[发明专利]火烧煤层开采煤层气的方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤层气开采技术领域，尤其涉及的是一种火烧煤层开采煤层气的方法。

背景技术

煤层气俗称“瓦斯”，是在煤化过程中生成并储存在煤层中的混合气体，其主要成份是甲烷，占90％以上。我国煤层气在埋深2000m以浅，储量约为31.46×10¹²m³。煤层气发热量可达到8000kcal/m³以上，与常规天然气大致相当。煤层气既是清洁燃料和化工原料，也是一种强温室气体，其温室效应是CO₂的21倍，更是煤矿安全事故的“杀手”。煤层气的开发利用，不仅可以有效改善不合理的能源结构，保护环境，减少大气污染和温室效应，而且还可以减少煤矿瓦斯事故，保障煤矿安全生产。同时煤层气可作为天然气的补充气源，保证国家能源安全，促进区域经济发展。

由于我国煤田地质条件复杂，煤层的透气性低，造成煤层气的抽采率低，总抽采量少，至今还很少能形成商业性开发和利用，同时为了完成煤层气“十二五”规划目标，煤层气地面开采技术有待革新性的突破。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种火烧煤层开采煤层气的的方法。

本发明的技术方案如下：

一种火烧煤层开采煤层气的方法，(1)布置井网：在一个四点或五点或七点的井组的中心，钻一口注气井；(2)贯通煤层；(3)点燃煤层；通过点火系统和地面控制台，把煤层点燃；(4)采集煤层气；(5)控制煤层的燃烧范围；可以在燃烧蔓延的方向上打一排注水井，注入高压水形成地下水墙阻断燃烧；在火势较猛的地方，采用注高压水泥浆来阻断燃烧。

所述的方法，所述步骤(2)，对于一些致密的烟煤或无烟煤层时，采用电力贯通。

所述的方法，所述电力贯通具体做法如下：首先要在一个是注气井、一个是采气井里各放一个电极，把电极插进孔底煤层里，然后接上电源，通以高压，这样在两个钻孔之间的煤层里构成一条特殊的导电通路，电流通过煤层的时候，把煤层加热，使它失去水分、挥发物等成分而变成焦炭，同时由于水分和挥发物等成分变成为气体散失，体积缩小，因此煤层的孔隙和裂隙也大大的增加。

所述的方法，所述点火系统包括通空气管(4)、通可燃气管(3)、通点火电缆管(1)和护管(2)、火花塞(6)、火焰枪(5)、温度传感器(7)，护管(2)用于保护通空气管(4)、通可燃气管(3)和通点火电缆管(1)并将它们聚在一起，通空气管(4)上端连接空气储气罐，通可燃气管(3)连接可燃气体储气罐，点火电缆(1)连接点火线圈，空气管(4)和可燃气管(3)末端连接到火焰枪(5)，火焰枪(5)口段下方有火花塞(6)，火花塞(6)连接到点火电缆(1)，并且在火焰枪周围安装温度传感器(7)，用于判断是否点火成功。

所述的方法，所述点火系统，利用点火线圈产生足够的高压电流，通过点火电缆，高压电流到达火花塞，进而在火花塞的中心电极和侧电极之间跳火，产生强烈的电火花，电火花进而引燃由压风机压入和火焰枪喷出的可燃气体，进而引燃部分煤层的燃烧，由温度传感器返回的数据，断定煤层被点燃后，停止向井内注入可燃性气体，改为向井内注入空气。

所述的方法，在点火时，控制点火电缆的功率在20KW，电流在2A左右。

可以在燃烧蔓延的方向上打一排注水井，注入高压水形成地下水墙阻断燃烧；在火势较猛的地方，采用注高压水泥浆来阻断燃烧。

我国煤层气资源丰富，煤层气的开发利用既可弥补常规天然气的不足；又可有效地降低温室效应和减少煤矿瓦斯事故。我国煤田地质条件复杂，煤层的透气性低，鉴于我国煤储层的特点，借鉴火烧油层、煤的地下气化以及注热、注二氧化碳对提高煤层气产出机理上，本发明提出一种地面强化开采煤层气的新方法-火烧煤层开采煤层气。火烧煤层开采煤层气是一种地面强化开采煤层气的新方法。

附图说明

图1为井网布置示意图；

图2为电力贯通示意图；

图3为点火系统横截面示意图；

图4为点火系统的井底结构剖面示意图。

1：通点火电缆管    2：护管    3：通可燃气体管    4：通空气管    5：火焰枪

6：火花塞  7：温度传感器    8：煤层

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

实施例1火烧煤层开采煤层气的原理及实施步骤