[发明专利]一种地下热解薄及中厚油页岩矿层开采油气产物的方法

权利要求书

1.一种地下热解薄及中厚油页岩矿层开采油气产物的方法，其特征在于，

包括下述具体步骤：

S1. 在油页岩矿选定的靶区位置进行钻井，井型布置方式为“Y型”或者“十字线型”，从内到外依次形成中间井（1），中圈井（2）和外围井（3），中间井（1）和中圈井（2）之间的井间距要大于中圈井（2）和外围井（3）之间的井间距；

S2. 在各个钻井孔中下放井管，井管下放位置要接近待热解油页岩矿层（5）的底部；

S3. 对油页岩矿层（5）进行水力压裂，同时在高压水中加入支撑剂，当各个井筒间油页岩矿层（5）连通后，停止该工作；

S4. 以中间井（1）作为注热井进行油页岩矿层（5）的热解，在热解过程中，先进行中间井（1）和中圈井（2）之间油页岩矿层（5）的热解，然后进行中圈井（2）和外围井（3）之间油页岩矿层（5）的热解；

S5. 以中间井（1）作为注热井，中圈井（2）作为生产井，关闭外围井（3），在中间井（1）中注入高温水蒸汽，从而对中间井（1）和中圈井（2）之间的油页岩矿层（5）进行热解，在地面进行油水的冷却分离工作；在热解过程中，当油页岩裂解形成的油页岩油和气体产物采出率低至30%时，意味着中间井（1）和中圈井（2）之间的油页岩矿层（5）已经得到了充分的热解；

S6. 当中间井（1）和中圈井（2）之间的油页岩矿层（5）热解工作完成后，中间井（1）和中圈井（2）之间热解后的油页岩矿层（5）温度依然很高，此时以中间井（1）作为注热井，外围井（3）作为生产井，中圈井（2）作为鼓氧井；在注热井中注入常温水，常温水在地下矿层高温作用下会气化成水蒸汽，在中圈井（2）中持续通入纯氧，热解后油页岩形成的残碳会持续燃烧，这样水蒸汽经过中间井附近的燃烧区域温度会继续升高，继而进行中圈井（2）和外围井（3）之间油页岩矿层（5）的热解工作，当外围井（3）得到的油气采出率低至30%时，选定靶区范围内的油页岩热解工作完成；

S7. 热解工作完成后，在中圈井（2）中注入常温水，外围井（3）进行抽采，可以进行低温余热发电工作或者采暖工作。

2.根据权利要求1所述的一种地下热解薄及中厚油页岩矿层开采油气产物的方法，其特征在于，所述步骤S1中，中间井（1）和中圈井（2）的井间距为50~70m，中圈井（2）和外围井（3）的井间距为30~50m。

3.根据权利要求1所述的一种地下热解薄及中厚油页岩矿层开采油气产物的方法，其特征在于，所述步骤S1中，当油页岩矿层（5）为薄矿层时，即厚度小于10m时，井型布置方式为“Y型”，每组井数量是7；当油页岩矿层（5）为中厚矿层时，即厚度处于10m~15m之间时，井型布置方式为“十字线型”，每组井数量是9。

4.根据权利要求1所述的一种地下热解薄及中厚油页岩矿层开采油气产物的方法，其特征在于，所述步骤S2中，中间井（1）用双层井管结构，双层井管之间要进行隔热处理，从而减小注热过程中热量在井管内的热损失，中圈井（2）和外围井（3）均采用单层管结构即可，井管与钻井孔间隙进行密封。

5.根据权利要求1所述的一种地下热解薄及中厚油页岩矿层开采油气产物的方法，其特征在于，所述步骤S5中，高温水蒸汽的温度控制在500℃~600℃之间，水蒸汽的压力为1个大气压~1MPa之间。

6.根据权利要求1所述的一种地下热解薄及中厚油页岩矿层开采油气产物的方法，其特征在于，所述步骤S6中，所述生产井出口处布置负压设备（4）。

7.根据权利要求1所述的一种地下热解薄及中厚油页岩矿层开采油气产物的方法，其特征在于，所述步骤S6和步骤S7中，常温水选择为地面油水分离后的冷却水。

8.根据权利要求1所述的一种地下热解薄及中厚油页岩矿层开采油气产物的方法，其特征在于，适合开采厚度在15m以下、埋深低于250m的油页岩矿层（5）。