CN114575811B - 用于不同埋深有机岩储层对流加热开采油气的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于不同埋深有机岩储层对流加热开采油气的装置及方法，属于地下难采常规与非常规储层油气开发利用技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种用于不同埋深有机岩储层对流加热开采油气的装置硬件结构的改进；主要包括注入系统、蒸汽反应釜、过热蒸汽预热器、样品反应器等部分，其中蒸汽反应釜以及样品反应器是该装置的主要组成部分，可以将常压常温水加压升温到不饱和蒸汽、饱和蒸汽以及超临界水等状态；本发明可以模拟过热蒸汽热解浅埋深有机岩及超临界水热解深埋深有机岩开采油气的试验和过程，实现在过热蒸汽以及超临界水的作用下，准确和高效的进行油气资源的开发，适用于任何一种有机岩石热解油气的开采。
Description
技术领域
本发明提供了一种用于不同埋深有机岩储层对流加热开采油气的装置及方法，属于地下难采常规与非常规储层油气开发利用范畴，以模拟过热蒸汽热解浅埋深有机岩及超临界水热解深埋深有机岩开采油气的试验和过程。
背景技术
我国的有机质岩石（煤、油页岩等）储量十分丰富。我国国情是富煤贫油少气，有机岩热解形成的油气产物对缓解我国贫油和少气的现状具有重要的意义。但是目前油页岩地面干馏成本较高，对环境影响较大，而深埋煤储层井工开采的安全性隐患巨大，故对于该类型的有机岩层只有通过原位开采才可实现资源利用的最优化。而有机岩原位开采最大的障碍在于两点：第一，有机岩的导热性极差，通过传导方式热解所需的时间很长，能量耗散显著。第二，内部有机质只有加热到有效热解温度才能发生裂解形成油气产物，而当温度达不到时加热时间再长也是无效加热。以高温流体作为载热介质热解有机岩才是现实可用的途径。对于浅埋储层，高温流体在井筒内传输距离短，能量损耗较低。而对于深埋储层，常压或者低压高温流体在长距离井筒内传输散热极为严重，能量耗散大。超临界水是指当水处于其临界点(374.3℃，22.05MPa)的高温高压状态，其兼有液体和气体的优点，还具有很好的传质、传热性质，这些特性使得超临界水常常被用作一种优良的反应介质。基于此，提出以过热蒸汽原位开采浅埋储层和超临界水原位开采深埋储层的方案，并设计了一种用于不同埋深有机岩储层对流加热开采油气的装置。
发明内容
本发明为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种用于不同埋深有机岩储层对流加热开采油气的装置硬件结构的改进。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种用于不同埋深有机岩储层对流加热开采油气的装置，包括注入系统、蒸汽反应釜、油气收集装置，所述注入系统包括水箱，所述水箱的出口通过管道与蒸汽反应釜的入口相连，水箱出口的注入泵采用柱塞泵，所述蒸汽反应釜包括反应釜筒体，柱塞泵与蒸汽反应釜之间设置有两套耐高温的单向阀，在单向阀与蒸汽反应釜间设置有第五开关、冷却盘管，水箱中的水通过单向阀以及冷却盘管注入反应釜筒体，并通过反应釜筒体内部的电热管对其进行加热；
所述反应釜筒体左侧设置有一个水位连通管以及三个高压绝缘电极，所述反应釜筒体底部设置有入口接头，所述反应釜筒体顶部设置有蒸汽出口；
所述反应釜筒体内部设置有装料塔板，所述装料塔板上方为装料空间，所述装料空间下方位于装料塔板内侧设置有电热管，所述装料空间顶部设置有第二密封阀；
所述蒸汽反应釜的蒸汽出口通过分支的油气传输管与冷却器入口相连，所述冷却器出口连接背压阀后接入油气收集装置；
所述油气传输管上设置有第四开关。
还包括过热蒸汽预热器、样品反应器，所述过热蒸汽预热器的入口通过管道与蒸汽反应釜的蒸汽出口相连，过热蒸汽预热器与蒸汽反应釜相连的管道上设置有第三开关，所述过热蒸汽预热器的出口通过传输管与样品反应器的入口相连，所述传输管上设置有第二开关；
所述样品反应器的出口通过管道与油气收集装置相连，其中样品反应器与油气收集装置相连的管道上设置有第一开关、冷却器、背压阀。
所述过热蒸汽预热器包括第二加热套、螺旋盘管、内衬杆，所述内衬杆外围设置有螺旋盘管，所述螺旋盘管外侧设置有第二加热套，所述过热预热反应器的入口设置有第二安全阀，所述过热蒸汽预热器上设置有三个温度表，所述过热蒸汽预热器的出口设置有一个压力表和温度表。
所述样品反应器包括反应器筒体，所述反应器筒体外围设置有第一加热套，所述反应器筒体上设置有第一密封阀，所述样品反应器出口设置有第一安全阀、一个温度表和一个压力表。
所述反应釜筒体外围设置有保温套。
所述蒸汽出口处安装有第三安全阀；所述入口接头处设置有一个温度表，所述蒸汽出口处设置有一个压力表和一个温度表。
所述柱塞泵的控制端与三套高压绝缘电极相连。
所述电热管采用6根Φ8×200的独股干烧电热管，工作电压以及电功率分别为220V/400W，分三组控温，三组能同时加热控温，也能分别控温，总功率为2.4KW。
一种用于不同埋深有机岩储层对流加热开采油气的方法，包括如下步骤：
S1：在确保所有部件处于停止或者关闭状态的前提下，在蒸汽反应釜的装料空间内放上油页岩样品，通过耐高温高压的第二密封阀对装料空间进行密封；
S2：打开单向阀以及第五开关，通过水箱向反应釜筒体内注入冷水，打开电热管；
S3：同时打开带有调频功能的柱塞泵，三套高压绝缘电极会对水位进行监测，当水位下降，蒸汽反应釜需要补水时，通过柱塞泵实现高压自动补水；
S4：在加热过程中，蒸汽反应釜外部包装的保温套会起到很好的保温作用，压力也会随之升高，当压力过高时，蒸汽出口处的第三安全阀会自动作用；
S5：当温度以及压力达到设定值时，打开油气传输管中的第四开关，对热流体进行传输，通过冷却器以及背压阀对流出来的热流体进行冷却和降压，达到油气分离的效果，并通过油气收集装置进行收集。
一种用于不同埋深有机岩储层对流加热开采油气的方法，包括如下步骤：
S1：在确保所有部件处于停止或者关闭状态的前提下，在样品反应釜内装上煤块，并通过耐高温高压的第一密封阀进行密封；
S2：打开单向阀以及第五开关，通过水箱向反应釜筒体内注入冷水，打开电热管；
S3：同时打开带有调频功能的柱塞泵，三套高压绝缘电极会对水位进行监测，当水位下降，蒸汽反应釜需要补水时，柱塞泵实现高压自动补水；
S4：在加热过程中，蒸汽反应釜外部包装的保温套起到很好的保温作用；当温度加热到±℃的时候，打开过热蒸汽预热器左侧的第三开关，使水蒸汽进入过热蒸汽预热器进行二次加热；
S5：过热蒸汽预热器内部采用哈氏合金蛇管的螺旋盘管，分三段加热控温，上端分别连接三个温度表，用来监测三段加热的温度，外部采用第二加热套进行加热；
S6：当水蒸汽加热到设定最高温度时，打开过热蒸汽预热器右侧的第二开关，使高温蒸汽进入样品反应釜，对塔板上的试样进行加热；
S7：在加热过程中，样品反应器左侧的第一安全阀会对样品反应器内部的压强进行控制；
S8：打开样品反应器右侧的第一开关，通过冷凝器和背压阀对产生的高温煤气进行降温降压分离，并通过油气收集装置进行收集。
本发明相对于现有技术具备的有益效果为：
1.可以将常压常温水加压升温到不饱和蒸汽、饱和蒸汽以及超临界水等状态。
2.可实现不同压力和温度的水热解不同埋深储层的功能。
3.可实现任何一种有机岩石热解开采油气的过程。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步说明：
图1为本发明的结构示意图；
图中：1为油气收集装置；2为背压阀；3为冷却器；4为第一开关；5为第一密封阀；6为反应器筒体；7为第一加热套；8为样品反应器；9为第二开关；10为第一安全阀；11为内衬杆；12为第二加热套；13为第二安全阀；14为入口；15为第三开关；16为第四开关；17为油气传输管；18为传输管；19为过热蒸汽预热器；20为螺旋盘管；21为第三安全阀；22为保温套；23为装料空间；24为装料塔板；25为电热管；26为反应釜筒体；27为入口接头；28为蒸汽反应釜；29为蒸汽出口；30为第二密封阀；31为水位连通管；32为绝缘电极；33为水箱；34为柱塞泵；35为单向阀；36为第五开关；37为冷却盘管；T为温度表；P为压力表。
具体实施方式
如图1所示，本发明的目的是提供一种不同埋深有机岩储层对流加热开采油气的装置及方法，可以实现在过热蒸汽以及超临界水的作用下，准确和高效的进行油气资源的开发。本发明的用于不同埋深有机岩储层对流加热开采油气的装置包括注入系统、蒸汽反应釜、过热蒸汽预热器、样品反应器等部分。
所述注入系统主要由带外置的可视液位筒的水箱33、单向阀35、柱塞泵34、冷却盘管37组成。
所述蒸汽反应釜28包括三个高压绝缘电极32、水位连通管31、入口接头27、反应釜筒体26、电热管25、软玻纤材质的保温套22、装料塔板24、150ml的装料空间23、第二密封阀30、以及蒸汽出口29。水箱33是带外置的可视液位的水箱，容积为4L，水箱33中的水通过单向阀35以及冷却盘管37注入反应釜筒体26，并通过电热管25对其进行加热，电热管25采用的是6根Φ8×200的独股干烧电热管，工作电压以及电功率分别为220V/400W，分三组控温，三组可同时加热控温，也可分别控温，总功率为2.4KW。可选择性的打开电热管25进行加热，同时电压也可调，使得蒸汽反应釜加热迅速。
进一步，反应釜筒体26的外围用软玻纤材质的保温套22进行包装，以达到更好的保温效果，并且蒸汽反应釜28采用镍基合金材质制作，确保超高温条件强度不下降不腐蚀，满足实验的需求。
进一步，在反应釜筒体26左侧有一个水位连通管31以及三个高压绝缘电极32，可以精确的监测反应釜筒体26内的水位，注入泵采用带调频的柱塞泵34，当蒸汽反应釜28需要补水时，可实现高压自动补水，防止无水干烧，注入泵至蒸汽反应釜28间设计有两套耐高温的单向阀35，双保险防止蒸汽倒流，在单向阀35与蒸汽反应釜28间设计有冷却盘管37，确保蒸汽不会对传输管造成伤害。
进一步，在密闭的反应釜筒体26内，当水温升高，压力也会随之升高，在入口接头27处连接一个温度表对温度进行监测，在蒸汽出口29处安装一个压力表对蒸汽压力进行监测。
进一步，在蒸汽反应釜28上端的蒸汽出口29处安装有一个第三安全阀21，当釜内压力过大时，第三安全阀21会作用降低釜内压力，在确保达到实验要求压力的前提下对蒸汽反应釜28起到良好的保护作用。
进一步，蒸汽反应釜28内设计有快速装卸的装料塔板24，而且每层可以脱下。高温高压的超临界水蒸汽对装料空间23中的试件进行加热，并通过油气传输管17进过冷却器3传输给油气收集装置1进行收集。
所述过热蒸汽预热器19工作电压为40MPa，最高工作温度为600℃，由半开式的陶瓷纤维的电加热的第二加热套12、哈氏合金材质的螺旋盘管20、内衬杆（11）以及三个温度表组成，螺旋盘管20长度为7m，分三段加热控温，可同时加热，也可分别加热。打开过热蒸汽预热器19左侧的第三开关15，蒸汽反应釜28中的蒸汽进入蒸汽预热系统。
进一步，第二加热套12采用管式炉结构，工作电压及功率分别为220V/3KW，用于样品反应器8的加热，对蒸汽进行进一步加热，过热蒸汽预热器19内部采用带热胀冷缩平衡密封机构，确保升温或降温过程中不会因为温度的变化影响釜内流体的密封，在过热蒸汽预热器19上方有三个温度表，用来监测过热蒸汽预热器19内的水蒸汽温度，确保达到600℃。
所述样品反应器8包括半开式陶瓷纤维的第一加热套7、反应器筒体6。在样品反应器8的上端安装了一个温度表和压力表，用来监测釜内的温度和压力，半开式陶瓷纤维的第一加热套7采用管式炉结构，工作电压及功率分别为220V/3KW，用于样品反应器8的加热。
进一步，样品反应器8采用带热胀冷缩平衡密封机构，确保升温或降温过程中不会因为温度的变化影响釜内流体的密封。当过热蒸汽预加热器19中的蒸汽通过传输管18传递给样品反应器8，进而对塔板上的试件进行加热，产生的油气通过传输管18经冷却器3传输给油气收集装置1进行收集。
进一步，装置末尾安装的冷却器3以及背压阀2，工作压力为40MPa，主要用于冷却出来的热流体及高温反应釜的压力。
进一步，装置中的第一开关4、第二开关9、第三开关15、第四开关16、第五开关36均采用高强合金，并进行了渗氮处理，既提高了强度，又增加了耐腐性能。所有的管线则采用HC材料，具有很强的耐腐蚀性，且管路流程的连接结构紧凑，管线折弯美观大方，拆卸方便。
蒸汽反应釜28、过热蒸汽预热器19、样品反应器8分别设计有第三安全阀21、第二安全阀13、第一安全阀10，压力传感器的二次仪表均带有上下限压力保护，不会因升温造成超压现象的发生。
本发明的用于不同埋深有机岩储层对流加热开采油气的装置主要用于热裂解室内模拟，可以模拟蒸汽、过热蒸汽及超临界水的热流体注入样品内热解以及样品在没有蒸汽注入的条件下的低温（600℃）热解。最大工作压力为40MPa，最高工作温度：600℃。可以实现在高温高压的超临界水以及高温水蒸汽作用下对样品的热解。下面根据两个具体实施例进行说明。
实施例1：模拟油页岩在450℃，22MPa超临界水作用下的热解，其具体操作步骤为：
1.在确保所有部件处于停止或者关闭状态的前提下，开始在蒸汽反应釜28的装料空间23内放上油页岩样品，通过耐高温高压的第二密封阀30对装料空间进行密封。
2.打开单向阀35以及右侧的第五开关36，通过水箱33向反应釜筒体26内注入冷水，打开电热管25，电热管25采用的是6根Φ8×200的独股干烧电热管，工作电压以及电功率分别为220V/400W，分三组控温，三组可同时加热控温，也可分别控温，总功率为2.4KW。当对反应釜筒体26内的冷水进行加热时，温度表和压力表会对反应釜筒体26的水温及压力进行监测。
3.同时打开柱塞泵34，柱塞泵34带有调频功能，流量为1L/h，三套高压绝缘电极32会对水位进行监测，当水位下降，蒸汽反应釜28需要补水时，柱塞泵34可以实现高压自动补水。
4.在加热过程中，蒸汽反应釜28外部包装的软玻纤材质的保温套22会起到很好的保温作用，压力也会随之升高，当压力过高时，蒸汽出口29处的第三安全阀21会自动作用，以确保釜内压力在一个安全数值范围内，起到对蒸汽反应釜28的保护作用。
5.当温度以及压力达到450℃以及22MPa时，打开油气传输管17中的第四开关16，对热流体进行传输，通过冷却器3以及背压阀2对流出来的热流体进行冷却和降压，达到油气分离的效果，并通过油气收集装置1进行收集。
实施例2：模拟煤在500℃高温蒸汽作用下的热解，其具体操作步骤为：
1.在确保所有部件处于停止或者关闭状态的前提下，在样品反应釜8内装上煤块，并通过耐高温高压的第一密封阀5进行密封。
2.打开单向阀35以及右侧的第五开关36，通过水箱33向反应釜筒体26内注入冷水，打开电热管25，电热管25采用的是6根Φ8×200的独股干烧电热管，工作电压以及电功率分别为220V/400W，分三组控温，三组可同时加热控温，也可分别控温，总功率为2.4KW。当对反应釜筒体26内的冷水进行加热时，温度表和压力表会对反应釜筒体26的水温及压力进行监测。
3.同时打开柱塞泵34，柱塞泵34带有调频功能，流量为1L/h，三套高压绝缘电极32会对水位进行监测，当水位下降，蒸汽反应釜28需要补水时，柱塞泵34可以实现高压自动补水。
4.在加热过程中，蒸汽反应釜28外部包装的软玻纤材质的保温套22会起到很好的保温作用。当温度加热到100℃左右的时候，打开过热蒸汽预热器19左侧的第三开关15，使水蒸汽进入过热蒸汽预热器19进行二次加热。
5.过热蒸汽预热器19内部采用哈氏合金蛇管型的螺旋盘管20，分三段加热控温，上端分别连接三个温度表，用来监测三段加热的温度，外部采用半开式陶瓷纤维电的第二加热套12进行加热。
6.当水蒸汽加热到500℃左右时，打开过热蒸汽预热器19右侧的第二开关9，使高温蒸汽进入样品反应釜8，对塔板上的试样进行加热。
7.在加热过程中，样品反应器8左侧的第一安全阀10会对样品反应器8内部的压强进行控制，起到保护作用。
8.打开样品反应器8右侧的第一开关4，通过冷凝器3和背压阀2对产生的高温煤气进行降温降压分离，并通过油气收集装置1进行收集。
本发明的用于不同埋深有机岩储层对流加热开采油气的装置及方法，它主要包括注入系统、蒸汽反应釜、过热蒸汽预热器、样品反应器等部分，其中蒸汽反应釜以及样品反应器是该装置的主要组成部分，可以将常压常温水加压升温到不饱和蒸汽、饱和蒸汽以及超临界水等状态。本发明装置和方法可以模拟过热蒸汽热解浅埋深有机岩及超临界水热解深埋深有机岩开采油气的试验和过程，实现在过热蒸汽以及超临界水的作用下，准确和高效的进行油气资源的开发，适用于任何一种有机岩石热解油气的开采。
关于本发明具体结构需要说明的是，本发明采用的各部件模块相互之间的连接关系是确定的、可实现的，除实施例中特殊说明的以外，其特定的连接关系可以带来相应的技术效果，并基于不依赖相应软件程序执行的前提下，解决本发明提出的技术问题，本发明中出现的部件、模块、具体元器件的型号、连接方式除具体说明的以外，均属于本领域技术人员在申请日前可以获取到的已公开专利、已公开的期刊论文、或公知常识等现有技术，无需赘述，使得本案提供的技术方案是清楚、完整、可实现的，并能根据该技术手段重现或获得相应的实体产品。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种用于不同埋深有机岩储层对流加热开采油气的方法，使用用于不同埋深有机岩储层对流加热开采油气的装置，所述装置包括注入系统、蒸汽反应釜（28）、油气收集装置（1），所述注入系统包括水箱（33），所述水箱（33）的出口通过管道与蒸汽反应釜（28）的入口相连，水箱（33）出口的注入泵采用柱塞泵（34），所述蒸汽反应釜（28）包括反应釜筒体（26），柱塞泵（34）与蒸汽反应釜（28）之间设置有两套耐高温的单向阀（35），在单向阀（35）与蒸汽反应釜（28）间设置有第五开关（36）、冷却盘管（37），水箱（33）中的水通过单向阀（35）以及冷却盘管（37）注入反应釜筒体（26），并通过反应釜筒体（26）内部的电热管（25）对其进行加热；
所述反应釜筒体（26）左侧设置有一个水位连通管（31）以及三个高压绝缘电极（32），所述反应釜筒体（26）底部设置有入口接头（27），所述反应釜筒体（26）顶部设置有蒸汽出口（29）；
所述反应釜筒体（26）内部设置有装料塔板（24），所述装料塔板（24）上方为装料空间（23），所述装料空间（23）下方位于装料塔板（24）内侧设置有电热管（25），所述装料空间（23）顶部设置有第二密封阀（30）；
所述蒸汽反应釜（28）的蒸汽出口（29）通过分支的油气传输管（17）与冷却器（3）入口相连，所述冷却器（3）出口连接背压阀（2）后接入油气收集装置（1）；
所述油气传输管（17）上设置有第四开关（16）；其特征在于：包括如下步骤：
S1：在确保所有部件处于停止或者关闭状态的前提下，在蒸汽反应釜（28）的装料空间（23）内放上油页岩样品，通过耐高温高压的第二密封阀（30）对装料空间（23）进行密封；
S2：打开单向阀（35）以及第五开关（36），通过水箱（33）向反应釜筒体（26）内注入冷水，打开电热管（25）；
S3：同时打开带有调频功能的柱塞泵（34），三套高压绝缘电极（32）会对水位进行监测，当水位下降，蒸汽反应釜（28）需要补水时，通过柱塞泵（34）实现高压自动补水；
S4：在加热过程中，蒸汽反应釜（28）外部包装的保温套（22）会起到很好的保温作用，压力也会随之升高，当压力过高时，蒸汽出口（29）处的第三安全阀（21）会自动作用；
S5：当温度以及压力达到设定值时，打开油气传输管（17）中的第四开关（16），对热流体进行传输，通过冷却器（3）以及背压阀（2）对流出来的热流体进行冷却和降压，达到油气分离的效果，并通过油气收集装置（1）进行收集。
2.根据权利要求1所述的一种用于不同埋深有机岩储层对流加热开采油气的方法，其特征在于：所述反应釜筒体（26）外围设置有保温套（22）。
3.根据权利要求1所述的一种用于不同埋深有机岩储层对流加热开采油气的方法，其特征在于：所述蒸汽出口（29）处安装有第三安全阀（21）；所述入口接头（27）处设置有一个温度表，所述蒸汽出口（29）处设置有一个压力表和一个温度表。
4.根据权利要求1所述的一种用于不同埋深有机岩储层对流加热开采油气的方法，其特征在于：所述柱塞泵（34）的控制端与三套高压绝缘电极（32）相连。
5.根据权利要求1所述的一种用于不同埋深有机岩储层对流加热开采油气的方法，其特征在于：所述电热管（25）采用6根Φ8×200的独股干烧电热管，工作电压以及电功率分别为220V/400W，分三组控温，三组能同时加热控温，也能分别控温，总功率为2.4KW。
6.一种用于不同埋深有机岩储层对流加热开采油气的方法，使用用于不同埋深有机岩储层对流加热开采油气的装置，所述装置包括注入系统、蒸汽反应釜（28）、油气收集装置（1），所述注入系统包括水箱（33），所述水箱（33）的出口通过管道与蒸汽反应釜（28）的入口相连，水箱（33）出口的注入泵采用柱塞泵（34），所述蒸汽反应釜（28）包括反应釜筒体（26），柱塞泵（34）与蒸汽反应釜（28）之间设置有两套耐高温的单向阀（35），在单向阀（35）与蒸汽反应釜（28）间设置有第五开关（36）、冷却盘管（37），水箱（33）中的水通过单向阀（35）以及冷却盘管（37）注入反应釜筒体（26），并通过反应釜筒体（26）内部的电热管（25）对其进行加热；
所述反应釜筒体（26）左侧设置有一个水位连通管（31）以及三个高压绝缘电极（32），所述反应釜筒体（26）底部设置有入口接头（27），所述反应釜筒体（26）顶部设置有蒸汽出口（29）；
所述反应釜筒体（26）内部设置有装料塔板（24），所述装料塔板（24）上方为装料空间（23），所述装料空间（23）下方位于装料塔板（24）内侧设置有电热管（25），所述装料空间（23）顶部设置有第二密封阀（30）；
所述蒸汽反应釜（28）的蒸汽出口（29）通过分支的油气传输管（17）与冷却器（3）入口相连，所述冷却器（3）出口连接背压阀（2）后接入油气收集装置（1）；
所述油气传输管（17）上设置有第四开关（16）；还包括过热蒸汽预热器（19）、样品反应器（8），所述过热蒸汽预热器（19）的入口（14）通过管道与蒸汽反应釜（28）的蒸汽出口（29）相连，过热蒸汽预热器（19）与蒸汽反应釜（28）相连的管道上设置有第三开关（15），所述过热蒸汽预热器（19）的出口通过传输管（18）与样品反应器（8）的入口相连，所述传输管（18）上设置有第二开关（9）；
所述样品反应器（8）的出口通过管道与油气收集装置（1）相连，其中样品反应器（8）与油气收集装置（1）相连的管道上设置有第一开关（4）、冷却器（3）、背压阀（2）；
其特征在于：包括如下步骤：
S1：在确保所有部件处于停止或者关闭状态的前提下，在样品反应器（8）内装上煤块，并通过耐高温高压的第一密封阀（5）进行密封；
S2：打开单向阀（35）以及第五开关（36），通过水箱（33）向反应釜筒体（26）内注入冷水，打开电热管（25）；
S3：同时打开带有调频功能的柱塞泵（34），三套高压绝缘电极（32）会对水位进行监测，当水位下降，蒸汽反应釜（28）需要补水时，柱塞泵（34）实现高压自动补水；
S4：在加热过程中，蒸汽反应釜（28）外部包装的保温套（22）起到很好的保温作用；当温度加热到100±5℃的时候，打开过热蒸汽预热器（19）左侧的第三开关（15），使水蒸汽进入过热蒸汽预热器（19）进行二次加热；
S5：过热蒸汽预热器（19）内部采用哈氏合金蛇管的螺旋盘管（20），分三段加热控温，上端分别连接三个温度表，用来监测三段加热的温度，外部采用第二加热套（12）进行加热；
S6：当水蒸汽加热到设定最高温度时，打开过热蒸汽预热器（19）右侧的第二开关（9），使高温蒸汽进入样品反应器（8），对塔板上的试样进行加热；
S7：在加热过程中，样品反应器（8）左侧的第一安全阀（10）会对样品反应器（8）内部的压强进行控制；
S8：打开样品反应器（8）右侧的第一开关（4），通过冷却器（3）和背压阀（2）对产生的高温煤气进行降温降压分离，并通过油气收集装置（1）进行收集。
7.根据权利要求6所述的一种用于不同埋深有机岩储层对流加热开采油气的方法，其特征在于：所述过热蒸汽预热器（19）包括第二加热套（12）、螺旋盘管（20）、内衬杆（11），所述内衬杆（11）外围设置有螺旋盘管（20），所述螺旋盘管（20）外侧设置有第二加热套（12），所述过热蒸汽预热器（19）的入口设置有第二安全阀（13），所述过热蒸汽预热器（19）上设置有三个温度表，所述过热蒸汽预热器（19）的出口设置有一个压力表和温度表。
8.根据权利要求6所述的一种用于不同埋深有机岩储层对流加热开采油气的方法，其特征在于：所述样品反应器（8）包括反应器筒体（6），所述反应器筒体（6）外围设置有第一加热套（7），所述反应器筒体（6）上设置有第一密封阀（5），所述样品反应器（8）出口设置有第一安全阀（10）、一个温度表和一个压力表。
9.根据权利要求6所述的一种用于不同埋深有机岩储层对流加热开采油气的方法，其特征在于：所述反应釜筒体（26）外围设置有保温套（22）；
所述蒸汽出口（29）处安装有第三安全阀（21）；所述入口接头（27）处设置有一个温度表，所述蒸汽出口（29）处设置有一个压力表和一个温度表。
10.根据权利要求6所述的一种用于不同埋深有机岩储层对流加热开采油气的方法，其特征在于：所述柱塞泵（34）的控制端与三套高压绝缘电极（32）相连；
所述电热管（25）采用6根Φ8×200的独股干烧电热管，工作电压以及电功率分别为220V/400W，分三组控温，三组能同时加热控温，也能分别控温，总功率为2.4KW。
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