一种可控且可活动的双激光束开采页岩气装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可控且可活动的双激光束开采页岩气装置及方法，装置主要包括双激光头、地面控制系统、信号采集和提取系统、高精度数据预处理系统等组成。所使用的双激光头产生可控的双激光束，其中激光束1为连续激光，用于对页岩进行预热；激光束2为脉冲激光，用来使页岩产生本来局部裂纹并去除页岩；在激光头上安装有机器人关节活动机构，使得激光束1和激光束2可以在空间进行一定角度的转动，可以使激光头到达更远的位置进行破岩。同时，在激光头上安装有高精密电磁油气检测传感器和天然气水合物检测传感器，分别用来检测在破岩过程中可能会遇到的油气田和可燃冰，避免因激光破岩而导致的爆炸的发生，从而实现更安全的开采。

Controllable and movable double laser beam mining device and method for shale gas

The invention discloses a controllable and movable double laser beam shale gas device and method, device mainly consists of double head, ground control system, signal acquisition and extraction system, high precision data processing system. Double beam double laser head used to generate controllable, the laser beam 1 continuous laser is used to preheat shale; laser beam for 2 pulse laser, used to produce shale had local crack and removal of shale; active mechanism of robot joint is installed in the laser head, the laser beam and the 1 laser beam 2 you can rotate in a certain angle in space, can make the laser head reach farther position of rock breaking. At the same time, a gas hydrate detection sensor and high precision electromagnetic detection of oil and gas sensors installed in the laser head, were used to detect may be encountered in the process of rock breaking in oil gas and combustible ice, avoid the laser to rock explosion, thus realizing the safety of mining.

【技术实现步骤摘要】
一种可控且可活动的双激光束开采页岩气装置及方法
本专利技术属于页岩气开采
，涉及一种页岩气开采装置及方法，具体涉及一种可控且可活动的双激光束开采页岩气装置及方法。
技术介绍
随着油气资源的日趋紧缺和对于能源安全的考虑，页岩气这一能够有效缓解世界能源压力的非常规天然气资源，正在被世界各国所追捧，已成为世界能源研究的热点之一，其开发和利用越来越多地得到世界各国的重视。页岩气是宝贵的资源、优质的能源和化工原料，可作为常规天然气的接替能源或补充能源。世界页岩气资源很丰富，但目前还没有广泛地勘探与开发，其根本原因是页岩基质渗透率很低(一般小于1mD)，勘探开发技术要求高，难度大。页岩气是赋存于暗色泥页岩层或高碳泥页岩层中的天然气，它可以生成于有机成因的各种各个阶段，天然气一部分以游离相态(大约50％)存在于页岩层裂缝、页岩层孔隙及其它储集空间，另一部分以吸附状态(大约50％)存在于干酪根、粘土颗粒及粘土孔隙表面。全球对页岩气的开发尚处于早期阶段，美国已经建成了较大规模的页岩气产能，我国作为全球页岩气最多的国家之一，但页岩气开发尚未起步，且我国页岩气普遍埋藏较深，进一步增加了开发难度。现有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可控且可活动的双激光束开采页岩气装置，其特征在于：包括能量光钎(1)、连续激光头(4)、连续激光头保持架(13)、脉冲激光头(6)、脉冲激光头保持架(5)、地面控制系统(14)、高精密电磁油气检测传感器(8)、天然气水合物检测传感器(10)；所述能量光钎(1)为两条，一条与所述连续激光头(4)连接，用于产生连续激光束(9)；另一条与所述脉冲激光头(6)连接，用于产生脉冲激光束(12)；所述连续激光头(4)安装在连续激光头保持架(13)内，所述脉冲激光头(6)安装在脉冲激光头保持架(5)内；所述高精密电磁油气检测传感器(8)、天然气水合物检测传感器(10)设置在所述连续激光头保持架(13)上...

【技术特征摘要】
1.一种可控且可活动的双激光束开采页岩气装置，其特征在于：包括能量光钎(1)、连续激光头(4)、连续激光头保持架(13)、脉冲激光头(6)、脉冲激光头保持架(5)、地面控制系统(14)、高精密电磁油气检测传感器(8)、天然气水合物检测传感器(10)；所述能量光钎(1)为两条，一条与所述连续激光头(4)连接，用于产生连续激光束(9)；另一条与所述脉冲激光头(6)连接，用于产生脉冲激光束(12)；所述连续激光头(4)安装在连续激光头保持架(13)内，所述脉冲激光头(6)安装在脉冲激光头保持架(5)内；所述高精密电磁油气检测传感器(8)、天然气水合物检测传感器(10)设置在所述连续激光头保持架(13)上，分别通过导线与所述地面控制系统(14)连接，用于用来探测在破岩过程中前方是否有油气田、探测到陆域中冻土层中是否存在可燃冰；所述地面控制系统(14)根据探测获得的信息，控制连续激光头(4)、脉冲激光头(6)工作。2.根据权利要求1所述的可控且可活动的双激光束开采页岩气装置，其特征在于：两条能量光钎(1)之间设置有并排连接扣(2)，用于实现连续激光和脉冲激光协同有序操作。3.根据权利要求1所述的可控且可活动的双激光束开采页岩气装置，其特征在于：所述地面控制系统(14)包括信号采集和提取子系统(15)、数据预处理子系统(16)；所述信号采集和提取子系统(15)采集到由高精密电磁油气检测传感器(8)探测到的油气储层的微弱的电性特征，并进行提取；所述信号采集和提取子系统(15)采集到由天然气水合物检测传感器(10)探测到陆域中冻土层中是否存在可燃冰信息；所述数据预处理子系统(16)将信号采集和提取子系统(15)采集的信号进行分析处理，并传递给地面控制系统(14)。4.根据权利要求1-3任意一项所述的可控且可活动的双激光束开采页岩气装置，其特征在于：所述连续激光头保持架(13)内还设置有探照灯(7)、微型摄像头(11)；所述探照灯(7)、微型摄像头(11)通过导线与所述地面控制系统(14)连接。5.根据权利要求1-3任意一项所述的可控且可活动的双激光束开采页岩气装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘胜，占必红，程佳瑞，苏丹，王春喜，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42