一种用于油页岩地下原位开采的体系封闭方法.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CN106703752A(43)申请公布日2017.05.24(21)申请号201611097759.1E21B43/295(2006.01)(22)申请日2016.12.03(71)申请人吉林大学地址130012吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人孙友宏李强周科张弛郭威韩婧刘世畅吕世东孙中瑾李家晟(74)专利代理机构长春市吉利专利事务所22206代理人张冉昕(51)Int.Cl.E21B36/00(2006.01)E21B33/13(2006.01)E21B43/241(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种用于油页岩地下原位开采的体系封闭方法(57)摘要本发明公开了一种用于油页岩地下原位开采的体系封闭方法，本发明所涉及的封闭体系是由顶板隔热封闭层、底板隔热封闭层和水平开采区域封闭帷幕组成；本发明包括以下步骤：一、在油页岩层底板处设置底板隔热封闭层，覆盖油页岩原位开采区域，与水平开采区域封闭帷幕连接成为整体；二、在油页岩顶层板处设置顶板隔热封闭层，覆盖油页岩原位开采区域，设置顶板隔热封闭层采用劈裂注浆的方法，使各注浆孔中浆液相互串径。三、水平开采区域封闭帷幕是连续且密闭的，采用渗透注浆的方法，穿过开采油页岩层底板，到达透水性差的底部岩层；本发明为油页岩地下原位开采提供了一个密闭的加热区域，用于阻绝开采区域纵向地下水进入、热量散失以及水平方向地下水进入和油气及副产品流出。CN106703752ACN106703752A权利要求书1/1页1.一种用于油页岩地下原位开采的体系封闭方法，本方法所涉及的封闭体系是由顶板隔热封闭层、底板隔热封闭层和水平开采区域封闭帷幕组成；其特征在于：包括以下步骤：一、在油页岩层(1)底板处设置底板隔热封闭层，覆盖油页岩原位开采区域，与水平开采区域封闭帷幕连接成为整体；用于底板隔热封闭层的劈裂注浆方法，是在地面钻一系列梅花形布置的劈裂注浆孔(6)，相邻劈裂注浆孔(6)的注浆浆液相互串径，孔深到达油页岩层(1)底板；注浆孔(6)穿过油页岩层(1)底板，采用前进式的注浆方式，在油页岩底板进行注浆，浆液在压力大于油页岩原位垂直于层理方向的拉应力作用下，劈开油页岩层，浆液的劈裂路线呈纵横交错的脉状网络，各注浆孔中浆液相互串径，形成底板隔热封闭层；二、在油页岩顶层板处设置顶板隔热封闭层，覆盖油页岩原位开采区域，设置顶板隔热封闭层采用劈裂注浆的方法，使各注浆孔中浆液相互串径；用于顶板隔热封闭层的劈裂注浆方法，是在地面钻一系列梅花形布置的劈裂注浆孔(6)，相邻劈裂注浆孔(6)的注浆浆液相互串径，孔深到达油页岩层(1)顶板；注浆孔(6)穿过油页岩层(1)顶板，采用前进式的注浆方式，在油页岩顶板进行注浆，浆液在压力大于油页岩原位垂直于层理方向的拉应力作用下，劈开油页岩层，浆液的劈裂路线呈纵横交错的脉状网络，各注浆孔中浆液相互串径，形成顶板隔热封闭层；在劈裂注浆孔(6)中灌入封闭泥浆即劈裂注浆浆液(13)，插入单向阀管(11)到油页岩层顶板，待劈裂注浆浆液(13)凝固在单向阀管(11)中，再插入注浆芯管(12)到单向阀管中，进行注浆；当浆液压力大于油页岩原位垂直层理方向拉应力时，浆液劈开油页岩层(1)并进入裂隙中，形成顶板隔热封闭层(7)；三、水平开采区域封闭帷幕是连续且密闭的，采用渗透注浆的方法，穿过开采油页岩层底板，到达透水性差的底部岩层；用于水平开采区域封闭帷幕施工的渗透注浆方法，是在地面钻一系列单排注浆孔(6)，注浆孔(6)深度达到油页岩层底板处，注浆孔(6)间距应满足相邻孔的浆液扩散范围重叠，最终可以形成连续且密闭的水平开采区域封闭帷幕；对单孔进行注浆时，应采用自下而上分段注浆的方式，从油页岩底板开始，利用止浆栓塞(16)，进行分段注浆。2CN106703752A说明书1/4页一种用于油页岩地下原位开采的体系封闭方法技术领域[0001]本发明涉及一种地下原位体系封闭方法，特别涉及一种用于油页岩地下原位开采的体系封闭方法。背景技术[0002]油页岩原位开采技术是继油页岩干馏之后的一种新型油页岩开采方式，它通过钻孔和水力压裂等方式，在地下油页岩岩层中形成加热通道，热源进入加热通道后对油页岩进行加热干馏，生成的油气混合产物经开采井导出至地表进行分离处理。相比较油页岩干馏技术，油页岩原位开采技术具有地面设备少，占地面积小，生产过程中污染小等显著优点。[0003]油页岩原位开采需要在地下形成一个主要包括油页岩加热通道和油页岩层裂缝的封闭的开采空间。这样一个封闭的开采空间，有利于控制油页岩原位开采的范围，避免原位开采过程中对外部地层产生油气泄露等不利影响。在这样一个高温的开采空间里，尤其要注意地下水和温度扩散对开采