CN106640009B - 用于模拟油页岩原位干馏开采的实验系统和实验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于模拟油页岩原位干馏开采的实验系统和实验方法。实验系统包括加压装置，加压装置包括筒状的反应釜以及分别从反应釜的两端插入到反应釜的上压杆和下顶杆，上压杆和下顶杆均与反应釜密封配合且均能沿反应釜的轴向滑动，以及加热装置，加热装置用于对反应釜加热。实验方法基于上述实验系统实施。采用模拟油页岩原位干馏开采的实验系统和实验方法可以准确模拟油页岩地下原位开采的过程，获得油页岩地下原位开采时因内部的流体压力自喷而出的页岩油的转化率，从而能对油页岩资源原位开采进行评估时供数据支持。

Description

用于模拟油页岩原位干馏开采的实验系统和实验方法

技术领域

本发明涉及一种油气开采领域，特别涉及一种用于模拟油页岩原位干馏开采的实验系统和实验方法。

背景技术

通常，埋深小于300m的油页岩资源可以通过露天开采，运至干馏厂提炼页岩油；埋深大于300m的油页岩适合于采用对油页岩层原位加热，转化为页岩油。自20世纪70年代起，许多国际知名的能源公司开始致力于油页岩原位开采技术的研究，以避免油页岩开采后在干馏装置内热加工时生成的废水、废气和废渣所导致的环境污染，实现资源的最大化利用。该技术的基本原理是通过直接给地下油页岩层加热，使其在地下进行热裂解生成油气，最后通过生产井把油气开采出来。该生产方式可大致分成四个过程，即钻井、储层改造、原位加热干馏和油气采出。

室内模拟实验可为较大尺度上的现场中试提供必要的开采工艺参数,在这一技术研发过程中起着至关重要的作用。许多公司都根据需求研制了一些针对性的实验装置，如壳牌公司将电热丝缠绕在油页岩岩芯外侧进行加热；埃克森美孚公司向油页岩内部加入煅烧后的石油焦作为导电介质，从油页岩内部加热，并在块状油页岩底部设弹簧装置模拟地层压力；中国石油勘探开发研究院廊坊分院研制的电加热原位开采模拟仪提供了一种较为真实地模拟地下油页岩热解实验设备，该设备能够完成油页岩在施加轴压情况下的热解反应；吉林大学和中国石油大学(北京)采用的高压釜干馏热压模拟仪由高压反应釜、控温系统、冷凝系统、气体收集4部分组成，没有模拟压实过程。

总的来说，目前现有的室内模拟实验方法及其实验装置不能有效地模拟油页岩地下原位开采的过程，油母质转化的油气量不准确，无法为原位加热后自然能够排采出的页岩油量比例提供科学参数。因此，有必要开发一种用于评价油页岩原位干馏开采前景的模拟实验技术。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提出了一种用于模拟油页岩原位干馏开采的实验系统，其包括：加压装置，加压装置包括筒状的反应釜以及分别从反应釜的两端插入到反应釜的上压杆和下顶杆，上压杆和下顶杆均与反应釜密封配合且均能沿反应釜的轴向滑动，以及加热装置，加热装置用于对反应釜加热。

在一个具体的实施例中，加压装置还包括设置在上压杆背离反应釜的一侧的、一端连接于上压杆的且伸缩方向平行于反应釜的延伸方向的上液压缸，设置在下顶杆背离反应釜的一侧的、一端连接于下顶杆的且伸缩方向平行于反应釜的延伸方向的下液压缸，以及用于同时驱动上液压缸和下液压缸伸长的液压机，其中，上液压缸的另一端与下液压缸的另一端的相对位置固定。

在一个具体的实施例中，实验系统还包括设置有均连通于反应釜的第一页岩油收集器和第二页岩油收集器的油气收集单元，连通于反应釜的冲洗装置，连通于反应釜和第一页岩油收集器且用于对反应釜和第一页岩油收集器抽真空的抽真空装置，其中，冲洗装置用于向反应釜中注入冲洗液以将反应釜内的页岩油带入到第二页岩油收集器中。

在一个具体的实施例中，冲洗装置、第一页岩油收集器和第二页岩油收集器与反应釜之间均设置有阀门，抽真空装置与第一页岩油收集器之间的管路上设置有阀门。

本发明还提出了一种用于模拟油页岩原位干馏开采的实验方法，该实验方法基于上述实验系统实施，实验方法包括如下步骤：

钻取埋藏在地层中且位于预设深度的油页岩岩样，将油页岩岩样切割成与反应釜的内腔相匹配的柱体；

对油页岩岩样称重；

将油页岩岩样放置于反应釜中，上压杆和下顶杆分别从油页岩岩样的两端对油页岩岩样施加压力等于油页岩岩样埋藏在预设深度的地层中所受到的上覆岩层压力，

将油页岩岩样加热到预设的裂解温度，维持预设的加热时间，在加热过程中从反应釜内收集部分油气以使得反应釜内的流体压力大小等于油页岩岩样被埋藏在预设深度的地层中时所受到的静水压力值，

分离出部分油气中的第一页岩油，

在加热结束后，将反应釜内的温度降至预设温度后释放反应釜内的流体压力，同时收集从反应釜内喷出的第一页岩油，

对第一页岩油称重，计算第一页岩油的质量与油页岩岩样质量之比。

在一个具体的实施例中，实验方法还包括以下步骤：

释放完反应釜内的流体压力后，将反应釜内的温度降至室温，向反应釜内注入冲洗液以冲洗油页岩岩样，

完成冲洗后，将冲洗液和页岩油的混合液进行分离以获得第二页岩油，并对第二页岩油称重，

计算第二页岩油的质量与油页岩岩样的质量之比。

在一个具体的实施例中，实验方法还包括以下步骤：

释放完反应釜内的流体压力后，将反应釜内的温度降至室温，向反应釜内注入冲洗液以冲洗油页岩岩样，

完成冲洗后，将冲洗液和页岩油的混合液进行分离以获得第二页岩油，并对第二页岩油称重，

计算第一页岩油、第二油页岩的质量之和与油页岩岩样的质量之比。

在一个具体的实施例中，冲洗液为三氯甲烷或二氯甲烷。

在一个具体的实施例中，在对油页岩岩样进行称重前，先烘干油页岩岩样。

在一个具体的实施例中，上覆岩层压力采用以下算式计算：

P₁＝ρ₁×g×h

式中，P₁为油页岩岩样埋藏于地层内且在预设深度时所承受的上覆岩层压力，单位为kPa，

ρ₁为在地层中油页岩岩样上方的岩石的平均密度，单位为kg/m³，

h为油页岩岩样在地层内的预设深度，单位为m，

g为重力加速度，g＝9.8m/s，

静水压力值采用以下算式计算：

P₂＝ρ₂×g×h

式中，P₂为油页岩岩样埋藏于地层且位于预设深度时所承受的静水压力值，单位为kPa，

ρ₂为油页岩岩样所在地层的地层水的密度，单位为kg/m³，

h为油页岩岩样在地层内的预设深度，单位为m，

g为重力加速度，g＝9.8m/s。

采用模拟油页岩原位干馏开采的实验系统和实验方法可以准确模拟油页岩地下原位开采的过程，获得油页岩地下原位开采时因内部的流体压力自喷而出的页岩油的转化率(即第一页岩油的质量与所述油页岩岩样质量之比)，从而能对油页岩资源原位开采进行评估时供数据支持。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1为本发明的一种实施方式中的用于模拟油页岩原位干馏开采的实验系统的结构示意图；

图2为本发明的一种实施方式中的用于模拟油页岩原位干馏开采的实验方法的流程图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

图1显示了本发明的一种实施方式的用于模拟油页岩原位干馏开采的实验系统。该实验系统包括加压装置、加热装置、油气收集单元、冲洗装置、抽真空装置、试漏装置、冷却装置以及多个阀门。

加压装置包括反应釜6、上液压缸8、下液压缸2、上压杆7、下顶杆3以及液压机1。反应釜6构造成管状。反应釜6构造为圆筒状。反应釜6优选为耐高温高强度合金钢。上压杆7和下顶杆3分别设置在反应釜6的两端，上压杆7和下顶杆8均与反应釜6的轴线平行。上液压缸8设置在上压杆7背离反应釜6的一侧。下液压缸2设置在下顶杆3背离反应釜6的一侧。上压杆7的一端插入到反应釜6内，上压杆7的另一端与上液压缸8相连。下顶杆3的一端插入到桶体内，下顶杆3的另一端与下液压缸2相连。上压杆7和下顶杆3插入反应釜6内的部分的外周壁上均设置有密封圈，以使得上压杆7和下顶杆3的外周壁分别与反应釜6的内壁之间形成密封。上液压缸8和下液压缸2可以是活塞式液压缸。上液压缸8和下液压缸2的伸缩方向均平行于反应釜6的轴线方向。液压机1的出液口通过管路分别与上液压缸8和下液压缸2的进出液口接通。

启动液压机1，液压机1向上液压缸8和下液压缸2泵入液体，上液压缸8和下液压缸2伸长。上压杆7在上液压缸8的作用下，向下顶杆3方向运动。下顶杆3在上液压缸8的作用下，向上压杆7方向运动。

加热装置5设置在反应釜6的外侧。加热装置5用于给反应釜6加热。加热装置5优选为电加热炉。电加热炉易于进行温控。更优选地，电加热炉包括容纳反应釜6的保温外壁以及设置在保温外壁与反应釜6之间的电热部件。电热部件可以是电热丝。加热装置5还包括用于测量反应釜6温度的温度传感器。

反应釜6相对的两端分别延伸出第一管路和第二管路。这第一管路和第二管路均连通于反应釜6的内腔。

油气收集单元包括气体收集器26、第一页岩油收集器23和第二页岩油收集器18。气体收集器26、第一页岩油收集器23和第二页岩油收集器18均为密闭的容器。第一页岩油收集器23可以构造成桶状。第一页岩油收集器23设置有入口和出口，其中出口设置在第一页岩油收集器23靠上的部位。第一页岩油收集器23的入口连通于第一管路。第一管路和第一页岩油收集器23之间设置有第一阀门15。第一页岩油收集器23的出口连通于气体收集器26。第一页岩油收集器23与气体收集器26之间设置有第二阀门25。第二页岩油收集器18连通于第一管路，第二页岩油收集器18与第一管路之间设置有第三阀门13。冷却装置24用于给第一页岩油收集器23降温。冷却设置24可以设置在第一页岩油收集器23的外壁上。冷却装置24可以是充满冷却水的水罐。

冲洗装置接通于第二管路。冲洗装置与第二管路之间设置有第四阀门20。冲洗装置包括有机溶剂罐21和电动泵22。有机溶剂罐21用于容纳冲洗液。冲洗液例如可以是三氯甲烷或二氯甲烷。电动泵22连通于有机溶剂罐21。电动泵22用于向反应釜6内泵送冲洗液。

抽真空装置的入口连通于第一管路。抽真空装置与第一管路之间设置有第五阀门14。抽真空装置包括真空泵17和真空表16。真空泵17的入口连通于第一管路。真空泵17用于对反应釜6、第一页岩油收集器23和气体收集器26抽真空。真空表16用于显示第一页岩油收集器23和气体收集器26的气压。

试漏装置19连通于第一管路。第一管路与试压装置19之间设置有第六阀门12。试漏装置19用于向反应釜6内充入气体以提升反应釜6内的气压。试压装置19可以是容纳有压缩气体的气瓶。该压缩气体可以是氮气或氦气。

在第一管路上且位于多个阀门与反应釜6之间还设置有压力表9。压力表9用于测量反应釜6内的气压。在第一管路上且位于多个阀门与压力表9之间还设置有第七阀门11。

第一阀门15、第二阀门25、第三阀门13、第四阀门20、第五阀门14、第六阀门12、第七阀门11均可以是截止阀。

实验系统还包括切割装置、烘干装置和分离装置。切割装置能将岩石切割成特定的形状。烘干装置优选为烘箱。

本实施例还提供了一种用于模拟油页岩原位干馏开采的实验方法，其包括以下步骤：

S1：在需要进行油页岩原位干馏开采模拟的油页岩分布区内钻取埋藏在地层内的且位于预设深度的油页岩岩样。该预设深度可以是500m。在本实施例中，该油页岩岩样采用茂名油页岩(MM-XY)。将该油页岩岩样加工成圆柱体。该油页岩岩样的外径等于筒体的内径，油页岩岩样的长度小于筒体的长度。例如，将油页岩岩样加工成直径为38mm、高度为100mm的圆柱体。然后将油页岩岩样放入烘干装置中烘干。优选地，油页岩岩样在80℃的恒温下进行长达24小时加热烘干。对油页岩岩样进行烘干后，对油页岩岩样进行称重，并记录油页岩岩样的质量G_油页岩。

S2：将烘干后的油页岩岩样插入加压装置的反应釜6中，油页岩岩样的两端分别抵接上压杆7和下顶杆3。启动液压机1，液压机1驱动上液压缸8和下液压缸2伸长，上液压缸8和下液压缸2分别驱动上压杆7和下顶杆3对油页岩岩样的两端进行加压，以使得油页岩岩样的两个端面上受到压力的压强等于该油页岩岩样在地层内所承受的压强。该压强可以依据油页岩岩样的采集地区的油页岩岩样上方的岩石密度和预设深度来计算油页岩岩样在地层内所承受的垂向压强。例如，采用下列算式来计算油页岩岩样在地层内所承受的垂向压强(即上覆岩层压力)：

P₁＝ρ₁×g×h

式中，P₁为油页岩岩样埋藏于地层内且在预设深度时所承受的垂向压强，单位为kPa，

ρ₁为在地层中油页岩岩样上方的岩石的平均密度，单位为kg/m³，

h为油页岩岩样在地层内的预设深度，单位为m，

g为重力加速度，g＝9.8m/s，

例如，ρ₁＝2.0×10³kg/m³，h＝500m时，油页岩岩样在地层中承受的压强为9.8MPa。启动液压机1，以使得上压杆7和下顶杆3分别对油页岩岩样施加压强为9.8MPa的压力。

S3：打开第六阀门12和第七阀门11，关闭其他阀门。打开试漏装置19，将高压的压缩气体充入反应釜6内。待压力表9读数稳定后，观察压力表9在一段时间内是否有压力值下降的现象。试漏装置19向反应釜6内加压的范围优选为10～15MPa。该一段时间可以是5分钟。若在该段时间内压力表9不下降，则说明气密性良好。优选反复进行三次加压来检验反应釜6的气密性。

当反应釜6的气密性不良时，则重新向反应釜6内装载油页岩岩样。当反应釜6的气密性良好时，打开第七阀门11、第五阀门14、第二阀门25、第一阀门15，关闭其他阀门。然后启动抽真空装置，对反应釜6、第一页岩油采集器23和气体收集器26内抽真空，以使得反应釜6、第一页岩油采集器23和气体收集器26内的真空度达到预设值，去除这些容器中的空气以减小其对后续步骤中对气体进行收集的影响。

S4：启动加热装置5，将反应釜6内的温度加热至油页岩的干酪根的裂解温度，并维持预设的加热时间。该裂解温度可以是200～600℃。优选地，首先以1℃/min升温速率将反应釜6内的温度加热至350℃，然后再进行48小时的350℃恒温加热。在这个过程中，油页岩岩样中的干酪根受热裂解成油气，该油气中的液体为页岩油。由于干酪根受热转化成油气，反应釜内产生较高的流体压力。对反应釜6内的压力进行定值调节，以使得反应釜6内的压力维持在预设流体压力值上。例如，当检测到反应釜6内的流体压力值超过预设流体压力值时，开启第七阀门11和第一阀门15，将油气释放到第一页岩油收集器23中，以使反应釜6流体压力降至预设的流体压力值。当检测到反应釜6内的流体压力值等于或小于预设流体压力值时，关闭第七阀门11和第一阀门15。

上述预设流体压力值等于油页岩岩样在地层内所承受的流体压力，即静水压力。预设流体压力值可以依据油页岩岩样所在地层的地层水的密度以及油页岩岩样的埋藏深度来进行计算。

例如，采用下列算式来计算油页岩岩样在地层内所承受的静水压力值：

P₂＝ρ₂×g×h

式中，P₂为油页岩岩样埋藏于地层且位于预设深度时所承受的静水压力值，单位为kPa，

ρ₂为油页岩岩样所在地层的地层水的密度，单位为kg/m³，

h为油页岩岩样在地层内的预设深度，单位为m，

g为重力加速度，g＝9.8m/s，

例如，ρ₂＝1.0×10³kg/m³，h＝500m时，油页岩岩样在地层中承受的流体压力为4.9MPa，加热过程中当反应釜6内的流体压力超过该值，则自动释放少量油气产物到第一页岩油收集器23内，将反应釜内流体压力维持在4.9MPa。

S5：加热结束后，将反应釜6温度降至预设温度。预设温度可以是300℃。开启第七阀门11、第一阀门15、第二阀门25，并关闭其他阀门。反应釜6中的页岩油气在其内压的作用下进入到第一页岩油收集器23内。由于第一页岩油收集器23被冷却装置冷却，气态的轻质油在进入第一页岩油收集器23中后冷凝而被留在第一页岩油收集器23中，其他气体进入到气体收集器26中被收集。将在自身内压作用下进入到第一页岩油收集器23中的页岩油称为第一页岩油。然后对第一页岩油进行称重以获得第一页岩油的质量G_自喷。第一页岩油用于模拟埋藏在预设深度下的油页岩在预设的加热条件下(即预设的裂解温度和预设的加热时长下)，该油页岩产生的且能在油气内压下喷出的页岩油。

S6：将反应釜6内的温度降至室温，打开第四阀门20、第七阀门11、第三阀门13，关闭其他阀门。启动冲洗装置，将有机溶剂罐21内的冲洗液泵入到反应釜6内以冲洗反应釜6的内壁和第一管路中残留的页岩油。冲洗液将反应釜6的内壁和第一管路中残留的页岩油带入到第二页岩油采集器中。然后对第二页岩油采集器中的冲洗液和页岩油混合液进行分离，分离得到的页岩油为第二页岩油。然后对第二页岩油称重，以获得第二页岩油的质量G_举油。第二页岩油用于模拟埋藏在预设深度下的油页岩在预设的加热条件下(即预设的裂解温度和预设的加热时长下)，该油页岩产出的且在油气的内压与井底压力达到平衡后能被人工开采出的页岩油。人工开采的方法通常为向油井内注水冲刷以将油页岩层内的部分页岩油带出地表。

S7：计算该油页岩岩样在预设加热条件下所能产出的页岩油的质量与油页岩岩样的质量之比ω_转化。该比值ω_转化表示对油页岩层在预设深度、预设加热条件下进行原位干馏开采所能产出的页岩油的质量与油页岩的质量之比，即表示油页岩转化成页岩油的转化率ω_转化，该ω_转化可以采用以下算式进行计算：

ω_转化＝(G_自喷+G_举油)/G_油页岩×100％

式中，ω_转化为该油页岩岩样在预设加热条件下所能产出的页岩油的质量与油页岩岩样的质量之比，

G_自喷为所获得的第一页岩油的质量，单位为kg，

G_举油为所获得的第二页岩油的质量，单位为kg，

G_油页岩为油页岩岩样被烘干后的质量，单位为kg。

计算该油页岩岩样在预设加热条件下所能产出的第一页岩油占油页岩岩样的质量之比ω_自喷。该比值ω_自喷表示对油页岩层在预设深度、预设加热条件下进行原位干馏开采所能开采到的且在油气内压下喷出的页岩油的质量占所有能被开采到的页岩油的质量的百分含量ω_自喷。该比值ω_自喷可以按照以下算式进行计算：

ω_自喷＝G_自喷/(G_自喷+G_举油)×100％

式中，ω_自喷为油页岩岩样在预设加热条件下所能产出的第一页岩油占油页岩岩样的质量之比，

G_自喷为所获得的第一页岩油的质量，单位为kg，

G_举油为所获得的第二页岩油的质量，单位为kg。

计算该油页岩岩样所能产出的第二页岩油占油页岩岩样的质量之比ω_举油。该比值ω_举油表示对油页岩在预设深度、预设加热条件下进行原位干馏开采所能开采到的且在油气的内压与井底压力达到平衡后能被人工开采出的页岩油的质量占所有能被开采到的页岩油的质量的百分含量ω_举油。该比值ω_举油可以按照以下算式进行计算：

ω_举油＝G_举油/(G_自喷+G_举油)×100％

式中，ω_举油为计算该油页岩岩样所能产出的第二页岩油占油页岩岩样的质量之比，

G_自喷为所获得的第一页岩油的质量，单位为kg，

G_举油为所获得的第二页岩油的质量，单位为kg。

根据上述模拟油页岩原位干馏开采过程得出的油页岩原位干馏开采转化率ω_转化以及油页岩层的质量来预测对油页岩层进行原位开采所能获得的页岩油资源的总质量Q_页岩油。页岩油资源的总质量Q_页岩油可以通过如下算式计算出来：

Q_页岩油＝Q_油页岩×ω_转化＝S×H×D×ω_转化

式中，S为油页岩层分布的面积，单位为m²，

H为油页岩层的厚度，单位为m，

D为油页岩层的密度，单位为t/m³，

Q_油页岩为油页岩资源的总质量，单位为t，

Q_页岩油为页岩油资源的总质量，单位为t，

ω_转化为该油页岩岩样在预设加热条件下所能产出的页岩油的质量与油页岩岩样的质量之比。

根据上述模拟油页岩原位干馏开采过程得出的比值ω_自喷以及页岩油资源的总质量Q_页岩油来预测对油页岩层进行原位开采所能获得的且在油气内压下喷出的页岩油资源的总质量Q_{自喷页岩油}。该总质量Q_{自喷页岩油}可以通过如下算式计算出来：

Q_{自喷页岩油}＝Q_页岩油×ω_自喷

式中，ω_自喷为油页岩岩样在预设加热条件下所能产出的第一页岩油占油页岩岩样的质量之比，

Q_页岩油为页岩油资源的总质量，单位为t，

Q_{自喷页岩油}对油页岩层进行原位开采所能获得的且在油气内压下喷出的页岩油资源的总质量，单位为t。

根据上述模拟油页岩原位干馏开采过程得出的比值ω_举油以及页岩油资源量Q_页岩油来预测对油页岩层进行原位开采所能获得的且在油气的内压与井底压力达到平衡后能被人工开采出的页岩油资源的总质量Q_{举油页岩油}。该总质量Q_{举油页岩油}可以通过下式计算出来：

Q_{举油页岩油}＝Q_页岩油×ω_举油

式中，ω_举油为油页岩岩样在预设加热条件下所能产出的第二页岩油占油页岩岩样的质量之比，

Q_油页岩为页岩油资源的总质量，单位为t，

Q_{举油页岩油}对油页岩层进行原位开采所能获得的且在油气的内压与井底压力达到平衡后能被人工开采出的页岩油资源的总质量，单位为t。

在一个具体的实施例中，如下表所示，油页岩的埋藏深度为500m的油页岩层中，分布面积200m²，厚度20m，油页岩密度1.8t/m³，在不同裂解温度下开展的茂名油页岩(MM-XY)原位干馏开采模拟实验的结果及由此得出的该开采区块不同温度下原位干馏开采页岩油的地质资源量、自喷页岩油的地质资源量和人工举升页岩油的地质资源量。

表1不同温度系列下页岩油的产出率

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (8)

1.一种用于模拟油页岩原位干馏开采的实验系统，其特征在于，包括：

加压装置，所述加压装置包括筒状的反应釜以及分别从所述反应釜的两端插入到所述反应釜内的上压杆和下顶杆，所述上压杆和所述下顶杆均与所述反应釜密封配合且均能沿所述反应釜的轴向滑动，

以及加热装置，所述加热装置用于对所述反应釜加热，在加热过程中从所述反应釜内收集部分油气以使得所述反应釜内的流体压力大小等于油页岩岩样被埋藏在预设深度的地层中时所受到的静水压力值，

所述实验系统还包括设置有均连通于所述反应釜的第一页岩油收集器和第二页岩油收集器的油气收集单元，连通于所述反应釜的冲洗装置，连通于所述反应釜和所述第一页岩油收集器且用于对所述反应釜和所述第一页岩油收集器抽真空的抽真空装置，在所述第一页岩油收集器的外壁上设置冷却装置，

其中，所述冲洗装置用于向所述反应釜中注入冲洗液以将反应釜内的页岩油带入到第二页岩油收集器中。

2.根据权利要求1所述的实验系统，其特征在于，所述加压装置还包括：

上液压缸，其设置在所述上压杆背离所述反应釜的一侧，一端与所述上压杆连接，其伸缩方向平行于所述反应釜的轴线方向，

下液压缸，其设置在所述下顶杆背离所述反应釜的一侧，一端与所述下顶杆连接，其伸缩方向平行于所述反应釜的轴线方向，

以及用于同时驱动所述上液压缸和所述下液压缸伸长的液压机，

其中，所述上液压缸的另一端与所述下液压缸的另一端的相对位置固定。

3.根据权利要求1所述的实验系统，其特征在于，所述冲洗装置、所述第一页岩油收集器和所述第二页岩油收集器与所述反应釜之间均设置有阀门，所述抽真空装置与所述第一页岩油收集器之间的管路上设置有阀门。

4.一种用于模拟油页岩原位干馏开采的实验方法，其特征在于，所述实验方法基于如权利要求1至3中任一项所述实验系统，所述实验方法包括如下步骤：

钻取埋藏在地层中且位于预设深度的油页岩岩样，将所述油页岩岩样切割成与所述反应釜的内腔相匹配的柱体；

对所述油页岩岩样称重；

将所述油页岩岩样放置于所述反应釜中，所述上压杆和所述下顶杆分别从所述油页岩岩样的两端对所述油页岩岩样施加压力，该压力值等于所述油页岩岩样埋藏在预设深度的地层中所受到的上覆岩层压力值，

将所述油页岩岩样加热到预设的裂解温度，维持预设的加热时间，在加热过程中从所述反应釜内收集部分油气以使得所述反应釜内的流体压力大小等于所述油页岩岩样被埋藏在预设深度的地层中时所受到的静水压力值，

分离出所述部分油气中的第一页岩油，

在加热结束后，将反应釜内的温度降至预设温度后释放所述反应釜内的流体压力，同时收集从反应釜内喷出的第一页岩油，

对第一页岩油称重，计算所述第一页岩油的质量与所述油页岩岩样质量之比；

释放完所述反应釜内的流体压力后，将反应釜内的温度降至室温，向所述反应釜内注入冲洗液以冲洗所述油页岩岩样，

完成冲洗后，将冲洗液和页岩油的混合液进行分离以获得第二页岩油，并对所述第二页岩油称重，

计算所述第二页岩油的质量与所述油页岩岩样的质量之比。

5.根据权利要求4所述的实验方法，其特征在于，所述实验方法还包括以下步骤：

释放完所述反应釜内的流体压力后，将反应釜内的温度降至室温，向所述反应釜内注入冲洗液以冲洗所述油页岩岩样，

完成冲洗后，将冲洗液和页岩油的混合液进行分离以获得第二页岩油，并对所述第二页岩油称重，

计算所述第一页岩油、第二油页岩的质量之和与所述油页岩岩样的质量之比。

6.根据权利要求4或5所述的实验方法，其特征在于，所述冲洗液为三氯甲烷或二氯甲烷。

7.根据权利要求4所述的实验方法，其特征在于，在对所述油页岩岩样进行称重前，先烘干所述油页岩岩样。

8.根据权利要求4、5或7所述的实验方法，其特征在于，所述上覆岩层压力采用以下算式计算：

P₁＝ρ₁×g×h

式中，P₁为油页岩岩样埋藏于地层内且在预设深度时所承受的上覆岩层压力，单位为kPa，

ρ₁为在地层中油页岩岩样上方的岩石的平均密度，单位为kg/m³，

h为油页岩岩样在地层内的预设深度，单位为m，

g为重力加速度，g＝9.8m/s，

所述静水压力值采用以下算式计算：

P₂＝ρ₂×g×h

式中，P₂为油页岩岩样埋藏于地层且位于预设深度时所承受的静水压力值，单位为kPa，

ρ₂为所述油页岩岩样所在地层的地层水的密度，单位为kg/m³，

h为所述油页岩岩样在地层内的预设深度，单位为m，

g为重力加速度，g＝9.8m/s。