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    一種超臨界CO2一體化開發(fā)中低成熟頁巖油裝置制造方法及圖紙
    
                            
    技術(shù)編號：43050666 閱讀：17 留言：0更新日期：2024-10-22 14:33
    
                        
    
                        
    
                            
                            本發(fā)明專利技術(shù)提供一種超臨界CO2一體化開發(fā)中低成熟頁巖油裝置。該超臨界CO2一體化開發(fā)中低成熟頁巖油裝置，包括，超臨界CO2生成系統(tǒng)，包括壓縮機、加熱器、溫度傳感器和壓力傳感器，壓縮機用于將CO2氣體加壓至超臨界狀態(tài)，加熱器用于將加壓后的CO2氣體加熱至超臨界溫度，溫度傳感器和壓力傳感器用于實時監(jiān)控并調(diào)整CO2的溫度和壓力，以確保其維持在超臨界狀態(tài)。該超臨界CO2一體化開發(fā)中低成熟頁巖油裝置，通過雙重介質(zhì)模型和流體動力學(xué)模擬模塊，精確描述頁巖層的基質(zhì)和裂縫特性，優(yōu)化CO2與頁巖油的接觸效率，提高溶解與萃取效果，實時監(jiān)控與調(diào)整軟件基于實時數(shù)據(jù)自動調(diào)整注入和生產(chǎn)參數(shù)，并在異常情況下發(fā)出警報，確保系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性。
    
                            
                            
    


    
                            

                            
    【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
    
                                
    本專利技術(shù)涉及一體化開發(fā)中低成熟頁巖油裝置，具體為一種超臨界co2一體化開發(fā)中低成熟頁巖油裝置。

    技術(shù)介紹
    1、一種超臨界co2一體化開發(fā)中低成熟頁巖油裝置的基本結(jié)構(gòu)包括以下幾個主要部分：超臨界co2生成系統(tǒng)：該系統(tǒng)通過壓縮機和加熱器將co2氣體加熱并加壓至超臨界狀態(tài)。注入系統(tǒng)：超臨界co2通過管道和注入井被注入頁巖層中。溶解和萃取系統(tǒng)：在頁巖層中，超臨界co2作為溶劑，與頁巖油接觸并溶解其中的烴類物質(zhì)，形成溶解的烴類流體。生產(chǎn)系統(tǒng)：溶解的烴類流體通過生產(chǎn)井被抽取至地表。分離和回收系統(tǒng)：在地表，超臨界co2和頁巖油通過分離器進行分離，co2被回收再利用，而頁巖油則進入儲存或進一步處理。
    2、該系統(tǒng)具有以下幾點缺陷：頁巖層的地質(zhì)特性復(fù)雜，異質(zhì)性大，可能導(dǎo)致co2和頁巖油的接觸不充分，影響溶解和萃取效率，超臨界co2的高壓和高溫環(huán)境對設(shè)備材料和結(jié)構(gòu)要求較高，設(shè)備復(fù)雜，且維護和保養(yǎng)難度較大。

    技術(shù)實現(xiàn)思路
    1、(一)解決的技術(shù)問題
    2、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供了一種超臨界co2一體化開發(fā)中低成熟頁巖油裝置，解決了頁巖層的地質(zhì)特性復(fù)雜，異質(zhì)性大，可能導(dǎo)致co2和頁巖油的接觸不充分，影響溶解和萃取效率的問題；超臨界co2的高壓和高溫環(huán)境對設(shè)備材料和結(jié)構(gòu)要求較高，設(shè)備復(fù)雜，且維護和保養(yǎng)難度較大的問題。
    3、(二)技術(shù)方案
    4、為實現(xiàn)以上目的，本專利技術(shù)通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：一種超臨界co2一體化開發(fā)中低成熟頁巖油裝置，包括：
    5、超臨界co2生成系統(tǒng)，包括壓縮機、加熱器、溫度傳感器和壓力傳感器，壓縮機用于將co2氣體加壓至超臨界狀態(tài)，加熱器用于將加壓后的co2氣體加熱至超臨界溫度，溫度傳感器和壓力傳感器用于實時監(jiān)控并調(diào)整co2的溫度和壓力，以確保其維持在超臨界狀態(tài)；
    6、注入系統(tǒng)，包括多個注入井、注入管道和分布控制模塊，超臨界co2通過注入管道輸送至注入井，由分布控制模塊控制多個注入井的co2分布，確保超臨界co2在頁巖層中的均勻分布；
    7、溶解和萃取系統(tǒng)，包括裂縫網(wǎng)絡(luò)和雙重介質(zhì)模型，在頁巖層中，超臨界co2通過裂縫網(wǎng)絡(luò)與頁巖油接觸并溶解其中的烴類物質(zhì)，雙重介質(zhì)模型用于描述頁巖層的基質(zhì)和裂縫特性，優(yōu)化co2與頁巖油的接觸效率；
    8、生產(chǎn)系統(tǒng)，包括多個生產(chǎn)井、生產(chǎn)管道和分布控制模塊，溶解的烴類流體通過生產(chǎn)管道輸送至地表，由分布控制模塊控制多個生產(chǎn)井的流體抽取，提高溶解烴類流體的回收率；
    9、分離和回收系統(tǒng)，包括多級分離器、冷卻模塊和回收管道，多級分離器用于對超臨界co2和頁巖油進行分離，冷卻模塊用于冷卻并凝結(jié)回收的co2，回收管道將冷卻后的co2輸送至超臨界co2生成系統(tǒng)進行再利用；
    10、地質(zhì)特性分析軟件，包括三維地質(zhì)建模模塊，三維地質(zhì)建模模塊用于構(gòu)建頁巖層的三維地質(zhì)模型，數(shù)據(jù)處理模塊用于處理來自地質(zhì)勘探的原始數(shù)據(jù)，分析頁巖層的地質(zhì)特性；
    11、溶解和萃取效率優(yōu)化模型，包括流體動力學(xué)模擬模塊和優(yōu)化算法模塊，流體動力學(xué)模擬模塊用于模擬超臨界co2在頁巖層中的流動和溶解過程，優(yōu)化算法模塊基于模擬結(jié)果優(yōu)化co2注入策略和流體流動路徑，提高溶解和萃取效率；
    12、實時監(jiān)控與調(diào)整軟件，包括數(shù)據(jù)采集模塊、控制模塊和報警模塊，數(shù)據(jù)采集模塊用于采集注入和生產(chǎn)過程中的壓力、溫度和流量數(shù)據(jù)，控制模塊基于實時數(shù)據(jù)自動調(diào)整注入和生產(chǎn)參數(shù)，報警模塊用于在異常情況下發(fā)出警報。
    13、優(yōu)選的，所述溶解和萃取效率優(yōu)化模型包括一個流體動力學(xué)模擬模塊，用于模擬超臨界co2在頁巖層中的流動和溶解過程，公式如下：
    14、
    15、0kp
    16、
    17、優(yōu)選的，所述實時監(jiān)控與調(diào)整軟件包括一個數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集注入和生產(chǎn)過程中的壓力、溫度和流量數(shù)據(jù)。
    18、優(yōu)選的，所述實時監(jiān)控與調(diào)整軟件包括一個控制模塊，用于基于實時數(shù)據(jù)自動調(diào)整注入和生產(chǎn)參數(shù)，公式如下：
    19、qav
    20、
    21、x(k+1)＝ax(k)+bu(k)
    22、y(k)＝cx(k)+du(k)
    23、
    24、優(yōu)選的，所述注入系統(tǒng)和生產(chǎn)系統(tǒng)均采用耐高溫高壓材料，以滿足超臨界co2環(huán)境下的使用要求。
    25、優(yōu)選的，所述冷卻模塊用于冷卻并凝結(jié)回收的co2，所述地質(zhì)特性分析軟件包括還包括一個數(shù)據(jù)處理模塊，用于處理來自地質(zhì)勘探的原始數(shù)據(jù)。
    26、優(yōu)選的，所述溶解和萃取效率優(yōu)化模型包括一個優(yōu)化算法模塊，用于基于模擬結(jié)果優(yōu)化注入策略，所述實時監(jiān)控與調(diào)整軟件包括一個報警模塊，用于在異常情況下發(fā)出警報。
    27、優(yōu)選的，所述分布控制模塊用于控制多個生產(chǎn)井的流體抽取。
    28、(三)有益效果
    29、本專利技術(shù)提供了一種超臨界co2一體化開發(fā)中低成熟頁巖油裝置。具備以下有益效果：
    30、通過雙重介質(zhì)模型和流體動力學(xué)模擬模塊，精確描述頁巖層的基質(zhì)和裂縫特性，優(yōu)化co2與頁巖油的接觸效率，提高溶解與萃取效果，實時監(jiān)控與調(diào)整軟件基于實時數(shù)據(jù)自動調(diào)整注入和生產(chǎn)參數(shù)，并在異常情況下發(fā)出警報，確保系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性，冷卻模塊用于冷卻并凝結(jié)回收的co2，實現(xiàn)co2的循環(huán)利用，減少環(huán)境影響，注入系統(tǒng)和生產(chǎn)系統(tǒng)采用鎳基合金、鈦合金和不銹鋼等耐高溫高壓材料，確保設(shè)備在超臨界co2環(huán)境下的長期穩(wěn)定運行，地質(zhì)特性分析軟件和溶解與萃取效率優(yōu)化模型基于地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)和模擬結(jié)果，提供科學(xué)依據(jù)，優(yōu)化注入策略和流體流動路徑，提升系統(tǒng)整體效能。
    本文檔來自技高網(wǎng)    ...
                            
    
                            
    【技術(shù)保護點】
    
                                
    1.一種超臨界CO2一體化開發(fā)中低成熟頁巖油裝置，其特征在于，包括：
    2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超臨界CO2一體化開發(fā)中低成熟頁巖油裝置，其特征在于：所述溶解和萃取效率優(yōu)化模型包括一個流體動力學(xué)模擬模塊，用于模擬超臨界CO2在頁巖層中的流動和溶解過程，公式如下：
    3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超臨界CO2一體化開發(fā)中低成熟頁巖油裝置，其特征在于：所述實時監(jiān)控與調(diào)整軟件包括一個數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集注入和生產(chǎn)過程中的壓力、溫度和流量數(shù)據(jù)。
    4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超臨界CO2一體化開發(fā)中低成熟頁巖油裝置，其特征在于：所述實時監(jiān)控與調(diào)整軟件包括一個控制模塊，用于基于實時數(shù)據(jù)自動調(diào)整注入和生產(chǎn)參數(shù)，公式如下：
    5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超臨界CO2一體化開發(fā)中低成熟頁巖油裝置，其特征在于：所述注入系統(tǒng)和生產(chǎn)系統(tǒng)均采用耐高溫高壓材料，以滿足超臨界CO2環(huán)境下的使用要求。
    6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超臨界CO2一體化開發(fā)中低成熟頁巖油裝置，其特征在于：所述冷卻模塊用于冷卻并凝結(jié)回收的CO2，所述地質(zhì)特性分析軟件包括還包括一個數(shù)據(jù)處理模塊，用于處理來自地質(zhì)勘探的原始數(shù)據(jù)。
    7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超臨界CO2一體化開發(fā)中低成熟頁巖油裝置，其特征在于：所述溶解和萃取效率優(yōu)化模型包括一個優(yōu)化算法模塊，用于基于模擬結(jié)果優(yōu)化注入策略，所述實時監(jiān)控與調(diào)整軟件包括一個報警模塊，用于在異常情況下發(fā)出警報。
    8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超臨界CO2一體化開發(fā)中低成熟頁巖油裝置，其特征在于：所述分布控制模塊用于控制多個生產(chǎn)井的流體抽取。
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    【技術(shù)特征摘要】
    
                                
    1.一種超臨界co2一體化開發(fā)中低成熟頁巖油裝置，其特征在于，包括：
    2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超臨界co2一體化開發(fā)中低成熟頁巖油裝置，其特征在于：所述溶解和萃取效率優(yōu)化模型包括一個流體動力學(xué)模擬模塊，用于模擬超臨界co2在頁巖層中的流動和溶解過程，公式如下：
    3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超臨界co2一體化開發(fā)中低成熟頁巖油裝置，其特征在于：所述實時監(jiān)控與調(diào)整軟件包括一個數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集注入和生產(chǎn)過程中的壓力、溫度和流量數(shù)據(jù)。
    4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超臨界co2一體化開發(fā)中低成熟頁巖油裝置，其特征在于：所述實時監(jiān)控與調(diào)整軟件包括一個控制模塊，用于基于實時數(shù)據(jù)自動調(diào)整注入和生產(chǎn)參數(shù)，公式如下：
    5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超臨界co2一體化開...
                            
    
                            
    【專利技術(shù)屬性】
    
                                技術(shù)研發(fā)人員：章星，馮佳佳，白雷，劉同敬，楊虎，劉紅現(xiàn)，董杰，高鑫遠，張致雯，黃松松，李劍，張建豐，張進，任碩蕊，陳躍，任文涵，高盛武，史夢圓，王兆興，張俊林，董子瑜，蘇智鵬，
    
        申請(專利權(quán))人：中國石油大學(xué)北京，
    
        類型：發(fā)明
    
        國別省市：
    
                            
    
                            
                        
    
                    
    
                    
                    
                     
                
    
                
                
    
                    
    
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