一种热烟气驱替煤层甲烷水平多向闭环抽采的方法技术

本发明专利技术公开了一种热烟气驱替煤层甲烷水平多向闭环抽采的方法，先采用CH4燃爆压裂技术在各个水平钻井原位协同燃爆反应产生气体冲击压裂水平钻井周围煤层形成裂缝网络，然后向各个水平钻井注入的热烟气由于自身较高的温度可促进煤体CH4气体的解吸，且热烟气中CO2、SO2、NO2因竞争吸附优势可大量置换出大跨度煤层吸附的CH4气体并进行闭环利用，在实现热烟气封存的同时提高煤层甲烷开采效率。另外水平监测井中的集成式多参数监测装置能根据当前获取的水平钻井参数变化调整各水平钻井的燃爆气体注入参数、热烟气注入参数，从而对各水平钻井的气体注入参数进行独立动态精准调控，最大化提高大跨度煤层各区域甲烷燃爆压裂、热烟气封存和CH4抽采效率。抽采效率。抽采效率。

【技术实现步骤摘要】
一种热烟气驱替煤层甲烷水平多向闭环抽采的方法


[0001]本专利技术涉及一种热烟气封存及CH4抽采方法，具体为一种热烟气驱替煤层甲烷水平多向闭环抽采的方法，属于固碳及CH4抽采


技术介绍

[0002]基于“富煤、贫油、少气”的国家能源结构国情，煤炭在我国能源消费中占比达50％以上。其中，燃煤电厂是煤炭消费的主要方式，燃煤电厂年均排放热烟气中的CO2占比约为30％～50％，为了降低CO2向大气中的排放量，将CO2封存是普遍认为是最为有效的潜在解决方案；我国深部不可采煤层CH4吸附体积赋存量巨大，具有巨大的CH4资源利用前景，此外，这些煤层深埋于地下，一般难以对其进行直接开采，可为热烟气提供较好的封存地质条件，有学者预测地下1500～2000m的不可采煤层CO2封存量约为558亿t；然而，深部不可采煤层普遍具有地应力高、低孔隙度、低渗透率的特征，增大了热烟气注入与CH4抽采的难度，必须借助压裂增透措施促进煤层孔裂隙结构发育，为热烟气的封存与CH4抽采提供高效运移通道。
[0003]水力压裂是目前在CO2封存和CH4抽采方面应用最广本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热烟气驱替煤层甲烷水平多向闭环抽采的方法，其特征在于，具体步骤为：A、钻井施工：先确定大跨域煤层所处位置，然后从地面穿过岩层向煤层分别施工竖井和抽采井，在竖井形成后，采用定向钻机从竖井最深处在煤层分别沿四个方向各钻取一个水平钻井，并在各个水平钻井上方靠近煤层和岩层的交界处均施工一个水平监测井，完成后停止钻井工作；B、布设热烟气注入及煤层气抽采系统：在竖井的各个水平钻井内均设置一个注气封堵器，使得各个水平钻井内部均形成一个密闭空间，在抽采井的井口装有抽采封堵器，使其对抽采井进行封堵；热烟气注入管一端和燃爆气体注入管一端均伸入竖井内并与四向分流阀连接，所述每个注气封堵器上均设置进气管；进气管两端分别处于注气封堵器两侧，其中处于密闭空间外部的一端与朝向其的四向分流阀其中一个阀门连接；处于密闭空间内的注气封堵器上安装有多参数监测传感器和点火头；多参数监测传感器和点火头均通过多参数监测数据传输线与地面控制中心连接；在地面上依次设有燃爆气体储气罐、燃爆气体注入泵、热烟气注入泵、热烟气储气罐、燃煤电厂热烟气排放装置、燃煤电厂发电装置、气体分离装置、气体过滤装置、换热器组和抽采泵；燃爆气体储气罐与燃爆气体注入泵的进口连接，燃爆气体注入泵的出口与燃爆气体注入管另一端连接；抽采管一端穿过抽采封堵器伸入抽采井井内、抽采管另一端与抽采泵的进气口连接，抽采泵通过管路依次与换热器组、气体过滤装置和气体分离装置连接，经过气体分离装置的CH4气体通过CH4输送管路分别与燃煤电厂发电装置以及燃爆气体储气罐的进气口连接，通入气体分离装置的热烟气以及燃煤电厂尾气处理系统的热烟气均通过热烟气输送管路与热烟气储气罐的进口连接；热烟气储气罐的出口与热烟气注入泵的进口连接，热烟气注入泵的出口与热烟气注入管另一端连接，完成系统的布设工作；C、布设监测系统：将多个集成式多参数监测装置送入各个水平监测井，每个水平监测井均等间距布设多个集成式多参数监测装置；各个集成式多参数监测装置均通过多参数监测数据传输线与地面控制中心连接，用于实时获取水平钻井周围煤层沿钻井深度方向上的裂缝发育及温度变化情况，完成监测系统的布设；D...

【专利技术属性】
技术研发人员：李延河，翟成，黄婷，张浩权，徐吉钊，王海涛，张国川，孙勇，王满，仝艳军，刘厅，王佳，余旭，陈爱坤，徐鹤翔，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：