各附圖標(biāo)記為:
[0034]1、蒸汽發(fā)生器，2、第一控制閥，3、蒸汽運輸總管，4、輸送栗，5、內(nèi)管，6、第二控制閥，7、氣源，8、隔熱氣體運輸總管，9、外管，10、隔熱腔，11、隔離環(huán)，12、扶正器，13、蒸汽輸送支管，14、隔熱氣體運輸支管，15、增產(chǎn)組件。
【具體實施方式】
:
[0035]下面結(jié)合各附圖，對本發(fā)明做詳細(xì)描述。
[0036]如圖1所示，一種頁巖氣增產(chǎn)裝置，包括蒸汽發(fā)生器1、與蒸汽發(fā)生器的出口連通的蒸汽運輸總管3，以及多組增產(chǎn)組件15;各增產(chǎn)組件15均包括:
[0037]外管9，設(shè)置在頁巖氣井內(nèi)，且與頁巖氣井的內(nèi)側(cè)壁相對固定；
[0038]內(nèi)管5，內(nèi)套在外管9上且伸入頁巖氣井內(nèi)，內(nèi)管和外管與頁巖層對應(yīng)的部分均具有蒸汽出入孔(圖中未畫出)；
[0039]輸送栗4，出口與內(nèi)管5連通，入口通過蒸汽輸送支管13與蒸汽運輸總管3連通；
[0040]第一控制閥2，用于控制蒸汽輸送支管與蒸汽運輸總管的通斷，本實施例的第一控制閥2安裝在蒸汽輸送支管13上。
[0041]于實際運用時為了減小熱損失，可以在內(nèi)管5的內(nèi)側(cè)壁或外側(cè)壁設(shè)置隔熱層，可以在外管的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置隔熱層。通過設(shè)置隔熱層能夠防止熱損失，能夠節(jié)約能源、提供工作效率。
[0042]如圖1所示，本實施例中，頁巖氣增產(chǎn)裝置還包括氣源7，以及與氣源連通的隔熱氣體運輸總管8，內(nèi)管的外側(cè)壁與外管的內(nèi)側(cè)壁之間為隔熱腔10，隔熱腔10通過隔熱氣體運輸支管14與隔熱氣體運輸總管8連通，頁巖氣增產(chǎn)裝置還包括用于控制隔熱氣體運輸支管與隔熱氣體運輸總管通斷的第二控制閥6，本實施例中，第二控制閥6設(shè)置在隔熱氣體運輸支管14上。通過將氣源通入隔熱腔能夠減緩內(nèi)管中的熱蒸汽將熱量傳輸出去，從而能夠提供熱蒸汽的熱損失，能夠節(jié)約能源、提供工作效率。
[0043]本實施例中，氣源7為惰性氣體氣源或氮氣氣源。
[0044]本實施例中，內(nèi)管5的側(cè)壁具有若干隔離環(huán)11，隔離環(huán)11位于蒸汽出入孔的上方，且臨近蒸汽出入孔。通過設(shè)置隔離環(huán)能夠防止從內(nèi)管蒸汽出入孔出來的熱蒸汽從隔熱腔排出，隔離環(huán)的設(shè)計能夠有效保證熱蒸汽的可靠工作，保證裝置的工作效果。
[0045]本實施例的隔離環(huán)有多個，各隔離環(huán)間隔分布。多個隔離環(huán)的設(shè)計能夠增加隔離的可靠性
[0046]本實施例中，內(nèi)管5的底部具有扶正器12。
[0047]本實施例頁巖氣增產(chǎn)裝置的原理:頁巖氣通常是以吸附狀態(tài)存在于頁巖層孔隙表面的，它的產(chǎn)出至少要經(jīng)過解吸、擴(kuò)散和滲流三個過程，其中解吸速度和滲流速度是決定產(chǎn)氣速度的主要因素。通過向頁巖氣所在巖層注入熱能，增加吸附態(tài)頁巖氣(甲烷)的自由能，從而提高甲烷從頁巖層孔隙表面上解吸的速度；同時頁巖氣受熱膨脹加速滲流流動，從而達(dá)到大幅度提高頁巖氣產(chǎn)量、實現(xiàn)頁巖氣的工業(yè)化開發(fā)的目的。
[0048]頁巖氣增產(chǎn)裝置工作時，通過蒸汽發(fā)生器向內(nèi)管注入熱蒸汽，熱蒸汽通過蒸汽出入孔滲入頁巖層中，實現(xiàn)熱量傳遞而使頁巖氣所頁巖層溫度升高，使吸附在頁巖層上的呈吸附態(tài)的頁巖氣(甲烷)迅速解吸，變?yōu)橛坞x態(tài)。隨著熱量向頁巖層深部傳遞，大量頁巖氣解吸為游離狀態(tài)，游離狀態(tài)的頁巖氣又受熱膨脹，見圖2。當(dāng)開井生產(chǎn)時，這些游離態(tài)的頁巖氣迅速產(chǎn)出，依稀通過外管和內(nèi)管的蒸汽出入孔進(jìn)入內(nèi)管，最終通過內(nèi)管到達(dá)地面，匯入輸氣管道，見圖3。
[0049]本發(fā)明的頁巖氣增產(chǎn)裝置結(jié)構(gòu)簡單、投資小、頁巖氣增產(chǎn)效果好;本申請通過設(shè)置蒸汽運輸總管和多組增產(chǎn)組件能夠同時為多個頁巖氣井注入熱蒸汽，且通過第一控制閥能夠?qū)Ω鱾€頁巖氣井處的增產(chǎn)組件進(jìn)行控制，整個裝置只需要一個蒸汽發(fā)生器，就能為多個頁巖氣井供熱，大大節(jié)約了裝置的成本。
[0050]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此即限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，凡是運用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種頁巖氣增產(chǎn)裝置，其特征在于，包括蒸汽發(fā)生器、與蒸汽發(fā)生器的出口連通的蒸汽運輸總管，以及多組增產(chǎn)組件;各增產(chǎn)組件均包括: 外管，設(shè)置在頁巖氣井內(nèi)，且與頁巖氣井的內(nèi)側(cè)壁相對固定； 內(nèi)管，內(nèi)套在所述外管上且伸入頁巖氣井內(nèi)，內(nèi)管和外管與頁巖層對應(yīng)的部分均具有蒸汽出入孔； 輸送栗，出口與所述內(nèi)管連通，入口通過蒸汽輸送支管與所述蒸汽運輸總管連通； 第一控制閥，用于控制蒸汽輸送支管與蒸汽運輸總管的通斷。2.如權(quán)利要求1所述的頁巖氣增產(chǎn)裝置，其特征在于，所述第一控制閥安裝在所述蒸汽輸送支管上。3.如權(quán)利要求1所述的頁巖氣增產(chǎn)裝置，其特征在于，所述內(nèi)管的內(nèi)側(cè)壁或外側(cè)壁具有隔熱層。4.如權(quán)利要求1所述的頁巖氣增產(chǎn)裝置，其特征在于，所述外管的內(nèi)側(cè)壁具有隔熱層。5.如權(quán)利要求1所述的頁巖氣增產(chǎn)裝置，其特征在于，還包括氣源，以及與氣源連通的隔熱氣體運輸總管，所述內(nèi)管的外側(cè)壁與外管的內(nèi)側(cè)壁之間為隔熱腔，所述隔熱腔通過隔熱氣體運輸支管與所述隔熱氣體運輸總管連通，頁巖氣增產(chǎn)裝置還包括用于控制隔熱氣體運輸支管與所述隔熱氣體運輸總管通斷的第二控制閥。6.如權(quán)利要求5所述的頁巖氣增產(chǎn)裝置，其特征在于，所述第二控制閥設(shè)置在隔熱氣體運輸支管上。7.如權(quán)利要求5所述的頁巖氣增產(chǎn)裝置，其特征在于，所述氣源為惰性氣體氣源或氮氣氣源。8.如權(quán)利要求5所述的頁巖氣增產(chǎn)裝置，其特征在于，所述內(nèi)管的側(cè)壁具有若干隔離環(huán)，所述隔離環(huán)位于蒸汽出入孔的上方，且臨近所述蒸汽出入孔。9.如權(quán)利要求8所述的頁巖氣增產(chǎn)裝置，其特征在于，所述隔離環(huán)有多個，各隔離環(huán)間隔分布。10.如權(quán)利要求1所述的頁巖氣增產(chǎn)裝置，其特征在于，所述內(nèi)管的底部具有扶正器。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種頁巖氣增產(chǎn)裝置，包括蒸汽發(fā)生器、與蒸汽發(fā)生器的連通蒸汽運輸總管以及增產(chǎn)組件；各增產(chǎn)組件包括：外管，設(shè)置在頁巖氣井內(nèi)且與頁巖氣井相對固定；內(nèi)管，內(nèi)套在外管上，內(nèi)管和外管與頁巖層對應(yīng)的部分均具有蒸汽出入孔；輸送泵，出口與內(nèi)管連通，入口通過蒸汽輸送支管與蒸汽運輸總管連通；第一控制閥，用于控制蒸汽輸送支管與蒸汽運輸總管的通斷。本發(fā)明通過設(shè)置蒸汽運輸總管和多組增產(chǎn)組件能夠同時為多個頁巖氣井注入熱蒸汽，且通過第一控制閥能夠?qū)Ω鱾€頁巖氣井處的增產(chǎn)組件進(jìn)行控制，整個裝置只需要一個蒸汽發(fā)生器，就能為多個頁巖氣井供熱，大大節(jié)約了裝置的成本；頁巖氣增產(chǎn)裝置結(jié)構(gòu)簡單、投資小、頁巖氣增產(chǎn)效果好。
【IPC分類】E21B43/24
【公開號】CN105443097
【申請?zhí)枴緾N201610009887
【發(fā)明人】仇一費, 許友生, 夏玉珍, 鄭友取
【申請人】浙江科技學(xué)院
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2016年1月6日