一种煤层气热力开采系统和开采方法技术方案

一种煤层气热力开采系统及开采方法，包括一套注气系统和一套采气系统，注气系统包括气体加热器、增压泵、高温蒸汽发生器、气体混合箱、两个阀门、储水箱、抽水泵以及通气管道；采气系统包括两条采气管道和两个阀门。通过注气系统注入高温混合气体，将热量传递到煤层，使煤层温度提高至50‑80℃，从而提高煤层气的自由能并破坏分子间的作用力，使得吸附在煤层空隙以及煤表面的气体解吸，获得煤层气。

A coal bed gas thermal recovery system and mining method

A gas thermal recovery system and mining method, including a gas injection system and a gas recovery system, gas injection system includes a gas heater, booster pump, steam generator, gas mixing box, two valve, water tank, water pump and ventilation pipe; gas recovery system including two gas the pipeline and valve two. High temperature gas mixture by gas injection injection system, heat transfer to the coal, the coal temperature increased to 50 80 DEG C, thereby improving coalbed gas free energy and destroy the intermolecular forces, the adsorption in the coal seam gas voids and coal surface desorption, obtain coalbed gas.

【技术实现步骤摘要】
一种煤层气热力开采系统和开采方法
本专利技术涉及一种煤层气热力开采系统和开采方法，属于煤层气开采领域，尤其涉及一种利用混合气体对煤层气热力开采的系统和开采方法。
技术介绍
煤层气是指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气。我国煤层气资源丰富，煤层气可采资源总量约10万亿立方米。但是，由于煤层低含气饱和度、低孔隙度、低渗透率、低储层压力等特点，使得煤层气的开采变得十分困难。目前所用的一些开采技术的开采效果并不理想。例如，有火烧煤层开采煤层气的方法，就是通过点火系统和地面控制台把煤层引燃，并控制注气量使煤层处于不完全燃烧状态，从而加快煤层气的解吸和扩散，提高煤层气采收率，但是此方法难以控制燃烧范围，另外燃烧过程会产生的一氧化碳等气体，存在安全隐患。还有水力压裂的方法来开采煤层气，例如专利文献CN106884638A公开的一种煤层气热力开采的原位加热方法，通过电加热棒将注入的冷水加热成热水，水力压裂在煤层中形成一定数量的裂缝，促进压力降的传播，并形成良好的运移通道，从而促使煤层气能以工业气流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤层气热力开采系统，其特征在于，包括一套注气系统和一套采气系统，通过注气系统注入高温混合气体，将热量传递到煤层，使煤层温度提高至50‑80℃，从而提高煤层气的自由能并破坏分子间的作用力，使得吸附在煤层空隙以及煤表面的气体解吸，获得煤层气。

【技术特征摘要】
1.一种煤层气热力开采系统，其特征在于，包括一套注气系统和一套采气系统，通过注气系统注入高温混合气体，将热量传递到煤层，使煤层温度提高至50-80℃，从而提高煤层气的自由能并破坏分子间的作用力，使得吸附在煤层空隙以及煤表面的气体解吸，获得煤层气。2.根据权利要求1所述的煤层气热力开采系统，其特征在于，所述混合气体为氦气和水蒸气混合气体，所述注气系统包括气体加热器(13)、增压泵(12)、高温蒸汽发生器(8)、气体混合箱(11)、第一阀门(7)和第四阀门(18)、储水箱(2)、抽水泵(6)以及通气管道(17)；采气系统包括第一、二采气管道(10、16)和第二阀门(9)、第三阀门(15)；注气系统一侧为氦气进气口(14)，后面依次连接气体加热器(13)和气体混合箱(11)，注气系统另外一侧为进水口(5)，后面连接高温蒸汽发生器(8)，蒸汽发生器(8)与气体混合箱(11)相连接，通气管道(17)从气体混合箱(11)引出后，依次连接增压泵(12)和第四阀门(18)，最后伸入位于一侧的注气和采气的第一竖井(19)中，另一侧为采气和抽水的第二竖井(4)，通气管道(17)在第二竖井(4)中与储水箱(2)相连接，从储水箱(2)引出的通气管道(17)依次连接第一阀门(7)和抽水泵(6)，最后与进水口(5)一侧的管道连接；采气系统的第一、二采气管道(10、16)分别位于第二、一竖井(4、19)中。3.根据权利要求2所述的煤层气热力开采系统，所述第一、二采气管道(10、16)上分别设置有第二阀门(9)和第三阀门(15)。4.根据权利要求2所述的煤层气热力开采系统，其特征在于，所述第一、二采气管道(10、16)分别拥有两个采气口，两个采气口分别设置于第一、二竖井之间的通气管道(17)的水平段的上部和下部；解吸后的煤层气由四个采气口进入第一、二采气管道(10、16)，获得煤层气。5.根据权利要求2所述的煤层气热力开采系统，其特征在于，所述管道材料是耐高温钢管，管道外部均由保温材料包裹以减少热量损失；埋于煤层内的管道上每隔一定距离开出多个小孔以便混合气体进入煤层。6.根据权利要求2所述的煤层气热力开采系统，其特征在于，所述储水箱(2)用于储藏冷凝水，该冷凝水是管道内未进入煤层的少量水蒸汽冷凝而成的；储水箱(2)也用于排...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈威，周禹，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32