[发明专利]一种原位开采油页岩的方法和装置

权利要求书

1.一种原位开采油页岩的方法，该方法包括以下步骤：

向燃烧反应设备中注入预加热至设定温度的水，直至燃烧反应设备的压力达到22.1MPa以上；

将燃料水混合物加热至550℃+10℃，得到超临界状态的燃料水混合物；其中，燃料水混合物中燃料的含量为10％-50％；

将含氧气体加热至400℃±30℃，得到超临界状态的含氧气体；

调控燃烧反应设备的压力为25MPa±2MPa，向燃烧反应设备中注入超临界状态的燃料水混合物，向燃烧反应设备中注入超临界状态的含氧气体，发生自燃反应；

当燃烧反应设备内发生自燃反应时，降低对燃料水混合物和含氧气体的预加热温度至375℃±10℃；

以脉冲射流的方式将燃烧产物向井内喷射，直至井底压力达到25MPa±2MPa，停止注入，关井封闭，待油页岩在地层内进行充分的热裂解后，开井，将产生的油气混合物开采到地面进行分离，从而实现对油页岩的原位开采；

该原位开采油页岩的方法是通过原位开采油页岩的装置完成的，该装置包括：燃烧反应设备、脉冲喷嘴、预加热设备、连续油管内管、连续油管外管、生产套管、供水设备、供燃料设备、供氧设备以及泵组；

其中，所述供氧设备与连续油管外管连通；

所述供水设备、所述供燃料设备均与所述连续油管内管连通；

所述燃烧反应设备设置于油页岩储层内，燃烧反应设备的底部设置有脉冲喷嘴；

所述连续油管内管、连续油管外管、生产套管均与所述燃烧反应设备连通。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，当井底压力到达25MPa时，关井2天。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，设定温度的水的温度为375℃±10℃。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，超临界状态的含氧气体和超临界状态的燃料水混合物的质量流量比为2：1-2：3。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述燃烧反应设备包括燃烧反应腔，位于燃烧反应腔顶部的燃料水入口、氧气入口，位于燃烧反应腔底部的喷嘴管道。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述脉冲喷嘴连接在喷嘴管道的出口处。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预加热设备分别为燃料水预加热器和气体预加热器；燃料水预加热器的一端分别与供水设备和供燃料设备连通，另一端与连续油管内管连通；气体预加热器的一端与供氧设备连通，另一端与连续油管外管连通。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述连续油管内管设置于所述连续油管外管内并具有环空，所述连续油管外管设置于所述生产套管内并具有环空。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述连续油管外管、连续油管内管均设置有保温设备。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述连续油管内管的始端与燃料水预加热器相连通，连续油管内管的末端与所述燃烧反应设备的燃烧反应腔连通。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述连续油管外管的始端与气体预加热器连通，所述连续油管外管的末端与所述燃烧反应设备的燃烧反应腔连通。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，该装置还包括油气储集分离设备、产物分离提取设备；其中，所述产物分离提取设备设置于所述油气储集分离设备与所述生产套管之间。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述产物分离提取设备的一个接口与所述生产套管连通，所述产物分离提取设备的另一个接口与油气储集分离设备连通。