[发明专利]推进式页岩气燃烧开采装置及方法

说明书

本发明公开了一种推进式页岩气燃烧开采装置及方法，所述装置包括燃烧管道及安装于燃烧管道内的滑盘，所述燃烧管道的内侧底部轴向设有滑轨，滑盘上对应设有与滑轨相吻合的滑槽，滑盘通过其上的滑槽在燃烧管道内沿着滑轨轴向移动，滑盘上设有第一管道及第二管道，分别用于提供燃烧用的两种气体。本发明通过管内燃烧，将热量间接传递到页岩层，火焰不与页岩层直接接触，更加安全；燃烧开采装置结构简单，成本低，操作方便，可来回移动，可对不同方位的页岩进行加热；燃烧的产物主要是二氧化碳和水，易于处理，对环境污染小。

技术领域

本发明涉及页岩气开采技术领域，特别是涉及一种推进式页岩气燃烧开采装置及方法。

背景技术

页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气，主要成分是甲烷等碳氢化合物，是一种清洁、高效的能源。我国页岩气资源丰富，分布范围广，页岩气的开采寿命和生产周期长，能够长期地稳定产气，具有较大的开发潜力与开发价值。但是页岩气藏的储层一般呈低孔、低渗透率的物性特征，气流的阻力大，开采效率低以及开采难度较大。

目前使用较多的是水力压裂技术来开采页岩气，该技术是使用大量掺有化学物质的压裂液注入页岩层进行压裂以获取页岩气，但是此项技术需要消耗大量的水资源，而且其中的化学物质会污染地下水，严重破坏环境。另外，也有通过爆炸方式来提高页岩层的渗透率与孔隙率，但是此方法存在较大的安全隐患。还有使用局部燃烧页岩层的方法，来提高页岩气的采收率，此方法需要消耗掉页岩层中部分的页岩气，效率不高，而且燃烧难于控制，同样存在安全隐患。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种推进式页岩气燃烧开采装置及方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种推进式页岩气燃烧开采装置及方法，通过管内燃烧，将热量由管壁传递到页岩层，提高页岩层的渗透率及页岩的孔隙率，从而提高页岩气的开采效率。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种推进式页岩气燃烧开采装置，所述装置包括燃烧管道及安装于燃烧管道内的滑盘，所述燃烧管道的内侧底部轴向设有滑轨，滑盘上对应设有与滑轨相吻合的滑槽，滑盘通过其上的滑槽在燃烧管道内沿着滑轨轴向移动，滑盘上设有第一管道及第二管道，分别用于提供燃烧用的两种气体。

作为本发明的进一步改进，所述燃烧管道为圆柱形，滑盘截面为圆形。

作为本发明的进一步改进，所述燃烧管道上的滑轨为三棱柱形，滑盘上的开口截面为扇形。

作为本发明的进一步改进，所述第一管道为甲烷管道，第二管道为空气管道，第一管道和第二管道分别用于提供燃烧用的甲烷和空气。

本发明另一实施例提供的技术方案如下：

一种应用推进式页岩气燃烧开采装置的推进式页岩气燃烧开采方法，所述方法包括：

S1、将燃烧管道铺设于页岩层；

S2、第一管道和第二管道内分别通入气体，在燃烧管道内点燃第一管道和第二管道提供的气体，控制燃烧温度；

S3、沿着燃烧管道轴向推动滑盘，使燃烧火焰从燃烧管道的一端移动到另一端，燃烧管道内燃烧释放出的热量通过燃烧管道壁传递到页岩层中，对不同方位的页岩层进行加热，页岩层被加热后页岩层压力增大，同时页岩中的有机物与矿物受热分解，使得页岩的孔隙率与渗透率增大并产生更多的裂纹，提高页岩气的流动能力，从页岩层裂缝中开采得到页岩气。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S2中，燃烧温度为1000℃-1200℃。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S2中“控制燃烧温度”具体为：

通过改变第一管道和/或第二管道内气体的流量，控制燃烧管道内的燃烧温度。