专利名称：一种利用热动力开采页岩气和/或页岩油的方法
技术领域：
本发明涉及一种开采页岩气和/或页岩油的方法，特别涉及一种利用热动力开采页岩气和/或页岩油的方法，属于页岩气和/或页岩油开发技术领域。
背景技术：
页岩气生成于有机成因的各种阶段，常见于泥岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中。其中，以游离相态(约50% )存在于裂缝、孔隙及其他储集空间；以吸附状态(约 50% )存在于干酪根、粘土颗粒及空隙表面；极少量则以溶解状态储存于干酪根、浙青质及含油层中，并在源岩层内就近聚集，为典型的原地成藏模式，而与油页岩、油砂、地浙青等差别较大，亦与常规储层气藏不同。页岩既是天然生气源岩，又是聚集、保存的储层和盖层。 有机质含量高的黑色页岩、高碳泥岩等是最好的页岩气发育储存场所。页岩气存在于几乎所有盆地沉积中，只是由于埋藏深度、含气饱和度等差别较大而具有不同的工业价值。我国传统意义上的泥页岩裂隙气、油气藏，泥岩裂缝油气藏，其他裂缝性油气藏等大致与此相当。但如果不考虑吸附作用机理，也不考虑其中天然气的原生属性，而仅仅理解为聚集于泥页岩裂缝中的游离相油气，则属于不完整意义的页岩气。因此，中国的泥页岩裂缝性油气藏概念与美国现今的页岩气内涵并不完全相同，在烃类的物质内容、储存相态、来源特点及成分组成等方面存在差异。页岩气是产自渗透率极低的沉积岩中，大部分产气页岩分布范围广、厚度大，且普遍含气，使得页岩气井能够长期地稳定产气。一般情况下，页岩气开采具有3个特点①生产能力低或无自然生产能力。由于页岩气储集层通常呈低孔、低渗透率。气流阻力比常规天然气大，难以开采，因此所有的井都需要实施储层压裂改造才能开采出来。目前，在页岩气井中实施2次以上增产措施的尝试已在美国实现了。②井的寿命和生产周期长。页岩气在泥页岩地层中主要以游离态和吸附态存在。游离气渗流速度快，初期产量较高，但产量下降快；相反，吸附气解析、扩散速度慢，产量相对较低，但属于页岩气稳产期。进入该时期后产量递减速度慢，使得生产周期变长，一般页岩气井生产寿命可达30 50年。③采收率变化较大，并且低于常规天然气采收率。根据埋藏深度、地层压力、有机质含量和吸附气量等， 不同页岩气藏的采收率不同。我国页岩气具有不同于国外页岩气的地质特点，演化程度较高，含气量偏低，开发工艺和技术也与国外不尽相同。页岩气储层显示低孔、低渗透率的物性特征，气流的阻力比常规天然气大。因此，页岩气采收率比常规天然气低。常规天然气采收率在60%以上，而页岩气仅为5% 60%。在引进国外先进技术的同时，需要加强对钻完井、储层改造等关键技术的自主创新和攻关，特别要加强远距离多分支水平井、多段压裂等技术的研发，逐步形成适合我国页岩气特点的勘探开发核心技术体系。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用热动力开采页岩气和/或页岩油的方法。
本发明提供的利用热动力开采页岩气和/或页岩油的方法，包括如下步骤在待开采的底层中设置至少两口井，向其中一口井中注入燃料和助燃剂，并点燃所述燃料，则在另一口井中得到所述页岩气和/或页岩油。上述的方法中，所述两口井的底部相连通。上述的方法中，所述两口井均为垂直井，所述垂直井为与所述底层相垂直的井。上述的方法中，所述两口井均为垂直井，所述垂直井通过设置在所述底层中的水平井相互贯通；所述垂直井为与所述底层相垂直的井，所述水平井为与所述底层相平行的井。上述的方法中，所述燃料可为汽油、柴油、渣油、重油和煤炭中至少一种。上述的方法中，所述助燃剂可为富氧气体，如空气。上述的方法中，所述页岩气的主要成分为CO、CH4和/或H2。本发明的优点在于1、利用地下气化的方法将页岩进行化学开采，页岩气和/或页岩油其成藏的机理是干络根成藏，特别是页岩油，可以利用化学方法来开采。2、通过热传导，一方面使页岩层中的有机物质分解产生更多的页岩气和/或页岩油，另一方面，热量通过岩层的传递，加热岩层，大大提高了页岩气的采收率。3、通过燃料油的点燃，使得页岩层局部燃烧气化，一方面使页岩层中的有机物质分解产生更多的页岩气，另一方面，热量通过岩层的传递，加热岩层，大大提高了页岩气的采收率。
图1为实施例1中的开采方法的结构示意图。图2为实施例2中的开采方法的结构示意图。图3为实施例3中的开采方法的结构示意图。图中各标记如下1页岩层、2砂岩层、3注入井、4生产井、5垂直井、6水平井。
具体实施例方式下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例1、页岩气的开采如图1所示，在待开采的页岩层1和砂岩层2中开采两口井，一口为生产井4，另一口为注入井3，两口井的底部相连通并呈V字形，组成地下气化单元，向注入井3中注入燃料汽油并点燃，同时向该注入井中不断注入助燃剂空气，形成气化通道和气流通道，利用氧化还原反应，则在生产井4的井口可得到页岩气，主要成分为C0、CH4和H2 ；采收率比现有技术提供了 8%左右。上述方法中，两口井还可采用U字形的方式相连通。实施例2、页岩气的开采如图2所示，在待开采的页岩层1和砂岩层2中设置两口垂直井5 (与页岩层1和砂岩层2均垂直的井)，向一口垂直井5中注入燃料汽油并点燃，同时向该垂直井5中不断注入助燃剂空气，使其产生大量热，通过热传导，则在另一口垂直井5的井口得到页岩气， 主要成分为CH4，采收率比现有技术提供了 8%左右。也可以利用高温压裂剂，通过压裂，将温度在400-600°C压裂剂压入页岩层1，通过热传导，使其干络根中的CH4释放，增加页岩气和/或页岩油的产量。上述的方法中，垂直井5的个数可以根据需要进行调节。实施例3、页岩气的开采如图3所示，在待开采的页岩层1和砂岩层2中设置两口垂直井5 (与页岩层1和砂岩层2均垂直的井)，该两口垂直井5通过水平井6 (与页岩层1和砂岩层2均平行的井) 相互贯通；向水平井6注入燃料汽油并点燃，同时向该注入井6中不断注入助燃剂空气，通过热传导，则在两口垂直井5中得到页岩气，主要成分为CH4，采收率比现有技术提供了 8%
左右ο上述方法中，垂直井5的个数可以根据需要进行调节，也可以用水平井。
权利要求
1.一种利用热动力开采页岩气和/或页岩油的方法，包括如下步骤在待开采的底层中设置至少两口井，向其中一口井中注入燃料和助燃剂，并点燃所述燃料，则在另一口井中得到所述页岩气和/或页岩油。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述两口井的底部相连通。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述两口井均为垂直井。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述两口井均为垂直井，所述垂直井通过设置在所述底层中的水平井相互贯通。
5.根据权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于所述燃料为汽油、柴油、渣油、重油和煤炭中至少一种。
6.根据权利要求1-5中任一所述的方法，其特征在于所述助燃剂为富氧气体。
全文摘要
本发明公开了一种开采页岩气和/或页岩油的方法。该包括如下步骤在待开采的底层中设置至少两口井，向其中一口井中注入燃料和助燃剂，并点燃所述燃料，则在另一口井中得到所述页岩气和/或页岩油。通过燃料油的点燃，使得页岩层局部燃烧气化，一方面使页岩层中的有机物质分解产生更多的页岩气，另一方面，热量通过岩层的传递，加热岩层，大大提高了页岩气的采收率。
文档编号E21B43/243GK102287175SQ20111012451
公开日2011年12月21日 申请日期2011年5月13日 优先权日2011年5月13日
发明者柳迎红, 王建丰, 肖钢 申请人:中国海洋石油总公司, 中海石油研究中心