BG66876B1 - Метод и устройство за разделяне на газовете при моносондажна подземна газификация - Google Patents
Метод и устройство за разделяне на газовете при моносондажна подземна газификация Download PDFInfo
- Publication number
- BG66876B1 BG66876B1 BG111679A BG11167914A BG66876B1 BG 66876 B1 BG66876 B1 BG 66876B1 BG 111679 A BG111679 A BG 111679A BG 11167914 A BG11167914 A BG 11167914A BG 66876 B1 BG66876 B1 BG 66876B1
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- oxidizing gas
- pipe
- gas
- casing
- disk
- Prior art date
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000002309 gasification Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 35
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 24
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 3
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 claims description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 6
- 230000035699 permeability Effects 0.000 abstract description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 239000003570 air Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000004058 oil shale Substances 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/295—Gasification of minerals, e.g. for producing mixtures of combustible gases
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
- E21B43/24—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection
- E21B43/243—Combustion in situ
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Методът и устройството са предназначени за енергетиката. С прилагането им се осъществява по-голяма контролируемост на процеса на подземна газификация и работа при ниска газопроницаемост на въглищните пластове. Методът се състои в използване само на един сондаж за подаване на окисляващ газ и отвеждане на получения синтетичен газ. Двата газа се разделят чрез зона, в която няма движение на газове, която променя обема си в зависимост от придвижването на зоната на реакция и отлаганията на инертни материали в дъното на сондажа. Устройството за реализирането на метода се състои от обсадна тръба (1), затворена в горната част. В тръбата (1) съосно е монтиран тръбопровод (2) за окисляващ газ, при което обсадната тръба (1) е изпълнена с перфорации (3), като перфорираната зона на тръбата (1) е равна на височината на въглищния пласт. Към долната част на тръбопровода (2) за окисляващ газ е заварен диск (4), над който в обсадната тръба (1) е разположена подвижна преграда (5), свързана с придвижващи средства. Между диска (4) и подвижната преграда (5) е образувана зона (6) за разделяне на окисляващия от синтетичния газ. Над подвижната преграда (5) е оформено междутръбно пространство (7) за излизащите газове, а под диска (4) - пространство (8) за излизащия окисляващ газ. 6 претенции, 6 фигури
Description
Област на техниката
Изобретението се отнася до метод и устройство за разделяне на газовете при моносондажна подземна газификация и намира приложение в енергетиката при подземна газификация на фосилни горива - въглища, петролни шисти, торф.
Предшестващо състояние на техниката
Към настоящия момент има два различни метода за подземна газификация на фосилни горива. Основният принцип при класическия вариант е направата на два сондажа, като в единия се подава окисляващ газ - въздух, кислород или обогатен на кислород въздух. Другият сондаж се използва за изпомпване на получения синтетичен газ. Този метод работи при добра газопроницаемост на въглищните пластове. Колкото е по-голяма тя, толкова по-далече ще са сондажите, което води до намаляване на инвестиционните разходи.
В заявка за патент BG 111619 А е описан метод за моносондажна подземна газификация, при който се използва само един сондаж за подаване на окисляващ газ и отвеждане на получения синтетичен газ.
Устройството, реализиращо известния метод е изпълнено от обсадна тръба, затворена в горната си част и изпълнена с перфорации по страничната си повърхност, като перфорираната зона на обсадната тръба е равна на височината на въглищния пласт. В обсадната тръба съосно е монтиран тръбопровод за окисляващ газ, а към долната част на тръбопровода за окисляващ газ е заварена преграда. Към обсадната тръба е предвиден и още един тръбопровод за разпалващия газ, както и горелка.
Известните решения изискват специална конструкция на тръбопроводите за двата газа - окисляващ и синтетичен, което ги прави по-тежки за експлоатация.
Техническа същност на изобретението
Задачата на настоящото изобретение е да се създадат метод и устройство за разделяне на газовете, осигуряващи по-голяма гъвкавост на процеса на подземна газификация и работа при ниска газопроницаемост на въглищните пластове.
Задачата е решена чрез метод за разделяне на газове при моносондажна подземна газификация, при който се използва само един сондаж за подаване на окисляващ газ и отвеждане на получения синтетичен газ. Съгласно изобретението, двата газа се разделят в зона за разделяне на окисляващия от синтетичния газ, която променя обема си в зависимост от придвижването на зоната на реакция и отлаганията на инертни материали в дъното на сондажа.
Зоната, за разделяне на окисляващия от синтетичния газ увеличава обема си с разрастване на зоната на реакция и намалява обема си с увеличаване отлаганията на инертни материали в дъното на сондажа.
Задачата се решава и с устройство, реализиращо метода, включващо обсадна тръба, затворена в горната си част, а в тръбата съосно е монтиран тръбопровод за окисляващ газ. Обсадната тръба е изпълнена с перфорации, като перфорираната зона на тръбата е равна на височината на въглищния пласт. Към долната част на тръбопровода за окисляващ газ е заварена преграда. Съгласно изобретението, над неподвижната преграда, изпълнена като диск в обсадната тръба е разположена подвижна преграда, свързана с придвижващи средства. Между диска и подвижната преграда е образувана зона за разделяне на газовете, т.е. зона, в която няма движение на газове. Над подвижната преграда е оформено междутръбно пространство за излизащите газове, а под диска - пространство за излизащия окисляващ газ.
Придвижващите средства съгласно един вариант на изпълнение са въжета, а също така може да бъдат изпълнени като тръба.
В един друг вариант на устройството, обсадната тръба е съставна и е изпълнена от бетонна тръба, в която влиза тръбата с перфорациите.
Предимствата на метода и устройството са:
- по-добра възможност за управляване на процеса чрез контролиране състава на излизащия газ. Увеличаването на кислорода в синтетичния газ е показател за необходимостта от увеличаване на раз
Описания на издадени патенти за изобретения № 05.2/31.05.2019 стоянието между подвижната и неподвижната преграда;
- избегнато е заклинването на неподвижната преграда, което води до по-добра гъвкавост на процеса;
- реализирано е и едно по-добро укрепване на сондажа поради наличието на съставна обсадна тръба, едната част на която е бетонна тръба.
Пояснение на приложените фигури
Примерни изпълнения са показани на приложените фигури, където:
фигура 1 представлява схема на моносондажна газификация без подвижна преграда; фигура 2 представлява схема на моносондажна газификация с подвижна преграда; фигура 3 - вариант на устройството с повдигащи въжета;
фигура 4 - вариант на устройството с повдигаща тръба;
фигура 5 - схема при блокиране на изхода на окисляващия газ с пепел; фигура 6 - схема на освобождаване на изхода на окисляващия газ.
Примерни изпълнения и приложение на изобретението
Устройството за реализиране на описания метод за моносондажна подземна газификация, показано на фиг. 1, представлява обсадна тръба 1, затворена в горната си част и изпълнена с перфорации 3 за синтетичен газ по периферията си. Перфорираната част на тръбата 1 е равна на височината на въглищния пласт. Съосно в обсадната тръба 1 е монтиран тръбопровод 2 за окисляващ газ, който разделя окисляващия газ от получения синтетичен газ.
В долната част на обсадната тръба 1, към тръбопровода 2 е заварена неподвижна преграда, която е с форма на диск 4.
На фиг. 2 е показан вариант на устройството, при който над диска 4 в обсадната тръба 1 е поместена подвижна преграда 5. Между диска 4 и подвижната преграда 5 е образувана зона 6 за разделяне на окисляващия от синтетичния газ, т.е. зона, в която няма движение на газове. Газовете излизат от междутръбното пространство 7, а окисляващият газ - от зоната 8, разположена под диска 4.
В един вариант на изпълнение на устройството от фиг. 3, подвижната преграда 5 е свързана към въжета 9, които повдигат или спускат преградата 5, а между диска 4 и подвижната преграда 5 се намира зоната 6 за разделяне на окисляващия от синтетичния газ. Спускането и повдигането на подвижната преграда 5 може да се извърши и с тръба 11, както е показано на фиг. 4.
Възможен е и вариант на устройството, при който обсадната тръба е съставна и е изпълнена от бетонна тръба 10, в която влиза тръбата 1 с перфорациите 3. След газифициране на въглеродната част от фосилния залеж 13 и изпаряване на водата остава един слой от пепел 12 (фиг. 5 и 6).
В състава на всички фосилни залежи освен въглерод и въглеродсъдържащи съединения присъстват и висок процент пепел (инертни материали) и влага. По време на газификацията въглеродът, въглеродсъдържащите съединения и влагата преминават в газообразно състояние. Инертните материали - пепелта 12 (фиг. 5 и 6) остават и падат на дъното на образуваните подземни кухини. Това води до блокиране изхода на окисляващ газ, а оттам и на целия процес на газификация. За да остава винаги свободен изходът за окисляващ газ, периодично се издърпва нагоре цялата конструкция заедно с обсадната тръба 1. След това подвижната преграда 5 се спуска със същата дължина надолу, за да се поддържат оптимални параметри на газификация. Този начин на работа се улеснява, ако предварително, по време на сондирането се отлее бетонна тръба 10 с вътрешен диаметър близък до външния диаметър на тръбата 1. Така ролята на обсадна тръба, укрепваща стените на сондажа ще играе бетонната тръба 10, а перфорираната метална тръба 1 ще бъде само колектор на генерирания синтетичен газ. Този процес е представен на фигура 5 и фигура 6.
На фигурите с прекъснатите линии е означен синтетичния газ, а с плътните - окисляващия газ.
Claims (7)
- Патентни претенции1. Метод за разделяне на газове при моносондажна подземна газификация само с един сондаж за подаване на окисляващ газ и отвеждане на получен синтетичен газ, характеризиращ се с това, че окисляващият газ се подава в посока към дъното на сондаж, където в зона на реакция протича газификация,Описания на издадени патенти за изобретения № 05.2/31.05.2019 последвана от разделяне на образуван синтетичен газ и окисляващ газ в осигурено междутръбно пространство, регулируемо от придвижването на зоната за реакция и образуващите се твърди отлагания на инертни материали в дъното на сондажа.
- 2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че междутръбното пространство се разширява с увеличаване на отлаганията на инертните материали в дъното на сондажа.
- 3. Устройство за осъществяване на метода съгласно претенция 1, включващо обсадна тръба (1), затворена в горната си част, като в тръбата (1) съосно е монтиран тръбопровод (2) за окисляващ газ, при което обсадната тръба (1) е изпълнена с перфорации (3), като перфорираната зона на тръбата (1) е равна на височината на въглищния пласт, а към долната част на тръбопровода (2) за окисляващ газ е заварена неподвижна преграда, характеризиращо се с това, че неподвижната преграда е изпълнена като диск (4), над който в обсадната тръба (1) е разположена подвижната преграда (5), свързана с придвижващи средства, като между дискът (4) и подвижната преграда (5) е образувана зона (6) за разделяне на окисляващия от синтетичния газ, при което над подвижната преграда (5) е оформено междутръбно пространство (7) за излизащите газове, а под диска (4) е оформено друго междутръбно пространство (8) за излизащия окисляващ газ.
- 4. Устройство съгласно претенция 3, характеризиращо се с това, че придвижващите средства са въжета (9).
- 5. Устройство съгласно претенция 3, характеризиращо се с това, че придвижващото средство е тръба (11).
- 6. Устройство съгласно претенция 3, характеризиращо се с това, че обсадната тръба е съставна и е изпълнена от бетонна тръба (10), в която влиза тръбата (1) с перфорациите (3).
- 7. Използване на устройство съгласно претенция 4 за разделяне на газове при подземна газификация на фосилни горива, при което в бетонна тръба е монтирано устройство съгласно претенция 3, като при блокиране на изхода на окисляващия газ с пепел, устройството е с възможност за издърпване нагоре, за освобождаване на пътя на окисляващия газ.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG111679A BG66876B1 (bg) | 2014-01-20 | 2014-01-20 | Метод и устройство за разделяне на газовете при моносондажна подземна газификация |
| PCT/BG2014/000043 WO2015106325A1 (en) | 2014-01-20 | 2014-12-19 | Underground gasification and gas separation using a single wellbore |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG111679A BG66876B1 (bg) | 2014-01-20 | 2014-01-20 | Метод и устройство за разделяне на газовете при моносондажна подземна газификация |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BG111679A BG111679A (bg) | 2015-07-31 |
| BG66876B1 true BG66876B1 (bg) | 2019-04-30 |
Family
ID=52469558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BG111679A BG66876B1 (bg) | 2014-01-20 | 2014-01-20 | Метод и устройство за разделяне на газовете при моносондажна подземна газификация |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| BG (1) | BG66876B1 (bg) |
| WO (1) | WO2015106325A1 (bg) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108266170B (zh) * | 2018-01-22 | 2019-05-31 | 苏州大学 | 推进式页岩气燃烧开采装置及方法 |
| CN112593909B (zh) * | 2020-12-07 | 2022-12-09 | 中国地质调查局油气资源调查中心 | 一种适用于地下煤气化的移动注气装置及其工作方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB762484A (en) * | 1953-08-26 | 1956-11-28 | Mini Of Fuel And Power | Improvements relating to the underground gasification of coal |
| US2868297A (en) * | 1956-08-29 | 1959-01-13 | Jersey Prod Res Co | Packer |
| US3024013A (en) * | 1958-04-24 | 1962-03-06 | Phillips Petroleum Co | Recovery of hydrocarbons by in situ combustion |
| US3760878A (en) * | 1972-03-16 | 1973-09-25 | Amoco Prod Co | Perforations washing tool |
| US3856084A (en) * | 1973-06-07 | 1974-12-24 | Continental Oil Co | An improved blind borehole back-reaming method |
| US4512403A (en) * | 1980-08-01 | 1985-04-23 | Air Products And Chemicals, Inc. | In situ coal gasification |
-
2014
- 2014-01-20 BG BG111679A patent/BG66876B1/bg unknown
- 2014-12-19 WO PCT/BG2014/000043 patent/WO2015106325A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BG111679A (bg) | 2015-07-31 |
| WO2015106325A1 (en) | 2015-07-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2014303165B2 (en) | Gas injection apparatus with controllable gas injection point, gas injection process, and gasification method | |
| CN100420824C (zh) | 深层地下煤炭气化工艺方法 | |
| AU2013317409B2 (en) | Method for joint-mining of coalbed gas and coal | |
| CN106522914B (zh) | 用于煤炭地下气化工艺的地下气化炉停车及燃空区复原处理方法 | |
| CN102477857B (zh) | 一种煤炭地下气化贯通方法 | |
| CN112127866B (zh) | 一种利用煤炭地下气化技术开发深层煤层的工艺 | |
| CN103422848B (zh) | 煤炭地下气化方法及注浆装置 | |
| CN104563991B (zh) | 一种煤炭地下气化炉的气化方法 | |
| CN104632177B (zh) | 一种无井式煤炭地下气化系统及工艺 | |
| CN104533368B (zh) | 一种火烧油层烟道气在油藏开采中的应用及系统 | |
| CN115306364B (zh) | 一种天然气水合物原位加热排采装置及其排采方法 | |
| BG66876B1 (bg) | Метод и устройство за разделяне на газовете при моносондажна подземна газификация | |
| CN103726818A (zh) | 一种地下气化点火方法 | |
| CN104314549B (zh) | 煤层地下气化方法 | |
| WO2015070297A1 (en) | Method and device for single well underground gasification of fossil fuels | |
| EP3482036B1 (en) | Method and arrangement for removing a liner below surface | |
| RU2298093C1 (ru) | Способ огневой фильтрационной сбойки скважин | |
| CN115773098A (zh) | 煤层和油层叠合区地下煤制气与提高油层采收率的联合开采方法 | |
| CN205936570U (zh) | 一种注气点移动控制装置 | |
| CN111963137A (zh) | 一种巨厚煤层地下气化方法 | |
| BG66879B1 (bg) | Метод и устройство за насочване на газове при моносондажна подземна газификация на горива | |
| CN109736766A (zh) | 强化煤炭地下气化化学反应的煤层超前压裂c形炉方法 | |
| CN116537758A (zh) | 用于地下煤层的气化装置 | |
| RU2011128148A (ru) | Способ подземной газификации угля |