一種油頁巖地下原位開採用隔熱保溫注熱管的製作方法

2023-12-10 12:26:22

本實用新型涉及一種油頁巖開採用注熱管，特別涉及一種油頁巖地下原位開採用隔熱保溫注熱管。

背景技術：

隨著世界傳統能源的日益枯竭，人們正在積極尋找能夠替代傳統能源的新型能源，油頁巖就是這樣一種儲量巨大的非常規油氣資源，油頁巖時一種固體可燃有機巖，經過低溫乾餾可以獲取頁巖油和高熱值瓦斯。

目前世界上的油頁巖開採技術主要分為地上乾餾技術和地下原位開採技術，地上乾餾是指埋藏不深的油頁巖經過露天開採或井下開採，送至地面，經破碎篩分至所需的粒度或塊度，進入乾餾爐內加熱乾餾，生成頁巖油氣以及頁巖半焦或頁巖灰，地上乾餾技術應用歷史久遠，但是由於投資巨大，對環境產生諸多不利影響等因素，使其發展受到很大限制。

油頁巖原位開採技術是指埋藏於地下的油頁巖不經開採，直接設法在地下原位加熱油頁巖使其乾餾分解，生成的油氣被傳輸地面，原位巖原位開採技術由於其開採成本低、油回收率高等優點受到了廣泛的重視。

油頁巖原位開採的加熱形式為傳導加熱、對流加熱和輻射加熱，目前世界上利用傳導加熱原位開採油頁巖的工藝主要包括殼牌公司的地下轉化工藝技術(ICP)、埃克森美孚公司的ElectrofracTM技術、IEP的GFC技術等；世界上利用對流加熱原位開採油頁巖的工藝主要有雪弗龍CRUSH技術、太原理工大學的對流加熱技術、EGL技術、Prtroprobe公司的空氣加熱技術、MWE的 IGE技術等；輻射加熱主要有LLNL的射頻技術和Raytheon公司的RF/CF技術等。

現有真空隔熱管主要缺陷就是內外管因受熱不均勻而導致形變不同步，從而破壞內外管之間的連接，損壞管體，增加了成本，維修維護困難，減少了工作效率。

技術實現要素：

本實用新型的目的是要解決上述現有真空隔熱管的內外管因受熱不均勻而導致形變不同步，從而破壞內外管之間的連接，增加了成本，維修維護困難，減少了工作效率等問題，而提供一種油頁巖地下原位開採用隔熱保溫注熱管。

一種油頁巖地下原位開採用隔熱保溫注熱管，是由數個地面注熱管、井口注熱管、數個井內注熱管和保溫三通組成，地面注熱管與井內注熱管結構相同，數個地面注熱管分別螺紋連接在保溫三通兩端，井口注熱管固定設置在保溫三通下端，井內注熱管螺紋連接在井口注熱管下端，地面注熱管通過自身的公扣和另一根地面注熱管的母扣相連接，數個井內注熱管依次相連接；

地面注熱管包括第一內管、第一外管、第一真空閥、第一納米材料充填層、溫度補償節和密封墊片，第一內管與第一外管通過第一下擋板和第一上擋板密封焊接在一起，溫度補償節焊接在第一外管上，第一真空閥通過螺紋連接在第一外管上，第一納米材料充填層設置在第一內管與第一外管之間，密封墊片設置在第一上擋板上，第一內管前後兩端分別具有公扣和母扣；

井口注熱管包括第二內管、第二外管、第二真空閥、第二納米材料充填層和井口座，第二內管與第二外管通過第二下擋板和第二上擋板密封焊接在一起，第二真空閥設置第二外管上，第二納米材料充填層設置在第二內管與第二外管之間，第二外管上焊有上法蘭盤和下法蘭盤，井口座上焊有井口法蘭盤，通過井口法蘭盤和下法蘭盤相配合，將井口座和第二外管相連接，第二內管上具有公扣；

保溫三通外表面上具有保溫層，兩端分別具有傳感器裝置和閥門，下端具有上法蘭盤接頭，上法蘭盤連接在法蘭盤接頭下端。

本實用新型的工作原理和過程：

工作時，根據需要，選擇地面注熱管和井內注熱管的數量，保溫三通兩端的閥門可選擇單開或者雙開，在地面上，被加熱至某一溫度的氣體或液體沿地面注熱管、井口注熱管和井內注熱管依次輸送到油頁巖或油砂層位，通過高溫氣體或液體攜帶的熱量加熱油頁巖層或油砂層進行原位裂解開採頁巖油氣，通過溫度補償節減少第一內管與第一外管因受熱不均勻而導致形變，減少焊點所受的應力和位移，延長地面注熱管的使用壽命，各注熱管通過螺紋連接，減少了接頭的使用，也減少了熱量傳遞過程中的損失。

本實用新型的有益效果：

本實用新型結構簡單，拆卸方便，減少了熱量損失，節省能源，減少焊點所受的應力和位移，延長地面注熱管的使用壽命，各注熱管通過螺紋連接，減少了接頭的使用，也減少了熱量傳遞過程中的損失，減少了所需成本，維修維護方便，提高了工作效率。

附圖說明

圖1是本實用新型地面注熱管的剖視圖。

圖2是本實用新型保溫三通的剖視圖。

圖3是本實用新型井口注熱管的剖視圖。

具體實施方式

請參閱圖1、圖2和圖3所示，一種油頁巖地下原位開採用隔熱保溫注熱管，是由數個地面注熱管1、井口注熱管2、數個井內注熱管和保溫三通4組成，地面注熱管1與井內注熱管結構相同，數個地面注熱管1分別螺紋連接在保溫三通4兩端，井口注熱管2固定設置在保溫三通4下端，井內注熱管螺紋連接在井口注熱管2下端，地面注熱管1通過自身的公扣111和另一根地面注熱管的母扣112相連接，數個井內注熱管依次相連接；

地面注熱管1包括第一內管11、第一外管12、第一真空閥13、第一納米材料充填層14、溫度補償節15和密封墊片16，第一內管11與第一外管12 通過第一下擋板17和第一上擋板18密封焊接在一起，溫度補償節15焊接在第一外管12上，第一真空閥13通過螺紋連接在第一外管12上，第一納米材料充填層14設置在第一內管11與第一外管12之間，密封墊片16設置在第一上擋板18上，第一內管11前後兩端分別具有公扣111和母扣112；

井口注熱管2包括第二內管21、第二外管22、第二真空閥23、第二納米材料充填層24和井口座25，第二內管21與第二外管22通過第二下擋板26 和第二上擋板27密封焊接在一起，第二真空閥23設置第二外管22上，第二納米材料充填層24設置在第二內管21與第二外管22之間，第二外管22上焊有上法蘭盤221和下法蘭盤222，井口座25上焊有井口法蘭盤251，通過井口法蘭盤251和下法蘭盤222相配合，將井口座25和第二外管22相連接，第二內管21上具有公扣111；

保溫三通4外表面上具有保溫層，兩端分別具有傳感器裝置41和閥門42，下端具有上法蘭盤接頭43，上法蘭盤221連接在法蘭盤接頭43下端。

本實用新型的工作原理和過程：

參閱圖1、圖2和圖3所示，工作時，根據需要，選擇地面注熱管1和井內注熱管的數量，保溫三通4兩端的閥門42可選擇單開或者雙開，在地面上，被加熱至某一溫度的氣體或液體沿地面注熱管1、井口注熱管2和井內注熱管依次輸送到油頁巖或油砂層位，通過高溫氣體或液體攜帶的熱量加熱油頁巖層或油砂層進行原位裂解開採頁巖油氣，通過溫度補償節15減少第一內管11 與第一外管12因受熱不均勻而導致形變，減少焊點所受的應力和位移，延長地面注熱管1的使用壽命，各注熱管通過螺紋連接，減少了接頭的使用，也減少了熱量傳遞過程中的損失。