油页岩原位开采反应区控制系统及工艺方法

    公开(公告)号:CN114458264B

    公开(公告)日:2022-10-21

    申请号:CN202210206289.7

    申请日:2022-03-03

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: E21B43/241

    摘要: 一种油页岩原位开采反应区控制系统及工艺方法,属于油页岩原位开采领域,系统包括井网体系、加热体系及地面注气体系,工艺方法分为干燥预热阶段、高温加热阶段、反注气自生热阶段、常温反注气自生热阶段和高压驱替阶段,本发明提出的反注气工艺方法能够有效解决井下油气运移沿途热损大导致的页岩油及沥青质粘度增大,从而出现渗流运移通道阻塞胶结的问题,反向注气工艺方法温度、压力、气体流量稳定且可调,能够保证油页岩层自生热反应稳定向前扩展,开采页岩油气产物在高渗反应完全区域余热情况下不会出现阻塞胶结现象,尤其适用于长井距地下非常规能源原位开采,该工艺方法施工周期短,井下事故少,施工可操作性强,反应区反应速率可控。

    一种在井下制备纳米催化剂的原位裂解与改质方法

    公开(公告)号:CN113464103A

    公开(公告)日:2021-10-01

    申请号:CN202110705190.7

    申请日:2021-06-24

    申请人: 吉林大学

    摘要: 本发明提供一种在井下制备纳米催化剂的原位裂解与改质方法,在气体燃烧器加热地层的同时,将纳米催化剂前驱体送入气体燃烧器内,在气体燃烧器产生的高温条件下,利用气相法生成纳米级晶体的原理,使纳米催化剂前驱体发生反应生成能促进页岩及中低熟页岩中的有机质转化为轻质油的纳米级催化剂,生成的纳米级催化剂在气体燃烧器产生的尾气的带动下,与尾气一起运移至油页岩层中,催化有机质转化。该制备方法属于一种能节省能源的加热方法,能提高中低熟页岩油和油页岩能量利用率,并降低成本的方法,用气相法制备催化剂颗粒小、原位合成携带性好,避免通过传统压裂液携带时水的使用。

    天然气水合物冷冻保压取样钻具及取样方法

    公开(公告)号:CN109138882B

    公开(公告)日:2020-06-30

    申请号:CN201811016789.4

    申请日:2018-09-03

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: E21B25/08 E21B25/10 E21B25/18

    摘要: 天然气水合物冷冻保压取样钻具及取样方法,钻具包括钻具外管、钻具内管总成及钻头,钻具内管总成包括控制杆、密封环、排气阀弹簧、排气阀体、排气阀芯、冷源腔体管、冷源腔体保温层、电磁开关、继电器、压力传感器、保压腔体管、保压腔保温层、翻板阀上保温层、翻板阀、扭簧、取心筒、岩心管、活塞、揽簧及切削齿,将天然气水合物保压取样方法和冷冻取样方法通过天然气水合物冷冻保压取样钻具进行结合;采用翻板阀将取心筒密封,保持天然气水合物岩心的原始压力抑制其分解;当取心筒发生泄漏,其内部压力达到一定值时,相变液体作为冷源冷冻天然气水合物岩心至‑40℃;本发明采用冷冻保压双重作用提高天然气水合物岩心的保真程度和取心成功率。

    一种致密储层垂直井体积压裂二次造缝射孔枪

    公开(公告)号:CN110566167A

    公开(公告)日:2019-12-13

    申请号:CN201910991158.2

    申请日:2019-10-18

    申请人: 吉林大学

    摘要: 一种致密储层垂直井体积压裂二次造缝射孔枪,属于油气储层压裂技术领域,包括上部电缆提拉装置、点火引爆装置、射孔装置、转接装置、桥塞装置及定位装置,上部电缆提拉装置、点火引爆装置、射孔装置、转接装置、桥塞装置及定位装置相互协调配合工作,本发明可以根据不同的常规与非常规储层特征,对射孔枪进行改造,通过在一级射孔弹内部设置二级射孔弹,二级射孔弹和一级射孔弹呈一定角度设置,将一级射孔弹内原先的火药内置于射孔枪内部,通过不同地层条件控制火药用量来控制射孔施工效果,并通过延时火药控制内部二级射孔弹二次射孔时间,在已射入地层的一级射孔弹基础上进行二次射孔,从而达到形成体积预制缝的效果,利于后期体积压裂实现。

    一种冰岩界面滑动摩擦系数测定装置

    公开(公告)号:CN109540784A

    公开(公告)日:2019-03-29

    申请号:CN201910027627.9

    申请日:2019-01-11

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: G01N19/02

    摘要: 本发明公开了一种冰岩界面滑动摩擦系数测定装置,属于摩擦系数测定技术领域,包括仪器壳体、加热器、温度控制器、岩样夹持器、温度传感器、滚珠丝杠、扭矩传感器、电机、光杠、加压丝杠、加压手柄、行走器壳体、行走器上盖、压力传感器、冰样夹持器、碟簧、数据记录仪及低温试验箱,该装置结构简单、使用方便,通过调节低温试验箱内部温度、加热器加热温度、加压丝杠施加的正应力和电机回转速度控制的冰岩相对滑动速度,改变岩样的成分,可以在不同压力、温度、地层条件、地热通量和相对速度情况下测定冰岩界面滑动摩擦系数,测试全面、测试成本低廉,可真实反映冰岩界面滑动特性满足不同冰川研究的需求。

    冲击回转式天然气水合物孔底冷冻绳索取心钻具及方法

    公开(公告)号:CN108360994A

    公开(公告)日:2018-08-03

    申请号:CN201810191870.X

    申请日:2018-03-08

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: E21B25/08

    摘要: 本发明冲击回转式天然气水合物孔底冷冻绳索取心钻具及方法,属于地质岩心钻探技术领域,取心钻具由内管总成和外管总成构成,内管总成包括打捞机构、弹卡定位机构、悬挂机构、单动机构、缓冲机构、冲击机构和孔底冷冻机构,取心方法采用制冷机组循环制冷制冷剂对天然气水合物岩心进行冷冻,可实现快速冷冻,冷冻效好,由于制冷剂的循环使用相比传统的制冷机构,不仅制冷均匀,还可有效地降低成本和因补充制冷剂而造成的辅助作业时间;钻进过程中内管总成不回转,从而避免了因钻具回转产生的机械力对天然气水合物岩心的破坏,并且因内管的超前钻进,有效避免了冲洗液冲蚀天然气水合物岩心,更有效地提高了天然气水合物岩心采取率、完整度和代表性。

    海底冷冻保压式重力活塞取样器及其取样方法

    公开(公告)号:CN107219090A

    公开(公告)日:2017-09-29

    申请号:CN201710177490.6

    申请日:2017-03-23

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: G01N1/08 G01N1/42

    CPC分类号: G01N1/08 G01N1/42

    摘要: 海底冷冻保压式重力活塞取样器及其取样方法。本发明的所述取样器由重力取样管、冷冻机构、保压机构三部分组成。取样管由外管、内管、活塞、活塞杆、配重接头组成,外管和内管之间的空腔构成冷冻腔,配重接头上端安装有储冷机构。取样管内设置有保压机构,保压机构由撞击块、定位钢球、定位弹簧、推动杆、推力弹簧、摇杆、连杆、保压球阀组成。本发明所述的取样方法,包括利用腔式取样器向海底下放过程中的动能和重力势能使天然气水合物层贯入到腔式取样器内,将腔式取样器的腔体关闭,同时,将冷源从储冷腔注入到冷冻腔冷冻岩心。本发明一方面降低了天然气水合物的临界分解压力,另一方面增强了天然气水合物的自保护效应,从而减少了天然气的分解,降低了对天然气水合物保压机构的要求。

    提高松散易冲刷地层岩心采取率的单管钻具

    公开(公告)号:CN106089138A

    公开(公告)日:2016-11-09

    申请号:CN201610642774.3

    申请日:2016-08-08

    申请人: 吉林大学

    摘要: 本发明公开了一种提高松散易冲刷地层岩心采取率的单管钻具,是由稳压分流装置、岩心管、分水装置和分级钻头组成,分水装置位于岩心管中,稳压分流装置安装在岩心管上端,分级钻头安装在岩心管下端,该单管钻具适用于黏性大、塑性强、遇水膨胀的高岭土等松散易冲刷地层的岩心钻探取心工作,通过各个装置的组合,可以在保证孔底顺畅排粉的条件下,避免冲洗液垂直冲刷岩心,同时降低岩心管内岩心周围的冲洗液流速,降低冲洗液对岩心的冲刷作用,从而提高钻取岩心的完整度,提高岩心采取率。

    深孔内管到位报警绳索取心钻具及其使用的压力检测系统

    公开(公告)号:CN103410463A

    公开(公告)日:2013-11-27

    申请号:CN201310388422.6

    申请日:2013-09-01

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: E21B25/00 G01L9/00

    摘要: 本发明公开了一种深孔内管到位报警绳索取心钻具及其使用的压力监测系统,本发明在泥浆入水孔和泥浆出水孔之间设计一个阀堵,当内管到位后,悬挂环与座环接触,泥浆循环通路堵塞,泥浆进入入水孔,在阀堵下部设置第一弹卡钳,当阀堵被顶开后第一弹卡钳打开卡在阀体中部的弹卡回收座的下底面,同时第一弹卡钳下部的回位杆杆卡在出水孔内,阀堵被顶开后保持打开状态,在钻进过程中不在回位,此过程中泵压发生2MPa的瞬时变化后回复到正常值,此时配套的压力监测系统检测到泵压变化后报警,第一弹卡钳卡在阀体中部的弹卡座的下底面,使阀堵在钻进过程中一直保持打开状态,在内管提到地面后,用工具将曲杆从出水孔内顶出,第一弹卡钳闭合,阀堵回位,可以实现在深孔钻进中实现内管到位报警,从而减少钻进辅助时间。

    一种天然气水合物井中加热模拟实验装置及方法

    公开(公告)号:CN110159227B

    公开(公告)日:2024-07-05

    申请号:CN201910500402.0

    申请日:2019-06-11

    申请人: 吉林大学

    摘要: 一种天然气水合物井中加热模拟实验装置及方法,实验装置包括井中加热模拟系统、供气系统、供水系统、环境温度控制系统、监控系统、数据采集处理系统。井中加热模拟系统用于对模拟地层进行加热,供气系统用于向模拟地层供应气体,供水系统用于向模拟地层供应液体,环境温度控制系统用于控制实验过程中的环境温度和注入流体的温度,监控系统系统用于监控实验装置内的温度、压力以及流量的变化,数据采集处理系统用于收集处理监控系统的监控的数据。本发明能模拟接近真实的地层条件来研究不同气水产出比、井孔产水量以及加热功率对加热器加热效果的影响,通过设置一定工况下的加热功率来避免加热器加热范围内二次水合物的形成,以提高开采效率。