煤田地质与勘探

作者：曾壹坚, 朱超凡, 李彦伟, 水浩澈, 郭威,

关键词：油页岩, 自生热原位转化, 井组模式, 工艺参数, 数值模拟, 桶油运行成本,

背景井组作为“多井协同单元”，其模式直接决定注采工艺的优选，地层条件的利用效率，最终影响资源的整体开采效果。方法采用数值模拟方法，评价“一注一采”“一注四采”与“一注六采” 3种垂直井组模式自生热原位转化开发效果，进一步揭示井组配置对能量效率的协同机制。结果和结论“一注四采”井组模式考虑钻井成本的综合原位转化利用效率较高。在自生热原位转化的热激发阶段，预热气体温度和时间一定的条件下，400 m3/h预热气体流量的能效较优。自生热控制阶段，注气流量200 m3/h以下无法触发自生热裂解反应，1 000 m3/h以上流量过高中断自生热反应推进；在触发范围内，400 m3/h自生热气体流量能量回报率最优。研究“一注四采”井组模式下不同井间距的开发效果，注采井距25 m条件下综合能量效率较好。4%低含油率地层就可实现自生热原位转化技术开采，并且具有理想的能量投入产出比。通过井距与注气参数联动优化进行矿场尺度油页岩原位转化开发，第3.7年达回报率峰值8.85，4 a累计产油10 519.5 t，桶油运行平均成本具有较高经济性，并留存大量潜在可利用余热资源。研究成果为油页岩原位转化工业化应用提供井组模式设计理论依据与经济性评估范式。

来源：2025年第9期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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