CN107474868A - 油页岩地下制油系统及其制油方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种油页岩地下制油系统及其制油方法，该系统包括：第一巷道、第二巷道和干馏单元；其中，第一巷道与第二巷道均由地面穿设至预先破碎的油页岩中，第一巷道与第二巷道置于油页岩中的部分平行设置，并且，第一巷道置于第二巷道的下方；干馏单元置于油页岩中且位于第一巷道与第二巷道之间，干馏单元与第一巷道和第二巷道均连通；第一巷道用于向干馏单元输送空气；干馏单元用于接收空气，并将空气与油页岩反应后产生的页岩油和混合气输送至第二巷道；第二巷道用于将页岩油和混合气输送至地面。本发明中，油页岩的干馏在地下进行，避免了占用大量土地，无需大型干馏设备，也无需外界提供热源，对环境污染小且对任何粒度的油页岩均使用。

Description

油页岩地下制油系统及其制油方法
技术领域
本发明涉及油页岩开采技术领域，具体而言，涉及一种油页岩地下制油系统及其制油方法。
背景技术
现有的油页岩开采制油技术是将油页岩开采出地面后，通过生产装置干馏制油来实现的。地上干馏采用直接传热和间接传热两种方法，而直接传热比间接传热速度快、效率高，因此，热载体和油页岩直接接触传热的方式的应用更为广泛。
然而，地上干馏制油方法存在下述问题：1、成本高。首先，油页岩的开采方法通常为露天开采，即露天剥土，直接开采油页岩矿石。这种开采方法占用了大量土地，并且，开采工作量大，费用高。其次，油页岩开采后需要在地面粉碎成粒度非常小的颗粒再进行干馏，干馏设备庞大，结构复杂，增加了加工成本。2、对环境的污染较大。油页岩的开采方法还可以为地下巷道开采，这样容易引起地表塌陷、地下水流失，造成环形污染，并且，油页岩的尾矿及矿渣的处理困难。3、干馏设备不完善。首先，适用范围窄：例如，油页岩气体热载体法干馏制油设备一般只能处理粒度在8～125mm的块状油页岩，对于粉末颗粒不适用；其次，干馏技术设备结构复杂，容易出现堵塞等各类问题，维修量大。
发明内容
鉴于此，本发明提出了一种油页岩地下制油系统，旨在解决现有技术中地上干馏制油的成本高、易污染环境以及干馏设备不完善的问题。本发明还提出了一种油页岩地下制油方法。
一个方面，本发明提出了一种油页岩地下制油系统，该系统包括：第一巷道、第二巷道和干馏单元；其中，第一巷道与第二巷道均由地面穿设至预先破碎的油页岩中，第一巷道与第二巷道置于油页岩中的部分平行设置，并且，第一巷道置于第二巷道的下方；干馏单元置于油页岩中且位于第一巷道与第二巷道之间，干馏单元与第一巷道和第二巷道均连通；第一巷道用于向干馏单元输送空气；干馏单元用于接收空气，并将空气与油页岩反应后产生的页岩油和混合气输送至第二巷道；第二巷道用于将页岩油和混合气输送至地面。
进一步地，上述油页岩地下制油系统中，干馏单元包括：干馏通道；其中，干馏通道的第一端与第一巷道相连通，干馏通道的第二端与第二巷道相连通，干馏通道用于接收空气，并将产生的页岩油和混合气输送至第二巷道。
进一步地，上述油页岩地下制油系统中，干馏单元还包括：两个密闭装置、输入管和输出管；其中，两个密闭装置均置于干馏通道内，并且，两个密闭装置分别设置于干馏通道的第一端和第二端；输入管的第一端置于第一巷道内，输入管穿设于对应的密闭装置，并且，输入管的第二端置于干馏通道内，输入管用于向干馏通道内输送空气；输出管的第一端置于干馏通道内，输出管穿设于对应的密闭装置，并且，输出管的第二端置于第二巷道内，输出管用于将干馏通道内产生的页岩油和混合气输送至地面。
进一步地，上述油页岩地下制油系统中，干馏单元还包括：吹扫气管道；其中，吹扫气管道设置于第一巷道内，并且，吹扫气管道穿设于对应的密闭装置且部分置于干馏通道内，吹扫气管道用于向干馏通道内输送吹扫气。
进一步地，上述油页岩地下制油系统中，干馏单元还包括：置于第二巷道内的气体排出管、页岩油排出管和油气分离装置；其中，输出管的第二端与油气分离装置的入口相连接，油气分离装置的气体出口与气体排出管相连接，油气分离装置的油出口与页岩油排出管相连接；油气分离装置用于接收输出管输送的页岩油和混合气，并对页岩油和混合气进行分离；气体排出管用于将分离后的混合气输送至地面；页岩油排出管用于将分离后的页岩油输送至地面。
进一步地，上述油页岩地下制油系统中，干馏通道为至少两个，各干馏通道的第一端均与第一巷道相连通，各干馏通道的第二端均与第二巷道相连通。
进一步地，上述油页岩地下制油系统中，干馏单元还包括：联络通道和油气集中通道；其中，各干馏通道的第一端均通过联络通道与第一巷道相连通，各干馏通道的第二端均通过油气集中通道与第二巷道相连通。
进一步地，上述油页岩地下制油系统中，各干馏通道并列设置且均与第一巷道置于油页岩中的部分相平行；联络通道与油气集中通道为并列设置且均与各干馏通道相垂直。
进一步地，上述油页岩地下制油系统中，联络通道的两端分别与第一巷道和第二巷道相连通；各干馏通道的第一端均与联络通道相连通。
进一步地，上述油页岩地下制油系统中，干馏单元为至少两个，相邻两个干馏单元之间具有预设距离。
本发明中，第一巷道和第二巷道均由地面穿设至预先破碎的油页岩中，干馏单元置于预先破碎的油页岩中，则油页岩的干馏在地下进行，无需将油页岩进行开采至地面再进行地上干馏，这样，避免了占用大量土地，大大降低了开采工作量，缩短了建设周期，并且，通过空气与预先破碎的油页岩相接触，并利用油页岩自身燃烧产生的热量进行干馏产生页岩油，无需大型干馏设备，节约成本，也无需外界提供热源，节约能源，并且，节省加热时间，缩短了制油周期，同时，对环境污染小，有效地保护环境，以及，只需将油页岩进行预先破碎即可，因而对任何粒度的油页岩均使用，扩大了使用范围，该油页岩地下制油系统结构简单，便于实施，解决了现有技术中地上干馏制油的成本高、易污染环境以及干馏设备不完善的问题。
另一方面，本发明还提出了一种油页岩地下制油方法，该方法包括如下步骤：输送步骤，向预先破碎的油页岩中输送空气；反应步骤，空气与油页岩相接触后，点燃油页岩，利用油页岩燃烧产生的热量加热油页岩，产生页岩油和混合气；输出步骤，将页岩油和混合气输送至地面。
进一步地，上述油页岩地下制油方法中，输出步骤中，对页岩油和混合气进行分离，并将分离后的页岩油和混合气分别输送至地面。
本发明中，将空气输送至地下预先破碎的油页岩中，空气与预先破碎的油页岩相接触，并利用油页岩自身燃烧产生的热量进行干馏产生页岩油和混合气，使得油页岩的干馏在地下进行，无需将油页岩进行开采至地面再进行地上干馏，这样，避免了占用大量土地，大大降低了开采工作量，缩短了建设周期，并且，无需大型干馏设备，节约成本，也无需外界提供热源，节约能源，并且，节省加热时间，缩短了制油周期，同时，对环境污染小，有效地保护环境，以及，只需将油页岩进行预先破碎即可，因而对任何粒度的油页岩均使用，扩大了使用范围。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例提供的油页岩地下制油系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的油页岩地下制油方法的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
系统实施例：
参见图1，图1为本发明实施例提供的油页岩地下制油系统的结构示意图。如图所示，油页岩地下制油系统包括：第一巷道1、第二巷道2和干馏单元3。其中，第一巷道1与第二巷道2均由地面穿设至预先破碎的油页岩4中。具体地，第一巷道1的第一端(图中未示出)与地面相连接且相连通，第一巷道1的第二端(图1所示的下端)置于预先破碎的油页岩4中。第二巷道2的第一端(图中未示出)与地面相连接且相连通，第二巷道2的第二端(图1所示的下端)置于预先破碎的油页岩4中。油页岩4的破碎可以通过采矿技术进行破碎，也可以通过其他方式进行破碎，本实施例对此不作任何限制。
第一巷道1与第二巷道2置于油页岩4中的部分平行设置，并且，第一巷道1置于第二巷道2的下方(相对于图1而言)。具体地，第一巷道1与第二巷道2均为“L”型，第一巷道1的垂直段用于与地面相连通，第一巷道1的水平段呈水平(相对于图1而言)设置且置于预先破碎的油页岩4中；第二巷道2的垂直段用于与地面相连通，第二巷道2的水平段呈水平(相对于图1而言)设置且置于预先破碎的油页岩4中。则，在预先破碎的油页岩4中，第一巷道1的水平段与第二巷道2的水平段为平行设置，并且，第一巷道1的水平段置于第二巷道2的水平段的下方。
干馏单元3置于预先破碎的油页岩4中，并且，干馏单元3位于第一巷道1与第二巷道2之间，即干馏单元3位于第一巷道1的水平段与第二巷道2的水平段之间，干馏单元3与第一巷道1和第二巷道2均连通。
第一巷道1用于向干馏单元3输送空气，该空气具有预设温度，具体实施时，该预设温度可以根据实际情况来确定，本实施例对此不作任何限制。干馏单元3用于接收第一巷道1输送的空气，并将空气与预先破碎的油页岩4反应后产生的页岩油和混合气输送至第二巷道2。具体地，空气与预先破碎的油页岩4相接触后，点燃油页岩，油页岩燃烧产生热量，利用该热量加热油页岩，产生页岩油和混合气，干馏单元3将产生的页岩油和混合气输送至第二巷道2。第二巷道2用于将页岩油和混合气输送至地面。
具体实施时，第一巷道1、第二巷道2和干馏单元3形成了干馏区域，采用常规技术手段将干馏区域内的第一巷道1、第二巷道2和干馏单元3中的部分油页岩4运出至地面，以便于第一巷道1的输送空气、干馏单元3产生页岩油和混合气、第二巷道2将页岩油和混合气输送至地面。
具体实施时，第一巷道1的第二端置于预先破碎的油页岩4的底层(相对于图1而言)，即第一巷道1的水平段置于预先破碎的油页岩4的底层。
具体实施时，第一巷道1的第一端可以与地面的输气设备相连通，输气设备用于向第一巷道1内输送空气。在本实施例中，地面的输气设备可以为空压机。
工作过程为：地面的输气设备与第一巷道1的第一端相连通，输气设备向第一巷道1内输送空气。由于干馏单元3与第一巷道1相连通，所以，空气经第一巷道1输送至干馏单元3内。在干馏单元3内，空气与预先破碎的油页岩4相接触，点燃该处的油页岩4，油页岩4燃烧产生气体，利用油页岩4自身燃烧产生的能量，使得气体获得较高的温度得到高温气体，高温气体在干馏单元3内运行，一方面预热干馏单元3，另一方面在高温下造成油页岩4裂隙发育，使得油页岩4干馏产生页岩油和混合气。其中，混合气体包括：H2、CH4、CO和CO2。由于干馏单元3与第二巷道2相连通，所以，干馏单元3将产生的页岩油和混合气体输送至第二巷道2内，第二巷道2将页岩油和混合气体输送至地面。
具体实施时，根据页岩油和混合气的品质以及干馏通道31内油页岩4的燃烧情况，调节第一巷道1内输送的空气的进气量，以维持干馏单元3内的稳定和安全。当干馏单元3内的油页岩4干馏完成后，提取出油气资源，使得地下干馏区形成空腔，上部的油页岩4在地压的作用下产生塌落，形成更大的疏松的干馏区，依次循环进行，将油页岩4全部完成干馏。
具体实施时，可以在地面设置控制系统，通过控制系统调节第一巷道1内的输送空气的量和第二巷道2输出的混合气和页岩油的量，即可完成油页岩的干馏、控制，确保油页岩地稳定制油。
具体实施时，在第一巷道1内可以安装可燃气体监测器，该可燃气体监测器用于实施监测混合气的泄露情况。
可以看出，本实施例中，第一巷道1和第二巷道2均由地面穿设至预先破碎的油页岩4中，干馏单元3置于预先破碎的油页岩4中，则油页岩4的干馏在地下进行，无需将油页岩4进行开采至地面再进行地上干馏，这样，避免了占用大量土地，大大降低了开采工作量，缩短了建设周期，并且，通过空气与预先破碎的油页岩4相接触，并利用油页岩自身燃烧产生的热量进行干馏产生页岩油，无需大型干馏设备，节约成本，也无需外界提供热源，节约能源，并且，节省加热时间，缩短了制油周期，同时，对环境污染小，有效地保护环境，以及，只需将油页岩4进行预先破碎即可，因而对任何粒度的油页岩4均使用，扩大了使用范围，该油页岩地下制油系统结构简单，便于实施，解决了现有技术中地上干馏制油的成本高、易污染环境以及干馏设备不完善的问题。
继续参见图1，上述实施例中，干馏单元3可以包括：干馏通道31。其中，干馏通道31的第一端与第一巷道1相连通，干馏通道31的第二端与第二巷道2相连通，干馏通道31用于接收第一巷道1输送的空气，并将产生的页岩油和混合气输送至第二巷道2内。具体地，干馏通道31设置于预先破碎的油页岩4中，干馏通道31将第一巷道1与第二巷道2相连通，并且，干馏通道31与油页岩4相接触。
具体实施时，干馏通道31内设置有温度传感器5，通过温度传感器5监测干馏通道31内的温度从而监测干馏通道31内燃烧区的推进情况，进而调节第一巷道1内输送的空气的情况。温度传感器5可以为多个，各温度传感器5在干馏通道31内均匀分布。
可以看出，本实施例中，通过干馏通道31将第一巷道1与第二巷道2相连通，使得空气在干馏通道31与油页岩4相接触，进而干馏油页岩4，干馏通道31再将产生的页岩油和混合气输送至第二巷道2，实现了油页岩4的地下干馏，结构简单，便于实施。
继续参见图1，上述实施例中，干馏单元3还可以包括：两个密闭装置32、输入管33和输出管34。其中，两个密闭装置32均置于干馏通道31内，并且，两个密闭装置32分别设置于干馏通道31的第一端(图1所示的左端)和第二端(图1所示的右端)。具体地，在干馏通道31的第一端设置一个密闭装置32，在干馏通道31的第二端也设置一个密闭装置32，密闭装置32用于对干馏通道31进行密封，防止产生的混合气的窜流或者回流至第一巷道1内，并避免混合气的泄露。密闭装置32可以为任意的对干馏通道31进行密封的装置，本实施例对此不做任何限制。在本实施例中，密闭装置32可以为密闭墙，密闭墙将干馏通道31的第一端和第二端进行封闭密封。
输入管33的第一端置于第一巷道1内，输入管33穿设于对应的密闭装置32，并且，输入管33的第二端置于干馏通道31内。具体地，输入管33穿设于干馏通道31的第一端处的密闭装置32。输入管33用于向干馏通道31内输送空气，具体地，输入管33的第一端可以与地面的输气装置相连接，输气装置储存空气并向输入管33内输送空气。具体实施时，输入管33可以在第一巷道1内延伸，直至延伸至第一巷道1的第一端，以使输入管33的第一端与地面的输气装置相连接。
输出管34的第一端置于干馏通道31内，输出管34穿设于对应的密闭装置32，并且，输出管34的第二端置于第二巷道2内，具体地，输出管34穿设于干馏通道31的第二端处的密闭装置32。输出管34可以在第二巷道2内延伸，直至输出管34延伸至第二巷道2的第一端且与地面相连通，输出管34用于将干馏通道31内产生的页岩油和混合气输送至地面。具体实施时，输出管34的第二端可以与地面的接收装置相连接，输出管34将页岩油和混合气输送至接收装置内，接收装置对页岩油和混合气进行后续相应的处理。
具体实施时，输入管33设置有安装阀门、流量传感器、温度传感器和压力传感器，其中，安装阀门用于控制空气是否输入和空气输入的流量大小；流量传感器用于检测输入管33内输送的空气的流量；温度传感器用于检测输入管33内的温度；压力传感器用于检测输入管33内的压力。
具体实施时，输入管33向干馏通道31内输送空气，空气作为气化剂，以使空气与干馏通道31内的油页岩反应。这时，第一巷道1内也可以输送空气，目的是对地下巷道工程施工进行通风，形成空气回路。
可以看出，本实施例中，通过在干馏通道31的第一端和第二端均设置密闭装置32，能够有效地确保干馏通道31的密闭性，避免页岩油和混合气的泄露，保证了页岩油和混合气的稳定输出，并且，输入管33和输出管34的设置，能够在设置密闭装置32的前提下有效地确保向干馏通道31内输送空气和由干馏通道31内将页岩油和混合气输送至地面。
继续参见图1，上述实施例中，为了避免干馏通道31内产生的混合气的回流，干馏单元3还可以包括：吹扫气管道35。其中，吹扫气管道35设置于第一巷道1内，并且，吹扫气管道35穿设于对应的密闭装置32且部分置于干馏通道31内，具体地，吹扫气管道35穿设于干馏通道31的第一端处的密闭装置32，并且，吹扫气管道35的第一端置于第一巷道1内，吹扫气管道35的第二端置于干馏通道31内。吹扫气管道35用于向干馏通道31内输送吹扫气，该吹扫气用于吹动混合气，以使混合气由干馏通道31的第二端处的输出管34经第二巷道2输送至地面，避免混合气的回流使得混合气与空气接触发生爆炸。
具体实施时，吹扫气管道35的第一端可以与地面的吹扫气储气装置相连接，吹扫气储气装置储存吹扫气并向吹扫气管道35内输送吹扫气。吹扫气管道35可以在第一巷道1内延伸，直至延伸至第一巷道1的第一端，以使吹扫气管道35的第一端与地面的吹扫气储气装置相连接。
可以看出，本实施例中，通过吹扫气管道35向干馏通道31内输送吹扫气，能够有效地控制混合气的流向，使得混合气经输出管34输送至地面，避免混合气回流至干馏通道31的反应区域进而使得混合气与空气接触发生爆炸，确保了油页岩4的正常干馏。
继续参见图1，上述各实施例中，干馏单元3还可以包括：气体排出管36、页岩油排出管37和油气分离装置38。其中，油气分离装置38、气体排出管36和页岩油排出管37均置于第二巷道2内。输出管34的第二端与油气分离装置38的入口相连接，油气分离装置38的气体出口与气体排出管36相连接，油气分离装置38的油出口与页岩油排出管37相连接。油气分离装置38用于接收输出管34输送的页岩油和混合气，并对页岩油和混合气进行分离。油气分离装置38的气体出口用于将分离出的混合气输送至气体排出管36，气体排出管36用于将分离后的混合气输送至地面。油气分离装置38的油出口用于将分离出的页岩油输送至页岩油排出管37，页岩油排出管37用于将分离后的页岩油输送至地面。
可以看出，本实施例中，通过设置油气分离装置38，能够将干馏通道31产生的页岩油和混合气进行分离，并将分离后的页岩油和混合气分别通过页岩油排出管37和气体排出管36输送至地面，使得页岩油和混合气能够在地下进行分离，无需地上的分离操作，简化了地面的处理装置，并且，在地下干馏之后对页岩油和混合气进行分离，结构简单，易于实施。
继续参见图1，上述各实施例中，干馏通道31为至少两个，各干馏通道31的第一端均与第一巷道1相连通，各干馏通道31的第二端均与第二巷道2相连通，每个干馏通道31均用于接收第一巷道1输送的空气，并将产生的页岩油和混合气输送至第二巷道2内。具体地，各干馏通道31均设置于预先破碎的油页岩4中，并且，每个干馏通道31均与第一巷道1和第二巷道2相连通，并且，每个干馏通道31均与油页岩4相接触。
具体实施时，每个干馏通道31内均设置有两个密闭装置32，每个干馏通道31内的两个密闭装置32分别设置于该干馏通道31的第一端和第二端。相应的，输入管33可以为至少两个，输入管33的数量与干馏通道31的数量相同，并且，各输入管33与各干馏通道31为一一对应。输出管34也可以为至少两个，输出管34的数量与干馏通道31的数量相同，并且，各输出管34与各干馏通道31为一一对应。
当然，输入管33也可以包括：输入管总管和至少两个输入管支管。输入管总管置于第一巷道1内，每个输入管支管均与输入管总管相连接。输入管支管的数量与干馏通道31的数量相同，各输入管支管与各干馏通道31一一对应，每个输入管支管均穿设于对应的干馏通道31第一端处的密闭装置32且部分置于对应的干馏通道31内。输入管总管用于输送空气，每个输入管支管均用于接收输入管总管输送的空气，并将空气输送至对应的干馏通道31内。
相应的，输出管34也可以包括：输出管总管和至少两个输出管支管。输出管总管置于第二巷道2内，每个输出管支管均与输出管总管相连接。输出管支管的数量与干馏通道31的数量相同，各输出管支管与各干馏通道31一一对应，每个输出管支管均穿设对应的干馏通道31第二端处的密闭装置32且部分置于对应的干馏通道31内。每个输出管支管均用于接收对应的干馏通道31内产生的页岩油和混合气，并将页岩油和混合气输送至输出管总管，输出管总管将页岩油和混合气输送至地面，或者输出管总管与油气分离装置38的入口相连接，输出管总管将页岩油和混合气输送至油气分离装置38进行分离。本实施例对于输入管和输出管的设置不作任何限制。
具体实施时，当输入管33为至少两个时，每个输入管33均设置有安装阀门、流量传感器、温度传感器和压力传感器。当输入管33包括：输入管总管和至少两个输入管支管时，每个输入管支管均设置有安装阀门、流量传感器、温度传感器和压力传感器。
具体实施时，吹扫气管道35可以为多个，吹扫气管道35的数量与干馏通道31的数量相同，各吹扫气管道35与各干馏通道31一一对应，每个吹扫气管道35均用于向对应的干馏通道31内输送吹扫气。当然，吹扫气管道35也可以包括：吹扫气主管道和吹扫气支管道。吹扫气主管道置于第一巷道1内，每个吹扫气支管道均与吹扫气主管道相连接。吹扫气支管道的数量与干馏通道31的数量相同，各吹扫气支管道与各干馏通道31一一对应，每个吹扫气支管道均穿设于对应的干馏通道31第一端处的密闭装置32且部分置于对应的干馏通道31内。吹扫气主管道用于输送吹扫气，每个吹扫气支管道均用于接收吹扫气主管道输送的吹扫气，并向对应的干馏通道31内输送吹扫气。当然，吹扫气管道35也可以为其他的结构，本实施例对于吹扫气管道的设置不做任何限制。
可以看出，本实施例中，干馏通道31为至少两个，每个干馏通道31均可以进行油页岩4的制油，大大提高了油页岩4地下制油的效率和产量，并且，各个干馏通道31各自进行干馏制油，互不干扰，有利于控制和安全生产。
继续参见图1，上述实施例中，干馏单元3还可以包括：联络通道39和油气集中通道30。其中，各干馏通道31的第一端均通过联络通道39与第一巷道1相连通，各干馏通道31的第二端均通过油气集中通道30与第二巷道2相连通。具体地，联络通道39的一端与第一巷道1相连通，每个干馏通道31的第一端均与联络通道39相连通，联络通道39用于接收第一巷道1内的空气，并将空气分别输送至各干馏通道31。油气集中通道30的一端与第二巷道2相连通，每个干馏通道31的第二端均与油气集中通道30相连通，油气集中通道30用于接收各个干馏通道31内产生的油页岩4和混合气，并将油页岩4和混合气输送至第二巷道2内。
具体实施时，在联络通道39与第一巷道1相连通的位置附近设置有风门，该风门用于调节输送至各干馏通道31内的空气的进风量。
具体实施时，参见图1，为了减少密闭装置32的设置，则每个干馏通道31第二端处的密闭装置32可以省略，而是在油气集中通道30内且靠近第二巷道2处设置一个密闭装置32，由于各干馏通道31第二端均与油气集中通道30相连通，所以，在油气集中通道30内设置一个密闭装置32，即可有效地防止各干馏通道31内混合气的泄露，并且，大大减少了密闭装置32的设置，结构更加简单。具体实施时，输出管34可以为一个，输出管34的第一端置于油气集中通道30内，输出管34穿设于油气集中通道30中的密闭装置32，输出管34的第二端置于第二巷道2内，并且，输出管34的第二端可以与油气分离装置38的入口相连接。这样，输出管34也无需设置多个，也无需输出管34包括输出管总管和输出管支管，使得结构更加简单。
具体实施时，当输入管33包括：输入管总管和至少两个输入管支管时，输入管总管置于第一巷道1内和联络通道39内，每个输入管支管分别穿设于对应的干馏通道31第一端处的密闭装置32且置于对应的干馏通道31内。在本实施例中，在联络通道39与第一巷道1相连通的位置附近的输入管总管设置风门，该风门用于调节输送至各干馏通道31内的空气的进风量。
具体实施时，当吹扫气管道35包括：吹扫气主管道和吹扫气支管道时，吹扫气主管道置于第一巷道1内和联络通道39内，每个吹扫气支管道分别穿设于对应的干馏通道31第一端处的密闭装置32且置于对应的干馏通道31内。在本实施例中，在联络通道39与第一巷道1相连通的位置附近的吹扫气主管道设置风门，该风门用于调节输送至各干馏通道31内的吹扫气的进风量。
优选的，各干馏通道31并列设置，并且，相邻两个干馏通道31之间具有预设距离，该预设距离可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。更为优选的，该预设距离均相等。各干馏通道31均与第一巷道1置于油页岩4中的部分相平行，具体地，各干馏通道31均与第一巷道1的水平段相平行，相当于，各干馏通道31呈水平(相对于图1而言)设置。
优选的，联络通道39与油气集中通道30为并列设置，并且，联络通道39和油气集中通道30均与各干馏通道31相垂直。具体地，联络通道39和油气集中通道30分别置于各干馏通道31的左右(相对于图1而言)两侧，联络通道39和油气集中通道30均呈竖直(相对于图1而言)设置。
可以看出，本实施例中，通过联络通道39能够使得第一巷道1内的空气更好地输送至各个干馏通道31内，通过油气集中通道30能够将各个干馏通道31中的页岩油和混合气更好地输送至第二巷道2内，并使得干馏单元3的分布更加规划、有条理，能够充分对油页岩4进行制油。
继续参见图1，上述实施例中，联络通道39的两端分别与第一巷道1和第二巷道2相连通，各干馏通道31的第一端均与联络通道39相连通。具体地，联络通道39置于第一巷道1的水平段和第二巷道2的水平段之间。
可以看出，本实施例中，联络通道39的设置，便于联络通道39的施工。
继续参见图1，上述各实施例中，干馏单元3为至少两个，相邻两个干馏单元3之间具有预设距离。具体地，可以根据实际情况设置干馏单元3的数量，每个干馏单元3的结构均可以相同，每个干馏单元3中均可以包括上述的各结构。相邻两个干馏单元3之间的预设距离可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。
可以看出，本实施例中，通过设置至少两个干馏单元3，每个干馏单元3均进行油页岩4的制油，能够有效的提高油页岩的制油效率和产量。
综上所述，油页岩4的干馏在地下进行，无需将油页岩4进行开采至地面再进行地上干馏，这样，避免了占用大量土地，大大降低了开采工作量，缩短了建设周期，并且，通过空气与预先破碎的油页岩4相接触，并利用油页岩自身燃烧产生的热量进行干馏产生页岩油，无需大型干馏设备，节约成本，也无需外界提供热源，节约能源，并且，节省加热时间，缩短了制油周期，同时，对环境污染小，有效地保护环境，以及，只需将油页岩4进行预先破碎即可，因而对任何粒度的油页岩4均使用，扩大了使用范围，该油页岩地下制油系统结构简单，便于实施。
方法实施例：
本实施例还提出了一种油页岩地下制油方法，该油页岩地下制油方法是采用上述系统实施例中任一种的油页岩地下制油系统进行制油的方法。其中，该方法中关于油页岩地下制油系统的具体实施过程参见上述说明即可，本实施例在此不再赘述。
参见图2，图2为本发明实施例提供的油页岩地下制油方法的流程图。该油页岩地下制油方法包括如下步骤：
输送步骤S1，向预先破碎的油页岩中输送空气。
具体地，参见图1，由地面向预先破碎的油页岩4中设置第一巷道1，其中，第一巷道1的第一端(图中未示出)与地面相连接且相连通，第一巷道1的第二端(图1所示的下端)置于预先破碎的油页岩4中。第一巷道1用于向预先破碎的油页岩中输送空气，该空气具有预设温度，具体实施时，该预设温度可以根据实际情况来确定，本实施例对此不作任何限制。油页岩4的破碎可以通过采矿技术进行破碎，也可以通过其他方式进行破碎，本实施例对此不作任何限制。
反应步骤S2，空气与油页岩相接触后，点燃油页岩，利用油页岩燃烧产生的热量加热油页岩，产生页岩油和混合气。
具体地，在预先破碎的油页岩4中设置干馏单元3，干馏单元3用于接收第一巷道1输送的空气。在干馏单元3内，空气与预先破碎的油页岩4相接触，点燃该处的油页岩4，油页岩4燃烧产生气体，利用油页岩4自身燃烧产生的能量，使得气体获得较高的温度得到高温气体，高温气体在干馏单元3内运行，一方面预热干馏单元3，另一方面在高温下造成油页岩4裂隙发育，使得油页岩4干馏产生页岩油和混合气。其中，混合气体包括：H2、CH4、CO和CO2。
输出步骤S3，将页岩油和混合气输送至地面。
具体地，由地面向预先破碎的油页岩4中设置第二巷道2，其中，第二巷道2的第一端(图中未示出)与地面相连接且相连通，第二巷道2的第二端(图1所示的下端)置于预先破碎的油页岩4中。第一巷道1与第二巷道2置于油页岩4中的部分平行设置，并且，第一巷道1置于第二巷道2的下方(相对于图1而言)。干馏单元3位于第一巷道1与第二巷道2之间，干馏单元3与第一巷道1和第二巷道2均连通，干馏单元3将产生的页岩油和混合气输送至第二巷道2，第二巷道2用于将页岩油和混合气输送至地面。
具体实施时，根据页岩油和混合气的品质以及干馏通道31内油页岩4的燃烧情况，调节第一巷道1内输送的空气的进气量，以维持干馏单元3内的稳定和安全。当干馏单元3内的油页岩4干馏完成后，提取出油气资源，使得地下干馏区形成空腔，上部的油页岩4在地压的作用下产生塌落，形成更大的疏松的干馏区，依次循环进行，将油页岩4全部完成干馏。
具体实施时，在第一巷道1内可以安装可燃气体监测器，该可燃气体监测器用于实施监测混合气的泄露情况。
可以看出，本实施例中，将空气输送至地下预先破碎的油页岩中，空气与预先破碎的油页岩相接触，并利用油页岩自身燃烧产生的热量进行干馏产生页岩油和混合气，使得油页岩的干馏在地下进行，无需将油页岩进行开采至地面再进行地上干馏，这样，避免了占用大量土地，大大降低了开采工作量，缩短了建设周期，并且，无需大型干馏设备，节约成本，也无需外界提供热源，节约能源，并且，节省加热时间，缩短了制油周期，同时，对环境污染小，有效地保护环境，以及，只需将油页岩进行预先破碎即可，因而对任何粒度的油页岩均使用，扩大了使用范围。
上述实施例中，输出步骤S3中，对页岩油和混合气进行分离，并将分离后的页岩油和混合气分别输送至地面。
具体地，在第二巷道2内可以设置油气分离装置38，油气分离装置38的入口用于接收干馏单元3输出的页岩油和混合气，油气分离装置38用于对页岩油和混合气进行分离。在第二巷道2内还可以设置气体排出管36和页岩油排出管37，油气分离装置38的气体出口与气体排出管36相连接，油气分离装置38的油出口与页岩油排出管37相连接。油气分离装置38的气体出口用于将分离出的混合气输送至气体排出管36，气体排出管36用于将分离后的混合气输送至地面。油气分离装置38的油出口用于将分离出的页岩油输送至页岩油排出管37，页岩油排出管37用于将分离后的页岩油输送至地面。
可以看出，本实施例中，通过对产生的页岩油和混合气进行分离，并将分离后的页岩油和混合气分别输送至地面，使得页岩油和混合气能够在地下进行分离，无需地上的分离操作，并且，在地下干馏之后对页岩油和混合气进行分离，便于操作。
需要说明的是，本发明中油页岩地下制油系统及油页岩地下制油方法原理相同，相关之处可以相互参照。
综上所述，将空气输送至地下预先破碎的油页岩中，空气与预先破碎的油页岩相接触，并利用油页岩自身燃烧产生的热量进行干馏产生页岩油和混合气，使得油页岩的干馏在地下进行，无需将油页岩进行开采至地面再进行地上干馏，这样，避免了占用大量土地，大大降低了开采工作量，缩短了建设周期，并且，无需大型干馏设备，节约成本，也无需外界提供热源，节约能源，并且，节省加热时间，缩短了制油周期，同时，对环境污染小，有效地保护环境，以及，只需将油页岩进行预先破碎即可，因而对任何粒度的油页岩均使用，扩大了使用范围。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种油页岩地下制油系统，其特征在于，包括：第一巷道(1)、第二巷道(2)和干馏单元(3)；其中，
所述第一巷道(1)与所述第二巷道(2)均由地面穿设至预先破碎的油页岩(4)中，所述第一巷道(1)与所述第二巷道(2)置于所述油页岩(4)中的部分平行设置，并且，所述第一巷道(1)置于所述第二巷道(2)的下方；
所述干馏单元(3)置于所述油页岩(4)中且位于所述第一巷道(1)与所述第二巷道(2)之间，所述干馏单元(3)与所述第一巷道(1)和所述第二巷道(2)均连通；
所述第一巷道(1)用于向所述干馏单元(3)输送空气；所述干馏单元(3)用于接收所述空气，并将所述空气与所述油页岩(4)反应后产生的页岩油和混合气输送至所述第二巷道(2)；所述第二巷道(2)用于将所述页岩油和所述混合气输送至地面。
2.根据权利要求1所述的油页岩地下制油系统，其特征在于，所述干馏单元(3)包括：干馏通道(31)；其中，
所述干馏通道(31)的第一端与所述第一巷道(1)相连通，所述干馏通道(31)的第二端与所述第二巷道(2)相连通，所述干馏通道(31)用于接收所述空气，并将产生的所述页岩油和所述混合气输送至所述第二巷道(2)。
3.根据权利要求2所述的油页岩地下制油系统，其特征在于，所述干馏单元(3)还包括：两个密闭装置(32)、输入管(33)和输出管(34)；其中，
两个所述密闭装置(32)均置于所述干馏通道(31)内，并且，两个所述密闭装置(32)分别设置于所述干馏通道(31)的第一端和第二端；
所述输入管(33)的第一端置于所述第一巷道(1)内，所述输入管(33)穿设于对应的所述密闭装置(32)，并且，所述输入管(33)的第二端置于所述干馏通道(31)内，所述输入管(33)用于向所述干馏通道(31)内输送空气；
所述输出管(34)的第一端置于所述干馏通道(31)内，所述输出管(34)穿设于对应的所述密闭装置(32)，并且，所述输出管(34)的第二端置于所述第二巷道(2)内，所述输出管(34)用于将所述干馏通道(31)内产生的所述页岩油和所述混合气输送至地面。
4.根据权利要求2所述的油页岩地下制油系统，其特征在于，所述干馏单元(3)还包括：吹扫气管道(35)；其中，
所述吹扫气管道(35)设置于所述第一巷道(1)内，并且，所述吹扫气管道(35)穿设于对应的密闭装置(32)且部分置于所述干馏通道(31)内，所述吹扫气管道(35)用于向所述干馏通道(31)内输送吹扫气。
5.根据权利要求3所述的油页岩地下制油系统，其特征在于，所述干馏单元(3)还包括：置于所述第二巷道(2)内的气体排出管(36)、页岩油排出管(37)和油气分离装置(38)；其中，
所述输出管(34)的第二端与所述油气分离装置(38)的入口相连接，所述油气分离装置(38)的气体出口与所述气体排出管(36)相连接，所述油气分离装置(38)的油出口与所述页岩油排出管(37)相连接；
所述油气分离装置(38)用于接收所述输出管(34)输送的所述页岩油和所述混合气，并对所述页岩油和所述混合气进行分离；所述气体排出管(36)用于将分离后的所述混合气输送至地面；所述页岩油排出管(37)用于将分离后的所述页岩油输送至地面。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的油页岩地下制油系统，其特征在于，所述干馏通道(31)为至少两个，各所述干馏通道(31)的第一端均与所述第一巷道(1)相连通，各所述干馏通道(31)的第二端均与所述第二巷道(2)相连通。
7.根据权利要求6所述的油页岩地下制油系统，其特征在于，所述干馏单元(3)还包括：联络通道(39)和油气集中通道(30)；其中，
各所述干馏通道(31)的第一端均通过所述联络通道(39)与所述第一巷道(1)相连通，各所述干馏通道(31)的第二端均通过所述油气集中通道(30)与所述第二巷道(2)相连通。
8.根据权利要求7所述的油页岩地下制油系统，其特征在于，
各所述干馏通道(31)并列设置且均与所述第一巷道(1)置于所述油页岩(4)中的部分相平行；
所述联络通道(39)与所述油气集中通道(30)为并列设置且均与各所述干馏通道(31)相垂直。
9.根据权利要求7所述的油页岩地下制油系统，其特征在于，
所述联络通道(39)的两端分别与所述第一巷道(1)和所述第二巷道(2)相连通；
各所述干馏通道(31)的第一端均与所述联络通道(39)相连通。
10.根据权利要求1所述的油页岩地下制油系统，其特征在于，所述干馏单元(3)为至少两个，相邻两个干馏单元(3)之间具有预设距离。
11.一种油页岩地下制油方法，其特征在于，包括如下步骤：
输送步骤，向预先破碎的油页岩中输送空气；
反应步骤，所述空气与所述油页岩相接触后，点燃所述油页岩，利用所述油页岩燃烧产生的热量加热油页岩，产生页岩油和混合气；
输出步骤，将所述页岩油和所述混合气输送至地面。
12.根据权利要求11所述的油页岩地下制油方法，其特征在于，所述输出步骤中，
对所述页岩油和所述混合气进行分离，并将分离后的所述页岩油和所述混合气分别输送至地面。
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