一种巨厚煤层地下气化方法技术

本发明专利技术公开了一种巨厚煤层地下气化方法。该方法采用垂直井水平井组合的方式，先用直井注气水平井生产，待形成一定规模空腔后转换为水平井注气直井生产，有效利用气体超覆作用，纵向开发煤层，燃烧前缘保持在水平井附近。本发明专利技术的方法为一种厚度超过30m以上的深层煤层气化的有效方法，有效降低操作的复杂程度，提高煤层的生产效率，提高深层煤层的动用效果和气化效果。

【技术实现步骤摘要】
一种巨厚煤层地下气化方法
本专利技术属于煤层开发
，具体涉及一种巨厚煤层地下气化方法。
技术介绍
煤炭地下气化技术(UndergroundCoalGasification,UCG)又称原地煤气化，其工艺是将赋存于地下的煤层由物理采煤变为化学采气，其实质是将煤中的有用物质(挥发分、固定碳等)通过热解、燃烧、气化等物理和化学转化的方式转变为可燃气体。UCG将建井、采煤、气化三大工艺合而为一，具有产气成本低、安全性高和环境效益好的优点。UCG所产煤气成本仅为地面气化炉气化的25～50％，可以作为燃气发电、锅炉燃料以及合成化工产品的原料气，显著降低发电或合成化工产品的成本。UCG还具有显著的环境效益，大大减小燃煤污染、煤矸石及灰渣的排放，有效解决目前燃煤引发的大气雾霾问题，且与碳捕集和封存技术相结合，可有效减少温室气体排放。UCG在世界范围内受到了广泛的重视，前苏联、欧洲、美国、日本、澳大利亚、中国及亚洲多个国家进行了大量的理论研究和工业性试验。因此，煤炭地下气化首先是一种煤炭的开发方法，是对传统煤炭开采方式的创新，被誉为第二代采煤法；从其效益来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种巨厚煤层地下气化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n1)按照垂直于最大主应力方向，在距离煤层底部上方第一距离处平行钻进一口水平井，水平段以大尺寸割缝筛管完井；水平井上方钻一排垂直井，垂直井至水平井上方第二垂直距离处完钻，并下入套管；对垂直井上部和下部射孔，并在两段射孔之间下入封隔器，仅保持下部射孔生产；/n2)对垂直井在煤层范围内依次实施气体介质压裂，形成裂缝，促进垂直井之间以及垂直井和水平井之间的连通，随后在裂缝内保持地层静水压力并充填石英砂；/n3)在垂直井的筒内下入点火器至井筒底部，随后注入富氧空气至1～1.5倍静水压力，持续加热煤层至300度以上；/n4)在水平井井筒内监...

【技术特征摘要】
1.一种巨厚煤层地下气化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1)按照垂直于最大主应力方向，在距离煤层底部上方第一距离处平行钻进一口水平井，水平段以大尺寸割缝筛管完井；水平井上方钻一排垂直井，垂直井至水平井上方第二垂直距离处完钻，并下入套管；对垂直井上部和下部射孔，并在两段射孔之间下入封隔器，仅保持下部射孔生产；
2)对垂直井在煤层范围内依次实施气体介质压裂，形成裂缝，促进垂直井之间以及垂直井和水平井之间的连通，随后在裂缝内保持地层静水压力并充填石英砂；
3)在垂直井的筒内下入点火器至井筒底部，随后注入富氧空气至1～1.5倍静水压力，持续加热煤层至300度以上；
4)在水平井井筒内监测各垂直井底对应位置的温度和压力，当出现温度突然上升且压力也上升时，停止对应的垂直井内的点火器加热，停止在对应垂直井中注入富氧空气；当所有垂直井出现温度和压力上升时，打开水平井开始生产，开始在所有垂直井中注入富氧空气，保持生产井回压在0.8至1.0倍静水压力；
5)当水平井中产出气体氧气含量超过3％时，关闭水平生产井和垂直注气井；开始以水平井注入富氧空气，垂直井封闭下部射孔，打开上部射孔进行生产；
6)操作过程中监控产出气体温度，若某垂直井产出气体温度超过200℃，则关闭对应的垂直生产井；保持水平井注气和其余的垂直井继续生产；
7)若所有垂直生产井中产出气体温度均超过200℃，则关闭水平注气井；打开其中一个垂直井作为注气井，用其中另一个垂直井作为生产井生产至产出气体温度达到200℃；然后关闭该生产井，打开下一个垂直井作为生产井生产至产出气体达到200℃，以此类推；
8)生产过程持续至产出氧气量持续升高超过10％，生产过程停止。


2.根据权利要求1所述的巨厚煤层地下气化方法，其特征在于，所述第一距离为1～2m。


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【专利技术属性】
技术研发人员：郭二鹏，蒋有伟，关文龙，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11