[发明专利]一种垂直井贯通方法及贯通装置

说明书

技术领域

本发明涉及地下煤炭气化及煤层气开采技术领域，具体涉及一种简易实用的垂直井间底部贯通方法及贯通装置。

背景技术

煤炭地下气化是将地下的煤炭进行原位化学开采，将固态煤层中的有用组分转化为混合气体排至地表；煤层气地下开采是将埋藏于地下的煤层气、瓦斯等可燃气体抽排到地面。我们仅从无井式的角度上来考虑二者的产品均为来自地下深处的气体，从目前国内乃至全球技术角度上来说，上述气体从地下至地表的排采均是通过地质钻孔来实现的，而且几乎所用的地质钻孔均为垂直孔，业内也称之为垂直井，仅有少数不计成本的会利用水平孔。为满足出气量要求，一般情况下上述垂直井数量均数以十计，而为了达到更好的出气效果，常规上要求至少要将两口临近的垂直井底部进行贯通，贯通距离通常为10-50m不等。

专利申请号为CN201410252762.0的中国发明专利申请，公开了一种地下气化竖井间火力贯通方法、贯通装置，主要贯通步骤为：将气化剂注入管由第一竖直井朝向第二竖直井推进，以引导煤层燃烧朝向第二竖直井前进，直至第一竖直井与第二竖直井贯通。专利申请号为CN201510035352.5的中国发明专利申请，公开了一种地下煤层贯通方法，该方法用于将煤炭地下气化时预制的通道与燃空区之间的煤层贯通，所述通道由地面上的定向孔在地下煤层延伸形成，且所述通道的末端靠近所述燃空区。上述两个专利申请均涉及地下煤层贯通，但前者需要已将煤层点燃，进行火力贯通；后者需要已经形成地下燃空区且需配合定向水平井，二者均要达到地下即将开始或者已经进行生产状态，无法实现未达到点火要求状态下垂直井间的简易贯通。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实现未达到点火要求状态下垂直井间简易贯通的垂直井贯通方法及贯通装置。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种垂直井贯通方法，其具体步骤如下：

按照阶段升温、升压的方式由第一垂直井井筒通入蒸汽至煤层，直至第二垂直井井筒与第一垂直井井筒之间的通道贯通。

作为优选，所述阶段升温、升压的方式是以3小时为一周期，在一个周期内将蒸汽温度和压力从100-150℃、0.50-1Mpa，逐渐升到温度500-600℃、压力6-7Mpa，并维持进气量1000-1500Nm³/h。

作为优选，当第二垂直井井筒井口处的压力大于1Mpa，温度大于200℃，持续3小时以上并逐渐增大后趋于压力2-3Mpa、温度300-400℃或压力和温度更高，则通道已贯通。

作为优选，在按照阶段升温、升压的方式由第一垂直井井筒通入蒸汽的同时，对第二垂直井井筒进行抽风作业。

作为优选，当第二垂直井井筒井口处的压力和温度大于设定值时，停止抽风作业，且维持从第一垂直井井筒通入蒸汽的进气状态。

作为优选，所述设定值为压力0.50Mpa，温度50℃。

一种垂直井贯通装置，包括：

安装在第一垂直井井筒井口处和第二垂直井井筒井口处的密闭装置和压力表；

安装在第二垂直井井筒井口处的温度表；

地下水仓，其用于蓄水；

高压锅炉，其与所述第一垂直井井筒上的密闭装置相连通，用于向该第一垂直井井筒内注入蒸汽；

高压水泵，其分别与所述地下水仓和所述高压锅炉相连，用于向该高压锅炉送水。

作为优选，所述地下水仓距离所述第一垂直井井筒10-20m。

作为优选，所述地下水仓的蓄水量为20-30m³。

作为优选，所述地下水仓内部采取防渗漏措置，上面加有盖子。

作为优选，所述的垂直井贯通装置，还包括：

抽风机，其设置在所述第二垂直井井筒上的密闭装置，用于抽出该第二垂直井井筒内空气。

作为优选，所述的垂直井贯通装置，还包括：

地面水池，其与所述第二垂直井井筒上的密闭装置相连通，该地面水池内装有用于冷却蒸汽的水。

作为优选，所述地面水池距离所述第二垂直井井筒5-10m，该地面水池的底部高出该第二垂直井井筒井口1-2m。

作为优选，所述地面水池的蓄水量为3-5m³。

作为优选，所述地面水池由钢板焊接而成，上部敞口，底部设有支架。

作为优选，所述密闭装置为封井器。