本實用新型涉及一種頁巖氣增產(chǎn)裝置，屬于頁巖氣開采技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

頁巖氣是蘊藏于頁巖層可供開采的天然氣資源，是一種寶貴的自然資源。頁巖氣的形成和富集有著自身獨特的特點，頁巖氣是賦存于暗色泥頁巖層或高碳泥頁巖層中的天然氣，它可以生成于有機成因的各種各個階段，一部分以游離相態(tài)(大約50％)存在于頁巖層裂縫、頁巖層孔隙及其它儲集空間，另一部分以吸附狀態(tài)(大約50％)存在于干酪根、粘土顆粒及粘土孔隙表面。頁巖氣是寶貴的資源、優(yōu)質(zhì)的能源和化工原料，可作為常規(guī)天然氣的接替能源或補充能源。

頁巖氣開發(fā)具有開采壽命長和生產(chǎn)周期長的優(yōu)點。大部分產(chǎn)氣頁巖分布范圍廣、厚度大，且普遍含氣，使得頁巖氣井能夠長期地穩(wěn)定產(chǎn)氣。但頁巖氣儲集層滲透率低，開采難度較大，抽采率低。頁巖氣藏的儲層一般呈低孔、低滲透率的物性特征，氣流的阻力比常規(guī)天然氣大，所有的井都需要實施儲層壓裂改造才能開采出來。另一方面，頁巖氣抽采率比常規(guī)天然氣低，常規(guī)天然氣采收率在60％以上，而頁巖氣僅為5％～60％，產(chǎn)量很低。低產(chǎn)影響著人們對它的熱衷，頁巖氣層深度的增加無疑在我們本不成熟的技術(shù)上又增添了難度，頁巖氣采氣設(shè)備工作效率低下和技術(shù)不成熟造成了現(xiàn)在頁巖氣商業(yè)開發(fā)的瓶頸。

為了提高頁巖氣的抽采率，現(xiàn)有的增產(chǎn)措施主要采用水力壓裂進行儲層改造。其原理是通過地面泵車將壓裂液泵入到井底，高壓壓裂液在頁巖氣儲層內(nèi)壓裂出一條或多條裂縫，從而為頁巖氣的滲流提供更多的通道。這種方法雖然增加了滲流通道，使部分解吸的頁巖氣流出，但沒有從根本上加速吸附態(tài)頁巖氣的解吸，增產(chǎn)效果有限，產(chǎn)量有限。這種頁巖氣增產(chǎn)的設(shè)備投資大、運行費用高，也限制了其廣泛應(yīng)用。

綜上，頁巖氣抽采率低，產(chǎn)量低，現(xiàn)有的頁巖氣增產(chǎn)設(shè)備投資大，運行成本高，這種現(xiàn)況制約著頁巖氣的開采，所以現(xiàn)在急需一種頁巖氣增產(chǎn)設(shè)備，不僅具有提高頁巖采收率與產(chǎn)量的功能，而且設(shè)備投資小，能節(jié)約成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于：提供一種頁巖氣增產(chǎn)設(shè)備，以解決現(xiàn)有頁巖氣增產(chǎn)設(shè)備投資大，運行成本高，制約頁巖氣開采的問題。

為解決上述問題，擬采用這樣一種頁巖氣增產(chǎn)設(shè)備，包括蒸汽發(fā)生器、惰性氣體發(fā)生器、控制閥、輸送泵和內(nèi)管，所述內(nèi)管沿豎向設(shè)置于頁巖氣井內(nèi)，頁巖氣井的上端封閉，內(nèi)管由頁巖氣井的上端伸至氣井外部，所述蒸汽發(fā)生器通過輸送管與內(nèi)管相連通，所述惰性氣體發(fā)生器通過輸送管與頁巖氣井相連通，且所述輸送管上均設(shè)置有控制閥和輸送泵，所述內(nèi)管和頁巖氣井之間還設(shè)置有隔熱墊片，內(nèi)管的下端伸至頁巖層，內(nèi)管位于頁巖層的一段上設(shè)有蒸汽出入孔，所述隔熱墊片設(shè)置于蒸汽出入孔的上方，且臨近蒸汽出入孔設(shè)置，通過設(shè)置隔熱墊片能夠防止從內(nèi)管蒸汽出入孔出來的熱蒸汽從內(nèi)管與頁巖氣井之間的隔熱腔排出，隔熱墊片的設(shè)計能夠有效保證熱蒸汽的可靠工作，保證設(shè)備的工作效果，提高設(shè)備工作效率；

內(nèi)管與外管之間通過惰性氣體發(fā)生器設(shè)置惰性氣體層，通過惰性氣體發(fā)生器、控制閥與輸送泵將惰性氣體通入惰性氣體層能夠減緩內(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。

前述頁巖氣增產(chǎn)設(shè)備中，頁巖氣井的內(nèi)側(cè)設(shè)置有外管，外管的外壁與頁巖氣井的內(nèi)壁之間密封，外管的上端封閉，所述惰性氣體發(fā)生器通過輸送管與外管相連通，所述隔熱墊片設(shè)置于外管和內(nèi)管之間，外管位于頁巖氣所在頁巖層的一段上頁設(shè)有蒸汽出入孔。

前述頁巖氣增產(chǎn)設(shè)備中，外管和內(nèi)管均伸至頁巖層，且外管和內(nèi)管均與頁巖層相連通，

前述頁巖氣增產(chǎn)設(shè)備中，隔熱墊片為環(huán)形結(jié)構(gòu)，且隔熱墊片的內(nèi)外兩側(cè)分別與內(nèi)管的外壁和外管的內(nèi)壁之間密封。

前述頁巖氣增產(chǎn)設(shè)備中，控制閥設(shè)置于蒸汽發(fā)生器與輸送泵之間，或惰性氣體發(fā)生器與輸送泵之間；

前述頁巖氣增產(chǎn)設(shè)備中，隔熱墊片有多個，各隔熱墊片間隔分布，所述隔熱墊片由氧化鋁陶瓷纖維材料制成，耐受溫度1000℃以上，造價成本低，經(jīng)濟實用性強。

本實用新型的頁巖氣增產(chǎn)裝置結(jié)構(gòu)簡單、投資小、頁巖氣增產(chǎn)效果好，通過設(shè)置控制閥和輸送泵對熱蒸汽與惰性氣體輸入量進行有效控制，能夠節(jié)約能源，并且通過設(shè)置隔熱墊片，防止熱蒸汽的散失，保證了設(shè)備的工作效果，隔熱墊片的材料是氧化鋁陶瓷纖維，實用型強，造價低，節(jié)約了設(shè)備的成本。

附圖說明

圖1是本實用新型頁巖氣增產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型頁巖氣增產(chǎn)設(shè)備隔熱墊片俯視圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明。

實施例：

參照圖1至圖2，本實施例提供的一種頁巖氣增產(chǎn)設(shè)備，包括蒸汽發(fā)生器1、惰性氣體發(fā)生器2、控制閥3、輸送泵4，內(nèi)管5，頁巖氣井6的內(nèi)側(cè)設(shè)置有外管9，外管9的外壁與頁巖氣井6的內(nèi)壁之間密封，外管9的上端封閉，所述內(nèi)管5沿豎向設(shè)置于外管9內(nèi)，內(nèi)管5由外管9的上端伸至氣井外部，所述蒸汽發(fā)生器1通過輸送管7與內(nèi)管5相連通，所述惰性氣體發(fā)生器2通過輸送管7與外管9相連通，且所述輸送管7上均設(shè)置有控制閥3和輸送泵4，控制閥3設(shè)置于蒸汽發(fā)生器1與輸送泵4之間，或惰性氣體發(fā)生器2與輸送泵4之間，所述內(nèi)管5和外管9之間還設(shè)置有隔熱墊片8，內(nèi)管5和外管9的下端均伸至頁巖層，且內(nèi)管5和外管位于頁巖層11的一段上均設(shè)有蒸汽出入孔10，所述隔熱墊片8設(shè)置于蒸汽出入孔10的上方，隔熱墊片8為環(huán)形結(jié)構(gòu)，且隔熱墊片8的內(nèi)外兩側(cè)分別與內(nèi)管5的外壁和外管9的內(nèi)壁之間密封，隔熱墊片8有多個，各隔熱墊片8間隔分布，所述隔熱墊片8由氧化鋁陶瓷纖維材料制成，耐受溫度1000℃以上。

這種頁巖氣增產(chǎn)設(shè)備在使用時，將外管9與頁巖氣井6內(nèi)側(cè)相對固定，通過蒸汽發(fā)生器1向內(nèi)管5內(nèi)注入熱蒸汽，通過蒸汽發(fā)生器1與內(nèi)管5之間設(shè)置的控制閥3和輸送泵4對熱蒸汽進行有效控制，使熱蒸汽能夠快速地通入內(nèi)管5。熱蒸汽通過內(nèi)管5及外管9上的蒸汽出入孔進入頁巖層11內(nèi)，使頁巖層11的溫度升高，當(dāng)一定范圍內(nèi)(例如以頁巖井為中心，半徑100m的范圍)的頁巖層11的平均溫度升高一定幅度時，停止向內(nèi)管5輸送熱蒸汽，關(guān)閉頁巖井5-10天；此時被加熱的頁巖層11中頁巖氣的解析速度提高，同時頁巖氣受熱膨脹，流向頁巖井，通過外管9及內(nèi)管5上的蒸汽出入孔流入內(nèi)管5；打開頁巖井后頁巖氣可流向地面，通過收集設(shè)備可將頁巖氣收集。

本實施例中，惰性氣體發(fā)生器4通過控制閥3與輸送泵4向外管9與內(nèi)管5之間的輸入惰性性氣體，形成惰性氣體層，惰性氣體層能夠減緩內(nèi)管5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。

本實施例中，內(nèi)管5的側(cè)壁具有若干隔離墊片8，隔離墊片8位于蒸汽出入孔10的上方，且臨近蒸汽出入孔10。通過設(shè)置隔離墊片能夠防止從內(nèi)管蒸汽出入孔出來的熱蒸汽從隔熱腔排出，隔離墊片8的材料選取為氧化鋁陶瓷纖維，隔離墊片的設(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。本實施例的隔離墊片有多個，各隔離墊片間隔分布。多個隔離墊片的設(shè)計能夠增加隔離的可靠性。