油页岩原位开采方法.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CN108825193A(43)申请公布日2018.11.16(21)申请号201710312827.XE21B43/26(2006.01)(22)申请日2017.05.05E21B36/04(2006.01)E21B47/06(2012.01)(71)申请人中国石油化工股份有限公司E21B47/07(2012.01)地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院(72)发明人孟祥龙王益维龙秋莲苏建政张汝生汪友平高媛萍郭鹏高诚(74)专利代理机构北京思创毕升专利事务所11218代理人孙向民廉莉莉(51)Int.Cl.E21B43/241(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称油页岩原位开采方法(57)摘要本发明公开了一种油页岩原位开采方法，包括：在油页岩地层钻井，至少包括加热井，生产井，注气井；利用生产井或注气井在油页岩顶部和底部分别进行水力压裂，形成水平裂缝，在裂缝中充填高性能隔水绝热材料形成隔水绝热层；基于加热区域范围和油页岩地层的厚度确定加热井的数量和布井方式，对油页岩地层进行加热；监测油页岩地层的压力和温度，当加热区域地层压力降低到接近未加热区域的地层压力时，将产出的气体通过注气井注入油页岩地层；持续加热直至所述加热区域内油页岩热解，停止加热，继续注气生产，直至结束。本发明的优点在于：能够有效降低油页岩在加热过程中的热量损失，提高加热效率和油收率，改善经济效益。CN108825193ACN108825193A权利要求书1/1页1.一种油页岩原位开采方法，包括以下步骤：步骤1，在油页岩地层钻井，至少包括加热井，生产井，注气井；步骤2，利用所述生产井或所述注气井在油页岩顶部和底部分别进行水力压裂，形成水平裂缝，在裂缝中充填高性能隔水绝热材料形成隔水绝热层；步骤3，基于加热区域范围和所述油页岩地层的厚度确定加热井的数量和布井方式，对油页岩地层进行加热；步骤4，监测油页岩地层的压力和温度，当加热区域地层压力降低到接近未加热区域的地层压力时，将产出的气体通过所述注气井注入所述油页岩地层；步骤5，持续加热直至所述加热区域内油页岩热解，停止加热，继续注气生产，直至结束。2.根据权利要求1所述的油页岩原位开采方法，其中，所述加热井为水平井。3.根据权利要求1所述的油页岩原位开采方法，其中，所述生产井和所述注气井为直井。4.根据权利要求1所述的油页岩原位开采方法，其中，所述加热井设置于所述油页岩层的中部。5.根据权利要求2所述的油页岩原位开采方法，其中，步骤3包括：所述加热井直井段采用套管固井，所述套管下入深度为所述油页岩层顶部向下3-5m。6.根据权利要求5所述的油页岩原位开采方法，其中，所述加热井水平段采用裸眼完井，在加热井水平段设置电加热器，对所述油页岩进行加热。7.根据权利要求6所述的油页岩原位开采方法，其中，所述电加热器是电阻加热器、电磁感应加热器、微波加热器或射频加热器。8.根据权利要求5所述的油页岩原位开采方法，其中，所述套管底部设有隔热封隔器。9.根据权利要求1所述的油页岩原位开采方法，其中，当所述步骤4产出的气体量不足时，掺入氮气，使得所述加热区域的地层压力高于周围区域的地层压力。10.根据权利要求1所述的油页岩原位开采方法，其中，所述加热区域上下各有一层所述隔水绝热层。2CN108825193A说明书1/5页油页岩原位开采方法技术领域[0001]本发明涉及油页岩开采领域，更具体地，涉及一种油页岩原位开采方法。背景技术[0002]世界范围内油页岩资源非常丰富，为了有效且环保开发利用油页岩资源，自上世纪70年代以来，在世界范围内被提出的油页岩原位开采技术主要有十几种。[0003]目前，Shell公司的ICP技术采用电阻加热器对油页岩层进行加热，陆续开展了6次现场加热试验，为防止地层水流入加热区域增加热损失，Shell公司提出了冷冻墙技术并进行了2次现场试验，冷冻墙对地层水的入侵起到了一定抑制作用，降低了加热过程的能耗，但冷冻墙技术的实施成本过大，很难推广。埃克森美孚提出了ElectrofracTM技术，尝试结合水平井技术利用电能加热油页岩储层；AMSO公司提出的CCR技术、Chevron公司提出的Crush技术、太原理工大学提出的注蒸汽加热技术等，目的是利用热流体加热地层中的油页岩进而生产出油气；Raytheon公司提出的RF/CF技术、PhoenixWyoming公司提出的Microwave技术、LLNL提出的射频工艺等采用微波、射频等方式加热油页岩层。这些技术主要通过改变加热方式来提高加热效率，但是无法阻止地层水侵入导致的大量热损失，同时加热过程中热量也大量损失在上覆地层