[实用新型]电加热油页岩原位开采模拟仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及油田开采技术领域，特别涉及一种专用的油页岩模拟实验装置，是一种包括油页岩原位开采模拟系统、自动控制及数据采集处理系统、产物收集与计量系统、外围辅助设备组成的室内测试装置。利用该实验装置能对油页岩岩心进行测试，模拟地下干馏即原位开采方法，揭示地下油页岩热破裂、热传导规律和页岩油的渗流规律，为油页岩原位开采提供数据基础。

背景技术

油页岩大多沉积在地下深处，经成岩作用和挥发物质散失等物理化学作用，成为油页岩层，通过低温干馏的手段能从油页岩中取得页岩油。利用地下原位加热的方法开采油页岩资源提高资源开发利用率，并减少在开采过程中对生态环境的破坏。在原位开采过程中，掌握地下油页岩的热传导规律、渗流规律以及原位开采适应的地质条件是至关重要的，油页岩原位开采模拟装置是为开展这些研究提供数据的唯一工具。因此，油页岩原位开采模拟装置在油页岩开发利于中格外重要。

目前，国内外油页岩干馏主要有固体热载体和气体热载体法。固体热载体是固体间通过热传导的方式，将热量从高温物体传向低温物体。气体热载体是向被加热物体内通入高温蒸汽，以气体为载体的加热方法。两种加热方法载体不同，但都是以传热的方式加热，升温情况、热量传递效果是需要考查的主要因素之一。

目前，国际上开展油页岩原位开采模拟研究的公司有壳牌和埃里克森美孚等公司。壳牌公司研制的模拟装置采用电加热法，将电热丝缠绕在油页岩心外侧进行加热，没有模拟地层应力情况；埃里克森美孚公司研制的模拟装置，向油页岩内部加入煅烧后的石油焦炭作为导电介质，从油页岩内部加热，并在油页岩心底部设弹簧装置模拟地层压力。以上两套仪器结构相对简单，缺乏地层应力模拟或精确度不高。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种电加热油页岩原位开采模拟仪，能够完成油页岩在施加轴压情况下的热解反应。采用电加热棒加热，以液压机模拟地层压力，通过多测温点监测传热效果，同时考查热传导、渗透率及出油率等重要参数。克服现有油页岩岩心加热装置不能施加轴向压力的缺点。

本实用新型采用的技术方案是：电加热油页岩原位开采模拟仪，主要由计算机处理系统、原位开采模拟系统和收集测量系统三部分组成。其中计算机采集处理系统包括计算机数据处理软件和信号的输入、输出设备，计算机连接信号输入、输出设备；收集测量系统包括导油管、冷凝器、气体流量计、气液分离器和电子天平。导油管下端连接冷凝器入口，冷凝器出口连接气液分离器入口，气液分离器的气出口连接气体流量计，气液分离器的液体出口下方有电子天平，电子天平上有油杯。其特征在于：原位开采模拟系统包括液压机和干馏反应釜。液压机有液压机上顶头和液压机顶出杆，液压机上顶头固定在横杆下部，横杆的两端有输杆并固定在底座上。液压机上顶头与液压机顶出杆相对。液压机最大压力为100KN。干馏反应釜包括上压头、上压环、上保温层、上封头、筒体、半开式保温套、下封头、下密封组、下密封压盖、出油气口、导油管、过滤通板、过滤网、测温探头、电热管和电热管密封垫。在筒体的上端固定有上封头。在上封头中心有孔，电热管穿过上封头中心孔，在电热管与上封头之间有电热管密封垫将电热管固定在上封头中心孔内。在上封头上有两个对称孔，测温探头穿过两个对称孔并固定在孔内。在上封头的上端面上固定有上压环，在上压环内有上保温层。在上压环的顶部有环形上压头。在筒体下端内部有圆柱形下封头，下封头的上平面有过滤通板和过滤网。在下封头上有两个对称分布的轴向孔，轴向孔是出油气口。在下封头下端外壁上固定有下密封压盖，在筒体内壁与下密封压盖外壁之间的环形空间内有下密封组。导油管上端与下封头的两个出油气口连接。

在筒体的外壁上有半开式保温套。

所述的筒体内径10cm。