[发明专利]一种辅助油页岩原位开采用催化燃烧装置及其使用方法

权利要求书

1.一种辅助油页岩原位开采用催化燃烧装置，其特征在于，包括：井下加热系统、地面油气收集系统及催化燃烧系统，

所述井下加热系统包括空压机系统、稳压罐、气体管道及井下加热器，空压机系统与稳压罐的进口相连接；稳压罐的出口通过气体管道与开采井内部连通，在所述稳压罐的出口处设置有单向阀；井下加热器设置在气体管道的井下端，井下加热器与可编程逻辑器件PLD电性连接；

所述地面油气收集系统包括分级冷凝装置、油水分离器、废水处理器、重油储集罐、三相分离器及轻油储集罐，分级冷凝装置的入口通过管路与生产井内部连通，分级冷凝装置的出口通过管路与油水分离器连接；废水处理器、重油储集罐和三相分离器分别通过管路与油水分离器连接；轻油储集罐与三相分离器通过管路连接；

所述催化燃烧系统包括有机气体在线检测器、催化燃烧器、空气补偿系统和气体泵，催化燃烧器包括预热室和燃烧室，预热室内设置有电阻丝，电阻丝与可编程逻辑器件PLD电性连接；燃烧室与预热室连通，燃烧室为双层结构，且内层套设在外层内部，二者为分体式结构，燃烧室的内层由蜂窝状陶瓷构成，蜂窝状陶瓷表面形成载有催化剂的α-氧化铝层，燃烧室内设置有点燃器、温度探测器、气体浓度检测器和火焰探测器，同时点燃器、温度探测器、气体浓度检测器和火焰探测器均与可编程逻辑器件PLD电性连接；有机气体在线检测器的进气端通过管路与三相分离器连接，有机气体在线检测器的出气端通过管路与催化燃烧器进气口连通，同时有机气体在线检测器与可编程逻辑器件PLD电性连接；空气补偿系统与催化燃烧器的燃烧室通过管路连接，同时空气补偿系统与可编程逻辑器件PLD电性连接，空气补偿系统设置有温度控制系统，该温度控制系统与催化燃烧器内的温度探测器及气体浓度检测器电性连接；气体泵通过管路与催化燃烧器出气口连接，同时气体泵通过管路与气体管道连通。

2.根据权利要求1所述的辅助油页岩原位开采用催化燃烧装置，其特征在于：所述气体管道外部缠设有保温棉和伴热带。

3.根据权利要求2所述的辅助油页岩原位开采用催化燃烧装置，其特征在于：所述催化燃烧器外部包裹有保温石棉层。

4.一种使用权利要求1所述辅助油页岩原位开采用催化燃烧装置的方法，其特征在于，具体过程如下：预先设定井下加热器的加热温度、有机气体在线检测器的有机气体浓度报警值以及气体浓度检测器的气体浓度报警值，通过空压机系统、稳压罐、气体管道及井下加热器向开采井井内输送温度范围为300℃～350℃的高温空气，对油页岩层进行加热，通过有机气体在线检测器实时检测油页岩原位热解过程中生成的有机气体浓度，有机气体的浓度达到预先设定的有机气体浓度报警值时，可编程逻辑器件PLD控制催化燃烧器内的电阻丝和点燃器，对不凝性有机可燃气体进行预热和初次点火，并进行催化燃烧，燃烧得到的400℃～450℃高温气体在气体泵的作用下再次通过气体管道、井下加热器进入油页岩层，对油页岩层进行高温加热。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预热温度为80℃。