本發(fā)明涉及石油開采，具體一種基于液體火藥深部點(diǎn)火的油頁巖原位開采啟動方法。
背景技術(shù)：
1、油頁巖是一種資源量豐富的非常規(guī)油氣資源，高效合理的開發(fā)油頁巖對我國降低油氣資源的對外依存度尤為重要。而原位轉(zhuǎn)化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)油頁巖高效開發(fā)的重要研究方向。
2、目前的油頁巖原位開發(fā)方式而言，無論是電加熱方式還是高溫流體注入方式，均需要耗費(fèi)大量的能源。因此，現(xiàn)有開采技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的商業(yè)化開發(fā)。此外，無論是地面干餾還是地下原位開采，均會對環(huán)境造成一定的污染，尤其是地面干餾技術(shù)，不僅會產(chǎn)生氮氧化物和硫化物等廢氣，還會產(chǎn)生大量的礦渣，對自然環(huán)境會產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。油頁巖雖然具有很客觀的儲量及開采價值，但是如何實(shí)現(xiàn)高效綠色開采仍是亟需解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種基于液體火藥深部點(diǎn)火的油頁巖原位開采啟動方法，該方法根據(jù)油頁巖目的層的地質(zhì)特征和開采要求，精確地鉆入兩個相互平行的水平井，其中結(jié)合目的層位油頁巖性質(zhì)確定目的區(qū)油頁巖開始原位轉(zhuǎn)化溫度，確認(rèn)液體火藥需要放出能量的多少。
2、本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
3、一種基于液體火藥深部點(diǎn)火的油頁巖原位開采啟動方法，包括以下步驟：
4、步驟1、在油頁巖目的層位施工的水平井，對水平井進(jìn)行可鉆橋塞分段壓裂完井工藝，構(gòu)建水平井網(wǎng)；
5、步驟2、根據(jù)目的層位油頁巖性質(zhì)確定油頁巖的原位轉(zhuǎn)化溫度，根據(jù)原位轉(zhuǎn)化溫度確定油頁巖原位轉(zhuǎn)化溫度所需要的能量，根據(jù)能量確定液體火藥量；
6、步驟3、采用液體火藥對水平井進(jìn)行分段開采；
7、其中，液體火藥分段開采的方法如下：
8、采用泵送技術(shù)在目標(biāo)開采段自井底至井口依次注入隔離液、液體火藥和隔離液，并在液體火藥中置入點(diǎn)火器；
9、步驟4、采用頂替液將液體火藥推入開采段對應(yīng)地層中，通過點(diǎn)火器對液體火藥進(jìn)行爆燃，液體火藥爆燃產(chǎn)生高溫高壓氣體使油頁巖啟動原位轉(zhuǎn)化，通過水平井對轉(zhuǎn)化后的油頁巖進(jìn)行開采，并提供后續(xù)能量。
10、優(yōu)選的，步驟1中水平井網(wǎng)的方法如下：
11、根據(jù)目的層位的地質(zhì)情況對對水平井進(jìn)行分段，采用水平井可鉆橋塞分段壓裂完井工藝進(jìn)行逐段壓裂，構(gòu)建水平井網(wǎng)。
12、優(yōu)選的，所述水平井包括多條，且多條水平井相互平行。
13、優(yōu)選的，相鄰水平井的井距確定方法如下：
14、根據(jù)液體火藥的燃燒時間確定地層環(huán)境下液體火藥的加熱長度，進(jìn)而得到水平井井間距；
15、
16、式中：為液體藥放出的熱量； t為液體藥燃燒時間；k為熱導(dǎo)率；、、為x、y、z方向的溫度梯度； b為液體藥液面高度； h為目標(biāo)層高度； a為水平井井間距。
17、優(yōu)選的，根據(jù)原位轉(zhuǎn)化溫度確定油頁巖原位轉(zhuǎn)化溫度所需要的能量，如下：
18、
19、
20、其中，為油頁巖由地層溫度到原位轉(zhuǎn)化的溫度變化量； t為目的區(qū)油頁巖開始原位轉(zhuǎn)化溫度； to為地層溫度； q放為液體火藥放出熱量； m為目的層位油頁巖質(zhì)量； c為油頁巖比熱容。
21、優(yōu)選的，根據(jù)油頁巖原位轉(zhuǎn)化溫度所需要的能量，確定液體火藥量，液體火藥的質(zhì)量計(jì)算方法如下：
22、
23、其中， q放為液體火藥放出熱量； c定為液體火藥的定容爆熱； m液為液體火藥質(zhì)量。
24、優(yōu)選的，所述隔離液和液體火藥的注入方法如下：
25、采用泵送技術(shù)將點(diǎn)火器送入目標(biāo)開采段的底部，然后，在水平井的目標(biāo)開采段注入隔離液，構(gòu)建人工井底，在人工井底上注入液體火藥，再在注入隔離液，使液體火藥位于兩段隔離液之間。
26、優(yōu)選的，步驟4中還包括提拉油管柱，使點(diǎn)火器移動至液體火藥中，通過地面起爆裝置對點(diǎn)火器進(jìn)行起爆。
27、優(yōu)選的，所述隔離液用于隔離液體火藥和井內(nèi)液體，所述隔離液分為上隔離液和下隔離液，下隔離液的密度大于液體火藥密度，上隔離液的密度小于液體火藥密度且大于水的密度；
28、所述隔離液包括四氯化碳和柴油，比例為，（40-55）:100；
29、優(yōu)選的，所述液體火藥包括氧化劑、燃燒劑和溶劑；
30、所述氧化劑為過氯酸銨、硝酸銨、硝酸鉀或硝酸鈉；
31、所述燃燒劑為二乙二醇、甘油或尿素；
32、所述溶劑為水。
33、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：
34、本申請?zhí)峁┑囊环N基于液體火藥深部點(diǎn)火的油頁巖原位開采啟動方法，該方法為以高能氣體壓裂為主的油頁巖原位開采的方法，首先利用一組平行的水平井網(wǎng)結(jié)構(gòu)，即加強(qiáng)了液體藥的注入量又使得高能氣體壓裂的波及范圍有所增強(qiáng)，并推出理論方程，可參考理論方程調(diào)整兩水平井的井間距。利用了水平井可鉆橋塞分段壓裂完井工藝增大油頁巖與井筒的接觸面積，為后續(xù)的開采作業(yè)創(chuàng)造有利條件。同時，對選用液體藥及隔離液都做了明確要求，還可隨地層環(huán)境的變化進(jìn)行調(diào)整。且設(shè)計(jì)了液體藥點(diǎn)火裝置，提高了點(diǎn)火裝置的便利性和可靠性。同時整個啟動原位開采過程可分段重復(fù)進(jìn)行，可短時間啟動多個油頁巖層，從而減少油頁巖啟動分解時間，提高了油頁巖原位開采的效率。
1.一種基于液體火藥深部點(diǎn)火的油頁巖原位開采啟動方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于液體火藥深部點(diǎn)火的油頁巖原位開采啟動方法，其特征在于，步驟1中水平井網(wǎng)的方法如下：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于液體火藥深部點(diǎn)火的油頁巖原位開采啟動方法，其特征在于，所述水平井包括多條，且多條水平井相互平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于液體火藥深部點(diǎn)火的油頁巖原位開采啟動方法，其特征在于，相鄰水平井的井距確定方法如下：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于液體火藥深部點(diǎn)火的油頁巖原位開采啟動方法，其特征在于，根據(jù)原位轉(zhuǎn)化溫度確定油頁巖原位轉(zhuǎn)化溫度所需要的能量，如下：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于液體火藥深部點(diǎn)火的油頁巖原位開采啟動方法，其特征在于，根據(jù)油頁巖原位轉(zhuǎn)化溫度所需要的能量，確定液體火藥量，液體火藥的質(zhì)量計(jì)算方法如下：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于液體火藥深部點(diǎn)火的油頁巖原位開采啟動方法，其特征在于，所述隔離液和液體火藥的注入方法如下：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于液體火藥深部點(diǎn)火的油頁巖原位開采啟動方法，其特征在于，步驟4中還包括提拉油管柱，使點(diǎn)火器移動至液體火藥中，通過地面起爆裝置對點(diǎn)火器進(jìn)行起爆。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于液體火藥深部點(diǎn)火的油頁巖原位開采啟動方法，其特征在于，所述隔離液用于隔離液體火藥和井內(nèi)液體，所述隔離液分為上隔離液和下隔離液，下隔離液的密度大于液體火藥密度，上隔離液的密度小于液體火藥密度且大于水的密度；
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于液體火藥深部點(diǎn)火的油頁巖原位開采啟動方法，其特征在于，所述液體火藥包括氧化劑、燃燒劑和溶劑；