【技术实现步骤摘要】
高温烟气压注与脉冲气协同构建煤层复杂缝网系统及方法
[0001]本专利技术属于煤矿区资源高效开发及碳减排领域,涉及一种提高煤层瓦斯驱替及CO2封存效率的系统及方法,具体为高温烟气压注与脉冲气协同构建煤层复杂缝网系统及方法。
技术介绍
[0002]煤层瓦斯作为成煤过程中的伴生物,既是一种高效的清洁能源,也是强温室效应气体和威胁煤矿安全生产的致灾源。因此,实现煤矿瓦斯高效开发对于保障煤矿安全生产以及实现节能减排、资源利用均具有重要意义。但是,由于现有煤层普遍吸附性强、透气性低,常规的瓦斯抽采方法抽采范围小,大量吸附态瓦斯残留在煤层内,威胁采面回采工作安全。
[0003]燃煤或瓦斯发电厂产排的大量高温烟气直接排放至大气会造成严重的环境污染,由于高温烟气中含有水蒸气、N2、CO2等气体,通过加压将高温烟气注入煤层能够促进吸附态瓦斯解吸,从而提高抽采井的生产能力。然而烟气中的CO2黏度大,吸附性强,容易导致井周富集,同时煤体受到高温作用产生局部内应力集中,微裂隙闭合导致烟气压注阻力显著增强,从而发生气阻、气堵等现象,严重限制瓦斯驱替、CO2封存的有效范围。
技术实现思路
[0004]解决的技术问题:为了克服现有技术的不足,有效解决高温烟气注井气阻、气堵问题,提高煤层瓦斯驱替、CO2封存效率;本专利技术提供了高温烟气压注与脉冲气协同构建煤层复杂缝网系统及方法。
[0005]技术方案:高温烟气压注与脉冲气协同构建煤层复杂缝网系统,所述系统包括富氮气体压注子系统、高温烟气压注子系统和瞬态脉冲气构建缝网
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.高温烟气压注与脉冲气协同构建煤层复杂缝网系统,其特征在于,所述系统包括富氮气体压注子系统、高温烟气压注子系统和瞬态脉冲气构建缝网子系统,三者通过四通相互连通;所述富氮气体压注子系统包括顺次连接的富氮气源(1)、气体压缩泵组(2)和高压气体储罐(4);所述高温烟气压注子系统包括顺次连接的燃煤或瓦斯发电厂(13)、高温气体增压泵(12);所述瞬态脉冲气构建缝网子系统包括顺次连接的储气蓄能罐(17)、气密封堵段(23)和脉冲气空腔(26),其中储气蓄能罐(17)的容积大于或等于脉冲气空腔(26)的容积,气密封堵段(23)的高度大于或等于脉冲气空腔(26)的高度;所述气密封堵段(23)上下分别设有上封堵隔板(22)和下封堵隔板(24),上封堵隔板(22)上两侧分别设有注浆管(20)和返浆管(21),脉冲气空腔(26)下方设有气密挡板(27),脉冲气空腔(26)内的四通管道为钢质孔管(25),脉冲气空腔(26)埋设于煤储层(29)内;所述四通上设有电磁泄压阀(7)。2.根据权利要求1所述的高温烟气压注与脉冲气协同构建煤层复杂缝网系统,其特征在于,所述气体压缩泵组(2)和高压气体储罐(4)之间设有第一气体压力表(3),高压气体储罐(4)和四通之间设有电磁减压阀(5)。3.根据权利要求2所述的高温烟气压注与脉冲气协同构建煤层复杂缝网系统,其特征在于,四通与电磁减压阀(5)之间设有第一电磁止回阀(6)。4.根据权利要求1所述的高温烟气压注与脉冲气协同构建煤层复杂缝网系统,其特征在于,高温气体增压泵(12)与四通之间依次设有气体流量表(11)、第二气体压力表(10)和第一电磁截止阀(9)。5.根据权利要求4所述的高温烟气压注与脉冲气协同构建煤层复杂缝网系统,其特征在于,四通与第一电磁截止阀(9)之间设有第二电磁止回阀(8)。6.根据权利要求1所述的高温烟气压注与脉冲气协同构建煤层复杂缝网系统,其特征在于,四通与储气蓄能罐(17)之间依次设有电磁稳压阀(14)和第二电磁截止阀(16),且二者之间靠近第二电磁截止阀(16)处设有第一高温压力传感器(15)。7.根据权利要求1所述的高温烟气压注与脉冲气协同构建煤层复杂缝网系统,其特征在于,储气蓄能罐(17)与上封堵隔板(22)之间设有第三电磁截止阀(18),且二者之间靠近第三电磁截止阀(18)处设有第二高温压力传感器(19)。8.根据权利要求1所述的高温烟气压注与脉冲气协同构建煤层复杂缝网系统,其特征在于,脉冲气空腔(...
【专利技术属性】
技术研发人员:林柏泉,施宇,刘厅,陈蒙,林明华,李彦君,
申请(专利权)人:中国矿业大学,
类型:发明
国别省市:
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