[发明专利]一种煤炭地下气化过程中余热增产煤层气的方法在审
申请号: | 201911263451.3 | 申请日: | 2019-12-11 |
公开(公告)号: | CN110924919A | 公开(公告)日: | 2020-03-27 |
发明(设计)人: | 吴财芳;蒋秀明;房孝杰;刘宁宁;张莎莎;韩江;周贺;程翔;周丹 | 申请(专利权)人: | 中国矿业大学 |
主分类号: | E21B43/295 | 分类号: | E21B43/295;E21B43/243 |
代理公司: | 南京正联知识产权代理有限公司 32243 | 代理人: | 邓道花 |
地址: | 221000 江苏省徐*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 煤炭 地下 气化 过程 余热 增产 煤层气 方法 | ||
1.一种煤炭地下气化过程中余热增产煤层气的方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1: 向气化目标煤层利用定向钻井技术钻入注气井,形成气化通道;同时在地面另一处同样向下钻井,产气井穿过煤层气生产煤层,钻入煤炭地下气化的目标煤层,到达煤炭地下气化生产井水平段末端,注气井与产气井形成连通;
S2: 从地面向煤层气开发的目标煤层钻进,在煤层气开发的目标煤层内部形成水平井段,并与煤炭地下气化的气化通道空间上形成X型交叉,此为煤层气生产井;
S3: 在注气井末端,气化燃烧空腔处安装点火装置、气化剂注入装置、后退装置等一系列的煤炭地下气化的辅助装置;
S4: 在注气井的末端气化燃烧空腔处注入气化剂,进行点火,形成煤炭地下气化的高温氧化区,煤炭开始燃烧并产生高温气体;煤炭燃烧产生的高温,加热附近煤炭,促进煤炭发生还原反应、不完全燃烧反应以及干燥干馏反应;上述反应产生一系列高温的混合气体;
S5: 在产气井的地面端安装抽气装置,使煤炭地下气化产生的高温气体进入煤炭地下气化的煤层气产出通道;
S6: 煤炭地下气化产生的高温气体会沿着煤炭地下气化的产出气通道运移,高温气体通过煤层气生产的目标煤层,高温气流通过低温的煤层时,由于温度差的存在,高温气流通过辐射和热传导的方式将热量传递给煤层气生产煤层加热,提高煤层气的解吸速率;
S7:煤层气生产井钻入煤层中后,由于煤层中储层压力的存在,钻孔一旦揭露煤层,呈吸附状态的煤层气开始解吸成为游离状态,并向压力较小的钻孔运移,由于气压差的存在,煤层气不断向地面运移产出煤层气,煤层气井排出煤层气。
2.根据权利要求1所述的煤炭地下气化过程中余热增产煤层气的方法,其特征在于:在上述步骤S1中,气化目标煤层厚度原则上不低于2m。
3.根据权利要求1所述的煤炭地下气化过程中余热增产煤层气的方法,其特征在于:在上述步骤S1中,煤炭地下气化的产出气井以及产气通道的井壁套管为导热性能好的材料。
4.根据权利要求3所述的煤炭地下气化过程中余热增产煤层气的方法,其特征在于:所述井壁套管为铝基铜板。
5.根据权利要求1所述的煤炭地下气化过程中余热增产煤层气的方法,其特征在于:在上述步骤S1和S2中,气化目标煤层与煤层气生产目标煤层间距大于10m。
6.根据权利要求1所述的煤炭地下气化过程中余热增产煤层气的方法,其特征在于:在上述步骤S1和S2中,煤层气生产目标煤层位置应处于煤炭地下气化的目标煤层之上。
7.根据权利要求1所述的煤炭地下气化过程中余热增产煤层气的方法,其特征在于:在上述步骤S1和S2中,煤层气生产井在煤层中的水平层段布置时,应与生产井的水平通道呈现空间上的互相交叉状态。
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