利用原位电法加热技术开发油页岩的物理原理及数值分析.pdfVIP

维普资讯 第 29卷 第 4期 石 油 学 报 Vo1．29 No．4 2008年 7月 ACTA PETRoLEISINICA July 2008 文章编号 ：0253—2697(2008)04—0592—04 利用原位电法加热技术开发油页岩的物理原理及数值分析 康 志勤 赵 阳升 杨 栋 (太原理工大学采矿工艺研究所 山西太原 030024) 摘要 ：针对 目前国内传统地面干馏油页岩技术 的缺 点，并结合油页岩 自身特性 ，介绍 了一种新 的油页岩开发技术—— 原位 电法 加热开发技术 (ICP)。该技术可 以解决传统油页岩开发技术在开发过程 中高成本 、高污染 的难题。对油页岩高温热解失重及热 破裂特征进行 的分析结果表 明：在 350～500℃时，油页岩具有集 中热解 的特性 ，失重质量约 占总质量的 15％。高温热解后 的油 页岩会产生大量的孔 隙、裂隙，从根本上提高 了油页岩的渗透性 ，孔 隙和裂 隙的形成为应用 ICP技术开采 中油气的产 出创造 了条 件 。基于 ICP开发技术的原理 ，建立 了考虑化学反应热 的能量守恒方程 ，并采用三维有限元法 ，对油页岩 ICP原位 电法加热开发 过程进行 了数值分析 ，获得 了开发过程 中温度场随时间的变化规律及地下油页岩热解范围，并计算 了ICP技术在小规模开发过 程 中油气的产量。 关键词 ：油页岩 ；原位 电法加热开发技术；热解；渗透性 ；三维有 限元法；数值分析 中图分类号：TE349 文献标识码 ：A Physicalprincipleandnumericalanalysisofoilshaledevelopment usingin—situ conversion processtechnology KANG Zhiqin ZHAO Yangsheng YANG Dong (MiningTechnologyInstitute，TaiyuanUniversityofTechnology，Taiyuan030024，China) Abstract：Accordingtothepropertiesofoilshale，thein—situconversionprocess(ICP)technologyforoilshaledevelopmentwaspro— posed．Thistechnologyhastheadvantagesoflow costand lesspollution which isdifferentfrom thetraditionaltechnology foro．1 shaledevelopment．Theweight1essnessofhigh—temperaturedrydistillationandthermalcrackingcharacteristicsofoilshaleshowed thatthemainpyrolysiszoneofoilshalerangedfrom 350℃ to500℃ ．Theweight1essnessaccountsfor15％ ofthetotalquality．The oilshaleafterhigh—temperaturepyrolysisproducedlotsofporeandfracture，whichcouldeffectively improvethepermeabilityofoil shaleandcreategoodconditionsforoutputofoilandgas．Theenergy conservation equation considering thechemicalreactionheat wasestablishedonthebasisoftheICP technology．Thenumericalsimulationo