煤炭地下气化化学点火受控环境的建立方法技术

本发明专利技术提供了一种煤炭地下气化化学点火受控环境的建立方法。煤炭地下气化化学点火受控环境的建立方法包括：气举排液步骤：向注入井中下入连续管，同时向连续管内和生产井内注入氮气，以使注入井和生产井中的积水全部排出；单向循环建立步骤：向连续管的内管、第一环空和第二环空中注入氮气，并使氮气从生产井的气化粗煤气生产通道中排出，建立由注入井到生产井的单向流动循环通道，完成煤炭地下气化化学点火受控环境的建立。本发明专利技术解决了现有技术中煤炭地下气化化学点火环境不安全可靠的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
煤炭地下气化化学点火受控环境的建立方法


[0001]本专利技术涉及煤炭开采
，具体而言，涉及一种煤炭地下气化化学点火受控环境的建立方法。

技术介绍

[0002]煤炭地下气化是在地下创造适当的工艺条件，使煤炭进行有控制的燃烧，通过煤的热解以及煤与氧气、水蒸汽发生的一系列化学反应，生成氢气、一氧化碳和甲烷等可燃气体的化学采煤方法。煤炭地下气化集建井、采煤、气化三大工艺为一体，变传统的物理采煤为化学采煤，省去了煤炭开采、运输、洗选处理、气化等工艺的设备，地面无固体废弃物排放，具有安全性好、污染少、投资少、效益高等优点，是中深层难动用煤炭开采的战略发展技术。
[0003]煤炭地下点火起燃是地下气化的首要条件和关键技术。受煤炭特性、埋深、水文、井下空间环境等多因数影响，煤炭地下安全可靠点火起燃控制困难。目前，基于煤炭地下气化注入点可控后退工艺，在水平井段成功实施的点火方式主要有化学点火和燃烧弹点火两类。其中，利用连续管注入具有遇氧自燃燃料配方的化学点火方式，可以实现井下重复点火，有利于气化不间断运行。但是这种点火方式对井下环境有较高的要求，需要采取处理措施，建立环境受控的井下点火工况才能确保点火成功。
[0004]由上可知，现有技术中存在煤炭地下气化化学点火环境不安全可靠的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种煤炭地下气化化学点火受控环境的建立方法，以解决现有技术中煤炭地下气化化学点火环境不安全可靠的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种煤炭地下气化化学点火受控环境的建立方法，包括：气举排液步骤：向注入井中下入连续管，同时向连续管内和生产井内注入氮气，以使注入井和生产井中的积水全部排出；单向循环建立步骤：向连续管的内管、第一环空和第二环空中注入氮气，并使氮气从生产井的气化粗煤气生产通道中排出，建立由注入井到生产井的单向流动循环通道，完成煤炭地下气化化学点火受控环境的建立。
[0007]进一步地，在气举排液步骤中，向注入井中下入连续管，同时向连续管内和生产井内注入氮气，以使注入井和生产井中的积水全部排出包括：向注入井中下入连续管直至连续管到达注入井的初始液面以下的预设深度，同时向连续管的内管和第一环空中以第一注入流量和第一注入压力注入氮气，以使注入井中的积水从第二环空排出。
[0008]进一步地，在气举排液步骤中，向注入井中下入连续管直至连续管到达注入井的初始液面以下的预设深度包括：保持第一注入流量不变，根据第一注入压力的变化判断连续管是否进入初始液面。
[0009]进一步地，在气举排液步骤中，向注入井中下入连续管直至连续管到达注入井的初始液面以下的预设深度还包括：根据连续管的设计注氮排量和设计注氮压力确定连续管
的预设深度。
[0010]进一步地，在气举排液步骤中，向注入井中下入连续管，同时向连续管内和生产井内注入氮气，以使注入井和生产井中的积水全部排出还包括：向气化粗煤气生产通道内以第二注入流量和第二注入压力注入氮气，以使生产井中的积水流入注入井内并从第二环空排出。
[0011]进一步地，在气举排液步骤中，随着生产井中的积水的液面的降低增大第二注入压力和第二注入流量，以使第一注入压力保持不变。
[0012]进一步地，在气举排液步骤中，向注入井中下入连续管，同时向连续管内和生产井内注入氮气，以使注入井和生产井中的积水全部排出还包括：当生产井中的积水的液位降至水平段时，调节第一注入流量为第三注入流量且调节第二注入流量为第四注入流量，以使水平段中的积水流向注入井。
[0013]进一步地，在气举排液步骤中，向注入井中下入连续管，同时向连续管内和生产井内注入氮气，以使注入井和生产井中的积水全部排出还包括：当积水的液位到达注入井的造斜段底部时，保持第三注入流量不变并增加第四注入流量，以使注入井中的积水全部排出，完成气举排液。
[0014]进一步地，气举排液步骤还包括：通过第一注入流量控制第二环空的排液速度，以使注入井中的积水的液位和第一注入压力保持不变。
[0015]进一步地，气举排液步骤还包括：根据第二环空排出的积水的体积计算生产井中的积水的液位。
[0016]进一步地，在煤炭地下气化化学点火受控环境的建立过程中，井底压力始终与地层压力相等。
[0017]应用本专利技术的技术方案，通过向注入井中下入连续管，同时向连续管内和生产井内注入氮气，以使注入井和生产井中的积水全部排出，从而为煤炭地下气化化学点火建立非水淹的环境，通过向连续管的内管、第一环空和第二环空中注入氮气，并使氮气从生产井的气化粗煤气生产通道中排出，建立由注入井到生产井的单向流动循环通道，从而为煤炭地下气化化学点火建立单向气体流通的环境，完成煤炭地下气化化学点火受控环境的建立，为后续化学点火、持续燃烧提供可控的井下工况。这种受控环境的建立可简化煤炭地下气化化学点火工艺，提高点火成功率，降低因点火燃烧失控造成烧损工具等事故风险，解决了现有技术中煤炭地下气化化学点火环境不安全可靠的问题。
附图说明
[0018]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0019]图1示出了本专利技术的一个实施例中的煤炭地下气化化学点火受控环境的建立方法的流程图；以及
[0020]图2示出了本专利技术的一个实施例中的气举排液步骤的一个状态下的示意图；
[0021]图3示出了本专利技术的一个实施例中的气举排液步骤的另一个状态下的示意图；
[0022]图4示出了本专利技术的一个实施例中的气举排液步骤的另一个状态下的示意图；
[0023]图5示出了本专利技术的一个实施例中的气举排液步骤的另一个状态下的示意图；
[0024]图6示出了本专利技术的一个实施例中的单向循环建立步骤的示意图。
[0025]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0026]10、注入井；20、生产井；30、内管；40、外管；50、第一环空；60、第一套管；70、第二环空；80、第二套管；90、气化粗煤气生产通道；100、氮气回压通道。
具体实施方式
[0027]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0028]需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0029]在本专利技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本专利技术。
[0030]显然，上述所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤炭地下气化化学点火受控环境的建立方法，其特征在于，包括：气举排液步骤：向注入井(10)中下入连续管，同时向所述连续管内和生产井(20)内注入氮气，以使所述注入井(10)和所述生产井(20)中的积水全部排出；单向循环建立步骤：向所述连续管的内管(30)、第一环空(50)和第二环空(70)中注入氮气，并使所述氮气从所述生产井(20)的气化粗煤气生产通道(90)中排出，建立由所述注入井(10)到所述生产井(20)的单向流动循环通道，完成所述煤炭地下气化化学点火受控环境的建立。2.根据权利要求1所述的煤炭地下气化化学点火受控环境的建立方法，其特征在于，在所述气举排液步骤中，所述向注入井(10)中下入连续管，同时向所述连续管内和生产井(20)内注入氮气，以使所述注入井(10)和所述生产井(20)中的积水全部排出包括：向所述注入井(10)中下入所述连续管直至所述连续管到达所述注入井(10)的初始液面以下的预设深度，同时向所述连续管的内管(30)和第一环空(50)中以第一注入流量和第一注入压力注入氮气，以使所述注入井(10)中的积水从第二环空(70)排出。3.根据权利要求2所述的煤炭地下气化化学点火受控环境的建立方法，其特征在于，在所述气举排液步骤中，所述向注入井(10)中下入连续管直至所述连续管到达所述注入井(10)的初始液面以下的预设深度包括：保持所述第一注入流量不变，根据所述第一注入压力的变化判断所述连续管是否进入所述初始液面。4.根据权利要求3所述的煤炭地下气化化学点火受控环境的建立方法，其特征在于，在所述气举排液步骤中，所述向注入井(10)中下入连续管直至所述连续管到达所述注入井(10)的初始液面以下的预设深度还包括：根据所述连续管的设计注氮排量和设计注氮压力确定所述连续管的所述预设深度。5.根据权利要求2所述的煤炭地下气化化学点火受控环境的建立方法，其特征在于，在所述气举排液步骤中，所述向注入井(10)中下入连续管，同时向所述连续管内和生产井(20)内注入氮气，以使所述注入井(10)和所述生产井(20)中的积水全部排出还包括：向所述气化粗煤气生产通道(90...

【专利技术属性】
技术研发人员：张友军，胡强法，张正，朱峰，盖志亮，贾夏，任彬，周士杰，
申请(专利权)人：中国石油集团工程技术研究院有限公司中石油江汉机械研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：