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申请/专利权人：太原理工大学

摘要：本发明公开了多阶段压裂超临界CO2‑蒸汽协同热解油页岩的装置及方法，属于油页岩油气资源开采技术领域；通过对原位状态下油页岩进行水力压裂、微波加热、电磁流调控与监测等多阶段压裂环节实现多个层理面主裂缝，为超临界二氧化碳、蒸汽流动提供通道，最终实现油页岩高效热解；多阶段压裂的实施将加热盲区降至最低，同时通过气驱封闭的方法约束了热量传输范围，避免热量损耗，增强了蒸汽对流传热性能，提高了油页岩的热解效率。

主权项：1.多阶段压裂超临界CO2-蒸汽协同热解油页岩的装置，其特征在于，包括从地面伸入至油页岩储层（6）的井网，所述井网包括注入井（1）、多口辅助加热井（2）、多口生产井（3）和多口气驱封闭井（4）；所述注入井（1）布置在中心，多口辅助加热井（2）、多口生产井（3）和多口气驱封闭井（4）以注入井（1）为中心依次由内向外呈环形均布在注入井（1）外围；注入井（1）、生产井（3）、气驱封闭井（4）均为垂直井，辅助加热井（2）采用水平井的形式设于油页岩储层（6）的中部，且每口辅助加热井（2）具有多个水平井分支（201）；在注入井（1）的井底和生产井（3）的井底处从上至下依次设置第一放射孔（8）和第二放射孔（9）；第一放射孔（8）和第二放射孔（9）分别位于水平井分支（201）的上方和下方；在注入井（1）的井底部和生产井（3）的井底部均设有电磁流装置，电磁流装置设置的位置与第一放射孔（8）和第二放射孔（9）对应；水平井分支（201）内沿井的走向均布有多段微波加热装置（202）；注入井（1）和生产井（3）均连接有压裂液储罐（18）；压裂液储罐（18）所储存的压裂液中添加有改性金属支撑剂（10）；改性金属支撑剂（10）含有具有磁性的金属材料；注入井（1）和气驱封闭井（4）均连接有超临界二氧化碳发生装置（20），注入井（1）还连接有高温蒸汽发生器（19）；向注入井（1）注入超临界二氧化碳，并通过微波加热装置（202）预热经过压裂形成的裂缝网络（15）处的围岩；预热完成后，停止超临界二氧化碳的注入同时关闭微波加热装置（202），然后向气驱封闭井（4）注入二氧化碳，在气驱封闭井（4）井底周围形成CO2封闭气幕（21）；同时向注入井（1）注入高温蒸汽，高温蒸汽进入预热后的油页岩储层（6）中，对油页岩储层（6）内的干酪根进行热解，从生产井（3）排采出地面；电磁流装置通过电磁流推进改性金属支撑剂（10）的运移，同时依据电磁感应来探测改性金属支撑剂（10）的运移情况，从而实现断裂面与裂隙连通的可透视化探测。

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