管中，微波发生器连接波导管，将微波传至微波天线，从而对页岩进行微波辐照，提高页岩气产量；通过抽气泵抽取压裂过程中产生的页岩气，将页岩气收集汇入页岩气收集罐。微波辐照与水力压裂协同作用，大大提高了页岩气产量，强化了页岩气采收效果。CN110159241ACN110159241A权利要求书1/1页1.一种微波辐照与水力压裂协同开采页岩气的装置，其特征在于：由给水罐、压力泵、控阀、加料口、液体输送管、井筒、射孔、微波发生器、波导管、微波天线、微波护管、抽气泵、气体加热器、页岩气收集罐组成，通过压力泵及液体输送管将水及支撑剂送入水平井筒，水平井筒两侧设有对称的射孔，压裂液通过射孔对页岩层进行压裂；将波导管及微波天线放入微波护管中，微波发生器连接波导管，将微波传至微波天线，从而对页岩进行微波辐照，提高页岩气产量；通过抽气泵抽取压裂过程中产生的页岩气，将页岩气收集汇入页岩气收集罐。2.根据权利要求1所述的一种微波辐照与水力压裂协同开采页岩气的装置，其特征在于：所述的液体输送管分为第一液体输送管和第二液体输送管，第一液体输送管和第二液体输送管之间通过固接、栓接或其他连接方式密封连接。3.根据权利要求1所述的一种微波辐照与水力压裂协同开采页岩气的装置，其特征在于：所述的微波护管为聚四氟乙烯材质管。2CN110159241A说明书1/3页一种微波辐照与水力压裂协同开采页岩气的装置技术领域[0001]本发明涉及一种微波辐照与水力压裂协同开采页岩气的装置，属于页岩水力压裂相关技术领域。背景技术[0002]煤炭和石油等传统化石能源是维持社会和经济发展的重要战略资源。伴随着煤炭和石油的大规模使用，环境污染和气候变化问题频发，进而对地球生态系统的平衡和人类社会的可持续发展造成严重威胁。因此，为了缓解和最终解决生态环境恶化和全球气候变暖的问题，亟需在全球范围内推广使用清洁能源。因此，页岩气有望在一次能源消费结构中占据主导地位。[0003]页岩气是赋存于暗色泥页岩层或高碳泥页岩层中的天然气，它可以生成于有机成因的各个阶段，天然气一部分以游离相态(大约50％)存在于页岩层裂缝、页岩层孔隙及其它储集空间，另一部分以吸附状态(大约50％)存在于干酪根、粘土颗粒及粘土孔隙表面。页岩气是宝贵的资源、优质的能源和化工原料，可作为常规天然气的接替能源或补充能源。由于页岩气藏基岩非常致密，渗透率很低，90％以上的页岩气井需要采取压裂等增产措施。所以，岩层水力压裂技术对页岩气的开采显得尤为重要。[0004]水力压裂是指向井内泵入高压液体，高压液体产生的井内高压压裂岩石，在页岩气储层内压裂出一条或多条裂缝，从而为页岩气的渗流提供更多通道的技术。但是这种方法存在页岩气开采不彻底，水资源消耗量大等问题。发明内容[0005]本发明是针对上述问题，提出的一种微波辐照与水力压裂协同开采页岩气的装置，解决页岩气解析速度慢和渗透率差所引起的页岩气开采率低的问题。[0006]为实现上述功能，本发明采用的技术方案如下：[0007]一种微波辐照与水力压裂协同开采页岩气的装置，其特征在于：由给水罐、压力泵、控制阀、加料口、液体输送管、井筒、射孔、微波发生器、波导管、微波天线、微波护管、抽气泵、气体加热器、页岩气收集罐组成，通过压力泵及液体输送管将水及支撑剂送入水平井筒，水平井筒两侧设有对称的射孔，压裂液通过射孔对页岩层进行压裂；将波导管及微波天线放入微波护管中，微波发生器连接波导管，将微波传至微波天线，从而对页岩进行微波辐照，提高页岩气产量；通过抽气泵抽取压裂过程中产生的页岩气，将页岩气收集汇入页岩气收集罐。[0008]优选的，所述的液体输送管分为第一液体输送管和第二液体输送管，第一液体输送管和第二液体输送管之间通过固接、栓接或其他连接方式密封连接。[0009]优选的，