于進(jìn)氣井I水平段豎直上方15m位置，水平段總長度為258m。所述出氣井3的水平段內(nèi)設(shè)置有篩管，所述出氣井3的造斜段和豎直段內(nèi)分別設(shè)置有石油套管。所述篩管結(jié)構(gòu)有利于生成的煤氣進(jìn)入出氣井3。所述篩管可以由高溫可燃材料制成，例如玻璃鋼。所述出氣井3水平段、造斜段和豎直段套管孔徑統(tǒng)一為215mm。
[0032]貫通井4從煤層5的另一側(cè)穿過上覆巖層6后貫通到煤層5中。在本實(shí)施方式當(dāng)中，貫通井4采用石油套管定向鉆斜井，套管以下部分采用裸孔連通進(jìn)氣井I和出氣井3的終點(diǎn)。貫通井4套管孔徑為177_。
[0033]工作面連通后，對各通道實(shí)施高壓空氣吹掃，吹掃后就實(shí)現(xiàn)了氣化工作面構(gòu)建。工作面構(gòu)建完成后，由貫通井4在進(jìn)氣井I終點(diǎn)的位置處實(shí)施點(diǎn)火。點(diǎn)火完成后關(guān)閉貫通井4，由進(jìn)氣井I注入氣化劑，由進(jìn)水井2注入水或者水蒸氣，工作面產(chǎn)生的煤氣由出氣井3排出氣化工作面。
[0034]參考圖4，該煤炭地下氣化系統(tǒng)還包括控制裝置7、設(shè)置于進(jìn)氣井I中可控移動的注氣裝置8、設(shè)置于進(jìn)水井2中的可控移動的注水裝置9。注氣裝置8用于在注氣點(diǎn)位置注入輔助煤層5燃燒的氣化劑。注水裝置9用于在注水點(diǎn)位置注入水煤氣反應(yīng)所需要的水或者水蒸氣。在本實(shí)施方式當(dāng)中，注氣裝置8和/或注水裝置9的結(jié)構(gòu)為連續(xù)油管以及連接至連續(xù)油管一端的注射頭，通過拉拽連續(xù)油管的另一端來控制注氣裝置8和注水裝置9后退。當(dāng)注氣裝置8和注水裝置9移動時，其注氣點(diǎn)位置和注水點(diǎn)位置也相應(yīng)移動。
[0035]控制裝置7用于控制注氣裝置8和注水裝置9逐步后退相應(yīng)距離(例如每次后退距離4?6m)，使得注水裝置的注水點(diǎn)位置能夠跟隨注氣裝置8的注氣點(diǎn)位置移動來將水或者水蒸氣注入煤層5燃燒時移動的熾熱區(qū)域。
[0036]在本實(shí)施方式當(dāng)中，該煤炭地下氣化系統(tǒng)包括用于測量排出氣體溫度的第一測溫裝置10或者用于測量排出氣體中可燃?xì)怏w組分的組分檢測裝置11，其中所測得可燃物的組分用于計算排出氣體的熱值。當(dāng)?shù)谝粶y溫裝置10測得的溫度大于200°C，或者在計算得到的出氣熱值小于800千卡每標(biāo)方或者下降25%時，表明注氣裝置8注入的氣化劑接觸的新鮮煤層變少，多余的氣化劑已經(jīng)燃燒掉有效組分，因此控制裝置7需要及時控制注氣裝置8后退上述相應(yīng)距離并控制注水裝置9注入水或者水蒸氣。
[0037]在其他實(shí)施方式當(dāng)中，該煤炭地下氣化系統(tǒng)可以不包括上述第一測溫裝置10和組分檢測裝置11，所述控制裝置7可以根據(jù)煤層質(zhì)量及厚度等特征計算出4?6m煤層燃燒掉有效組分所需的時間，進(jìn)而可以得出注入水或者水蒸氣的最佳時間以及控制注氣裝置8和注水裝置9后退的時間。
[0038]該煤炭地下氣化系統(tǒng)還可以包括附加于注水裝置9上的第二測溫裝置12。該第二測溫裝置12用于測量位于注水裝置9注水點(diǎn)位置后方特定距離點(diǎn)的溫度，例如可以為注水點(diǎn)位置2m或4m位置。在第二測溫裝置12測得的溫度值大于50°C時，此時控制裝置7需要控制注水裝置9后退相應(yīng)距離，使得注水裝置9的注水點(diǎn)位于注氣裝置8注氣點(diǎn)位置的正上方，因此可以避免燒斷所述注水裝置9。
[0039]綜上所述，本發(fā)明的煤炭地下氣化系統(tǒng)至少具有以下的優(yōu)點(diǎn):
[0040]1.在本發(fā)明的煤炭地下氣化系統(tǒng)中，所述煤炭地下氣化系統(tǒng)設(shè)置有可控移動的注水裝置和注氣裝置，通過控制注水裝置和注氣裝置交替后退并在交替期間控制注水裝置注入水或者水蒸氣，如此使得注水裝置的注水點(diǎn)位置能夠跟隨注氣裝置的注氣點(diǎn)位置移動來將水或者水蒸氣注入煤層移動的熾熱區(qū)域，因此能夠提高水或者水蒸氣的利用率。
[0041]2.在本發(fā)明的煤炭地下氣化系統(tǒng)的一個實(shí)施例中，第二測溫裝置用于測量位于注水裝置注水點(diǎn)位置后方特定距離點(diǎn)的溫度。在第二測溫裝置測得的溫度值大于50°C時，此時控制裝置需要控制注水裝置后退相應(yīng)距離，使得注水裝置的注水點(diǎn)位于注氣裝置注氣點(diǎn)位置的正上方，因此可以避免燒斷所述注水裝置。
[0042]以上僅為本發(fā)明的實(shí)施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種煤炭地下氣化系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括: 采用定向鉆水平井的進(jìn)氣井(I)，所述進(jìn)氣井(I)內(nèi)設(shè)置有可控移動的注氣裝置(8)，所述注氣裝置(8)用于在注氣點(diǎn)位置注入氣化劑； 采用定向鉆水平井的進(jìn)水井(2)，所述進(jìn)水井(2)的水平段位于進(jìn)氣井(I)的水平段豎直上方，所述進(jìn)水井(2)內(nèi)設(shè)置有可控移動的注水裝置(9)，所述注水裝置(9)用于在注水點(diǎn)位置注入水或者水蒸氣； 連通進(jìn)氣井(I)終點(diǎn)的貫通井(4); 控制裝置(7)，用于控制注氣裝置(8)和注水裝置(9)逐步后退相應(yīng)距離，使得注水裝置(9)的注水點(diǎn)位置能夠跟隨注氣裝置(8)的注氣點(diǎn)位置移動來將水或者水蒸氣注入煤層(5)燃燒時移動的熾熱區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤炭地下氣化系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 采用定向鉆水平井的出氣井(3)，所述出氣井(3)的終點(diǎn)連通至上述貫通井(4)，所述出氣井(3)水平段位于進(jìn)水井(2)豎直上方且內(nèi)部設(shè)置有篩管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煤炭地下氣化系統(tǒng)，其特征在于: 所述進(jìn)氣井(I)的水平段內(nèi)設(shè)置有篩管或者高溫可燃材料制成的套管，所述注氣裝置(8)設(shè)置于該篩管或者套管內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煤炭地下氣化系統(tǒng)，其特征在于: 所述進(jìn)水井(2)的水平段的內(nèi)設(shè)置有篩管，所述注水裝置(9)設(shè)置于該篩管內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煤炭地下氣化系統(tǒng)，其特征在于: 所述進(jìn)水井(2)的水平段位于進(jìn)氣井(I)的水平段豎直上方4?1m位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煤炭地下氣化系統(tǒng)，其特征在于: 所述貫通井(4)還連通至進(jìn)水井(2)的終點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煤炭地下氣化系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 用于測量排出氣體溫度的第一測溫裝置(10)，所述控制裝置(7)在第一測溫裝置(10)測得的溫度大于200°C時控制注氣裝置(8)后退相應(yīng)距離并控制注水裝置(9)注入定量的水或者水蒸氣。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煤炭地下氣化系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 用于測量排出氣體中可燃?xì)怏w組分的組分檢測裝置(11)，其中所測得可燃物的組分用于計算排出氣體的熱值，所述控制裝置(7)在計算得到的出氣熱值小于800千卡每標(biāo)方或者下降25%時控制注氣裝置(8)后退相應(yīng)距離并控制注水裝置(9)注入定量的水或者水蒸氣。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煤炭地下氣化系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 附加于注水裝置(9)上的第二測溫裝置(12)，用于測量位于注水點(diǎn)位置后方特定距離點(diǎn)的溫度，所述控制裝置(7)在第二測溫裝置(12)測得的溫度值大于50°C時控制注水裝置(9)后退相應(yīng)距離。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煤炭地下氣化系統(tǒng)，其特征在于: 所述可控移動的注氣裝置(8)和/或注水裝置(9)的結(jié)構(gòu)為連續(xù)油管以及連接至所述連續(xù)油管一端的注射頭。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種煤炭地下氣化系統(tǒng)，包括采用定向鉆水平井的進(jìn)氣井，所述進(jìn)氣井內(nèi)設(shè)置有可控移動的注氣裝置，所述注氣裝置用于在注氣點(diǎn)位置注入氣化劑；采用定向鉆水平井的進(jìn)水井，所述進(jìn)水井的水平段位于進(jìn)氣井的水平段豎直上方，所述進(jìn)水井內(nèi)設(shè)置有可控移動的注水裝置，所述注水裝置用于在注水點(diǎn)位置注入水或者水蒸氣；控制裝置，用于控制注氣裝置和注水裝置逐步后退相應(yīng)距離，使得注水裝置的注水點(diǎn)位置能夠跟隨注氣裝置的注氣點(diǎn)位置移動來將水或者水蒸氣注入煤層移動的熾熱區(qū)域，因此能夠提高水或者水蒸氣的利用率。
【IPC分類】E21B43-295
【公開號】CN104533380
【申請?zhí)枴緾N201410751173
【發(fā)明人】賀巖
【申請人】新奧氣化采煤有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月9日