CN109025951B - 一种地下气化炉炉型及建炉和气化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地下气化炉炉型及建炉和气化方法,气化炉炉型包括多个气化单元炉,所述气化单元炉包括三个出气井,三个出气井向下延伸到矿区煤层;所述三个出气井呈三角形设置,在三角形底端两个出气井外侧有两个进气井,所述两个进气井与所述两个出气井连接,形成三角形底端外侧的两个气化通道,三角形顶端的出气井外侧有一个进气井,所述一个进气井和所述三角形顶端出气井连接,形成三角形顶端外侧的一个气化通道,所述三角形顶端出气井分别与三角形底端两个出气井相互连通;本发明不采用高压贯通方式实现了多个单元气化炉的贯通连接,解决了达产周期长和气化炉在接续过程中运行不稳定的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种地下气化炉炉型及建炉和气化方法。
背景技术
煤炭地下气化主要分为4个步骤,即建炉、点火、气化、闭炉。气化炉的构建是实现气化炉快速开车、快速达产及长周期稳定运行的重要基础。现阶段,国内外使用的煤炭地下气化炉均是由基于CRIP工艺的气化单元演化而来,该单元特征为一个用于注入气化剂的注气井和一个用于回收生成煤气的生产井;注入井一般为定向水平钻孔;气化过程主要发生在水平钻孔的通道内。该气化单元缺点是如果进行大规模生产,需要多个气化单元,需对各单元分别点火。
现有专利炉型主要通过将多个气化单元组合成一个大的气化炉可避免多次点火,但仍然存在气化前需要高压贯通、达产周期长和气化炉在接续过程中运行不稳定的问题。出现上述问题主要原因是高压贯通的问题:现有炉型为了防止多条定向孔通道汇水过多出现无法点火的问题,在一个气化炉构建时,各气化单元组合后没有完全进行连通,中间存在一定长度的煤层进行隔断,防止煤层水汇集在一起。因此需要点火后高压贯通隔断的煤层,这样极易造成对煤层顶底板的破坏,出现气化炉气体损失、地下水进入等问题,影响气化运行的稳定。
另外,还存在达产周期长问题和产气量不稳定的问题;达产周期长是指系统需要多个气化单元同时运行才能到达设计的产能,而现有炉型需要单个气化单元分别启动,启动时间较长,导致达产周期长的问题。
产气量不稳是由于气化炉接续导致产气量不稳定,它是指当一个气化炉运行完成后,在进行下一个气化炉运行时必然要经历压裂和点火过程,在这个过程中,必然导致因煤气组分和气量不稳定。
发明内容
为解决上述问题,本发明的目的在于提出一种地下气化炉炉型及建炉和气化方法,将一个单元的进气井设置为3个分布在出气井的两侧,将出气井设置为3个,并且3个出气井等腰三角形布局,3个进气井从两侧分别通过3个出气井相互贯通,通过该结构实现多个单元气化炉的贯通连接。
为了实现上述目的,本发明的技术方案是:
一种地下气化炉炉型,包括多个气化单元炉,在煤矿区划分出矩形采区,多个气化单元炉设置在一个矩形采区内,多个气化单元炉相互连接,其中,所述气化单元炉包括三个出气井,三个出气井向下延伸到采区煤层;所述三个出气井呈三角形设置,其中的两个出气井与矩形采区的一个边缘距离相等形成三角形底端两角的两个出气井,剩下的一个出气井是三角形顶端一个角的出气井,在三角形底端两个出气井外侧一定距离内设置有两个进气井,所述两个进气井与所述三角形底端两个出气井在煤层中通过定向钻孔相互连接,形成三角形底端外侧的两个气化通道,在距三角形顶端出气井外侧一定距离内设置有一个进气井,所述一个进气井和所述三角形顶端出气井在煤层中通过定向钻孔相互连接、形成三角形顶端外侧的一个气化通道,三角形底端外侧的两个气化通道和三角形顶端外侧的一个气化通道相互平行,所述三角形顶端出气井分别与三角形底端两个出气井在煤层中通过定向钻孔相互连通;所述多个气化单元炉中:两个相邻气化单元炉的相邻出气井、相邻进气井和相邻气化通道是共用出气井、共用进气井和共用气化通道。
方案进一步是:所述三角形是等腰三角形,所述三角形底端的两个出气井是等腰三角形两个底角出气井,所述三角形顶端出气井是等腰三角形顶角出气井。
方案进一步是:所述等腰三角形两个底角出气井的间距是30米至60米,所述等腰三角形的顶角出气井与底角两个出气井的夹角是45度至60度。
方案进一步是:两个进气井和一个进气井设置在矩形采区两个相对的采区边缘上,三个出气井在矿区两个相对采区边缘之间的中心区域设置。
方案进一步是:所述三角形顶端出气井分别与三角形底端两个出气井在采取煤层中通过定向钻孔相互直线连通。
方案进一步是:所述多个气化单元炉在采区煤层中是水平并排设置的多个气化单元炉。
一种地下气化炉建炉气化方法,确定一个地下气化炉建炉矩形采区,在矩形采区顺序建立气化单元炉和顺序连接气化产气,采用后退式点火工艺产气,其特征在于:
所述顺序建立气化单元炉的步骤是:
第一步:首先建立第一气化单元炉,在矩形矿区相对的两个边缘之间的中心区设置三个出气井,所述三个出气井呈等腰三角形设置,其中的两个出气井与矩形采区的一个边缘距离相等形成等腰三角形的两个底角出气井,剩下的一个出气井是等腰三角形顶角出气井,在两个底角出气井外侧的矩形采区边缘设置有两个底角进气井,所述两个底角进气井与所述两个底角出气井在煤层中通过定向钻孔相互连接、形成等腰三角形底角外侧的两个底角气化通道,三角形顶角出气井外侧的矩形采区另一侧边缘设置有顶角进气井,所述顶角进气井和所述顶角出气井在煤层中通过定向钻孔相互连接、形成等腰三角形顶角外侧的顶角气化通道,所述两个底角气化通道相互平行并且与顶角气化通道相互平行,所述顶角出气井分别与两个底角出气井在煤层中通过定向钻孔相互直线连通,其中,所述两个底角出气井中的一个底角出气井、所述两个底角气化通道中的一个底角气化通道、以及所述两个底角进气井中的一个底角进气井是与相邻气化单元炉单元共用的底角出气井、底角气化通道和底角进气井,分别称为共用底角出气井、共用底角气化通道和共用底角进气井,与相邻气化单元炉单元不相邻的底角出气井、底角气化通道、以及底角进气井,分别称为非共用底角出气井、非共用底角气化通道和非共用底角进气井;
第二步:以第一步所述共用底角出气井、共用底角气化通道和共用底角进气井为基点建立相邻第二气化单元炉,并以此类推建立多个相邻气化单元炉,其中,气化单元炉与上一个相邻气化单元炉的共用底角出气井、共用底角气化通道和共用底角进气井相对于下一个相邻气化单元炉,则是下一个相邻气化单元炉的非共用底角出气井、非共用底角气化通道和非共用底角进气井;
所述顺序连接气化产气是多条气化通道做为产气单元顺序连接气化产气,并且,是在顶角气化通道的长度等于底角气化通道的长度、等于2倍的顶角出气井直线到两个底角出气井距离长度的条件下实现的气化产气。
方案进一步是:所述多条气化通道做为产气单元顺序连接气化产气,是两条气化通道做为产气单元顺序连接气化产气,其步骤是:
第一步:首先点燃一个气化单元炉的两个气化通道产气,分别是气化单元炉非共用底角气化通道和顶角气化通道,其中,顶角气化通道产气初始点燃是延伸至非共用底角进气井处点燃,非共用底角出气井做为气体产出井,当顶角气化通道产气点后退到顶角出气井之后时,顶角出气井同时做为气体产出井;
第二步:当非共用底角气化通道产气结束时,将共用底角气化通道点燃产气,保持气化单元炉始终有两个气化通道同时产气;
第三步:当顶角气化通道产气结束时,将下一个相邻气化单元炉的顶角气化通道点燃产气,产气点是延伸至本气化单元炉非共用底角出气井位置开始;
第四步:当本气化单元炉非共用底角气化通道产气结束时,将本气化单元炉共用底角气化通道点燃产气,产气点是延伸至本气化单元炉顶角出气井的位置开始;
第五步:返回第三步直至全部气化单元炉产气结束。
方案进一步是:所述多条气化通道做为产气单元顺序连接气化产气,是三条气化通道做为产气单元顺序连接气化产气,其步骤是:
第一步:首先点燃初始气化单元炉的三个气化通道产气,分别是气化单元炉非共用底角气化通道、共用底角气化通道和顶角气化通道,其中,非共用底角气化通道和共用底角气化通道的初始点燃是延伸至顶角出气井处点燃,顶角出气井做为气体产出井,当非共用底角气化通道和共用底角气化通道产气点后退到非共用底角出气井和共用底角出气井之后时,非共用底角出气井和共用底角出气井同时做为气体产出井;
第二步:当顶角气化通道产气结束时,将与初始气化单元炉的第一相邻气化单元炉的顶角气化通道点燃产气,第一相邻气化单元炉的顶角气化通道产气点是延伸至初始气化单元炉共用底角出气井位置开始,保持气化单元炉始终有三个气化通道同时产气;
第三步:当初始化单元炉非共用底角气化通道、共用底角气化通道产气结束时,将第一相邻气化单元炉的共用底角气化通道和与第一相邻气化单元炉相邻的第二相邻气化单元炉共用底角气化通道点燃产气,第一相邻气化单元炉的共用底角气化通道初始点燃是延伸至第一相邻气化单元炉顶角出气井处点燃,第二相邻气化单元炉共用底角气化通道初始点燃是第二相邻气化单元炉顶角出气井处点燃,继续保持气化单元炉有三个气化通道同时产气;
第四步:将第一相邻气化单元炉定义为新的初始气化单元炉,返回第二步直至全部气化单元炉产气结束。
方案进一步是:所述气化单元炉是随着依次点燃气化通道的需求顺序建立的。
本发明的有益效果是:
通过本发明结构及方法,不采用高压贯通方式实现了多个单元气化炉的贯通连接,解决了达产周期长和气化炉在接续过程中运行不稳定的问题。
本发明控制灵活可以多个气化单元同时运行到达设计的产能,也可以多个气化单元同时启动,解决启动时间较长,导致达产周期长的问题。
下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。
附图说明
图1 是本发明地下气化炉炉型结构轴侧示意图;
图2 是本发明地下气化炉炉型平面结构示意图;
图3 是本发明地下气化炉炉型三角形出气井其它形式连接示意图;
图4 是本发明三通道连续产气连接示意图。
具体实施方式
实施例1:
一种地下气化炉炉型,如图1和2所示,地下气化炉炉型包括多个气化单元炉图2只示意了A和B,后面还可以有多个,多个气化单元炉相互连接,多个气化单元炉设置在矩形采区C内,矩形采区C可以在一个大的煤矿区中根据实际需要来划分,其中,所述气化单元炉包括三个出气井1、2和4,三个出气井向下延伸到采区煤层;所述三个出气井呈三角形设置,其中的两个出气井2和4与矩形采区的一个边缘D距离相等形成三角形底端两角的两个出气井,剩下的一个出气井1是三角形顶端一个角的出气井,在三角形底端两个出气井2、4外侧一定距离内设置有两个进气井a2和a4,所述两个进气井a2和a4与所述三角形底端两个出气井2、4在煤层中通过定向钻孔相互连接,形成三角形底端外侧的两个气化通道a2-2和a4-4,在距三角形顶端出气井外侧一定距离内设置有一个进气井a1,所述一个进气井a1和所述三角形顶端出气井在煤层中通过定向钻孔相互连接形成三角形顶端外侧的一个气化通道a1-1,三角形底端外侧的两个气化通道a2-2和a4-4和三角形顶端外侧的一个气化通道a1-1相互平行,所述三角形顶端出气井分别与三角形底端两个出气井在煤层中通过定向钻孔相互连通;所述的相互连通可以是像3所示的连通,该结构特点是向原有的两个垂直孔之间的通道上造分支进行连接,优点是不必在下靶点就可对接,缺点是产气成功对接的成功率低,该方法适合与通道已经气化或被加工过,即点对面的对接。
作为一个优选方案是如图2所示的连接,即:所述三角形顶端出气井分别与三角形底端两个出气井在煤层中通过定向钻孔相互直线连通。
所述多个气化单元炉中:两个相邻气化单元炉的相邻出气井、相邻进气井和相邻气化通道是共用出气井、共用进气井和共用气化通道。
作为优选方案,实施例中:所述三角形是等腰三角形,所述三角形底端的两个出气井是等腰三角形两个底角出气井,所述三角形顶端出气井是等腰三角形顶角出气井。
其中:所述等腰三角形两个底角出气井的间距是30米至60米,所述等腰三角形的顶角出气井与底角两个出气井的夹角是45度至60度。
实施例中:两个进气井a2和a4设置在矩形煤矿区边缘D上,一个进气井a1设置在矩形煤矿区另一个相对边缘E上,简单说就是两个进气井和一个进气井设置在矩形采区两个相对的采区边缘上,三个出气井在矿区两个相对采区边缘之间的中心区域设置。
实施例中:所述多个气化单元炉在采区煤层中是水平并排设置的多个气化单元炉。
实施例中两侧的进气井作为定向孔用于注入气化剂,最小炉型单元由三个定向孔和三个垂直孔组成,其中定向孔位于垂直孔两侧,平行或成一定角度分布交错分布,与三个垂直孔相连接的定向孔的设计满足两列或者三列同时运行时产生的气体输送能力。
实施例2:
一种地下气化炉建炉气化方法,是基于实施例1的地下气化炉建炉气化方法,因此,实施例1中的内容也适用于本实施例,首先要确定一个地下气化炉建炉矩形采区,在矩形采区顺序建立气化单元炉和顺序连接气化产气,本方法采用后退式点火工艺产气,后退式点火工艺产气使用的是一个已知的技术方案,是申请人在专利申请号为201810781695X“一种地下气化炉煤层点火装置及后退重复点火气化方法”,这里不再赘述,其中:
所述顺序建立气化单元炉的步骤是:
第一步:参见图2,首先建立第一气化单元炉A,在矩形矿区相对的两个边缘之间的中心区设置三个出气井,所述三个出气井呈等腰三角形设置,其中的两个出气井与矩形采区的一个边缘距离相等形成等腰三角形的两个底角出气井2和4,剩下的一个出气井是等腰三角形顶角出气井1,在两个底角出气井外侧的矩形采区边缘设置有两个底角进气井a2和a4,所述两个底角进气井与所述两个底角出气井在煤层中通过定向钻孔相互连接、形成等腰三角形底角外侧的两个底角气化通道a2-2和a4-4,三角形顶角出气井1外侧的矩形采区另一侧边缘设置有顶角进气井a1,所述顶角进气井和所述顶角出气井在煤层中通过定向钻孔相互连接、形成等腰三角形顶角外侧的顶角气化通道a1-1,所述两个底角气化通道相互平行并且与顶角气化通道相互平行,所述顶角出气井分别与两个底角出气井在煤层中通过定向钻孔相互直线连通,其中,所述两个底角出气井中的一个底角出气井、所述两个底角气化通道中的一个底角气化通道、以及所述两个底角进气井中的一个底角进气井是与相邻气化单元炉单元B共用的底角出气井、底角气化通道和底角进气井,分别称为共用底角出气井、共用底角气化通道和共用底角进气井,与相邻气化单元炉单元不相邻的底角出气井、底角气化通道、以及底角进气井,分别称为非共用底角出气井、非共用底角气化通道和非共用底角进气井;
第二步:以第一步所述共用底角出气井、共用底角气化通道和共用底角进气井为基点建立相邻第二气化单元炉B,并以此类推建立多个相邻气化单元炉,其中,气化单元炉与上一个相邻气化单元炉的共用底角出气井、共用底角气化通道和共用底角进气井相对于下一个相邻气化单元炉,则是下一个相邻气化单元炉的非共用底角出气井、非共用底角气化通道和非共用底角进气井。
所述顺序连接气化产气是多条气化通道做为产气单元顺序连接气化产气,并且顺序连接气化产气是在顶角气化通道的长度等于底角气化通道的长度、等于2倍的顶角出气井直线到两个底角出气井距离长度的条件下实现的气化产气;换句话说顶角气化通道和底角气化通道产气时间相同,顶角气化通道或者底角气化通道产气时间是顶角出气井到底角出气井距离通道产气时间的2倍,有了这个条件保证了下面实施例的连续接力。
其中一个优选实施例是:
所述多条气化通道做为产气单元顺序连接气化产气,是两条气化通道做为产气单元顺序连接气化产气,其步骤是:
第一步:首先点燃一个气化单元炉的两个气化通道产气,分别是气化单元炉非共用底角气化通道和顶角气化通道,其中,顶角气化通道产气初始点燃是延伸至非共用底角进气井处点燃,非共用底角出气井做为气体产出井,当顶角气化通道产气点后退到顶角出气井之后时,顶角出气井同时做为气体产出井;
第二步:当非共用底角气化通道产气结束时,将共用底角气化通道点燃产气,保持气化单元炉始终有两个气化通道同时产气;
第三步:当顶角气化通道产气结束时,将下一个相邻气化单元炉的顶角气化通道点燃产气,产气点是延伸至本气化单元炉非共用底角出气井位置开始;
第四步:当本气化单元炉非共用底角气化通道产气结束时,将本气化单元炉共用底角气化通道点燃产气,产气点是延伸至本气化单元炉顶角出气井的位置开始;
第五步:返回第三步直至全部气化单元炉产气结束。
上述方法以图2为基础通过下面实例来进一步详细说明:
第一步:从第一气化单元炉A顶角进气井a1送入连续管、被称为顶角连续管,在第一个气化单元炉A的非共用底角进气井a2送入连续管、被称为非共用底角连续管,在共用底角进气井a4送入连续管、被称为共用底角连续管,三个连续管前端分别含有点火装置,顶角连续管的点火装置沿顶角气化通道经顶角出气井到接近非共用底角出气井1位置,非共用底角连续管的点火装置被送到沿非共用底角气化通道的接近非共用底角出气井2位置,共用底角连续管的点火装置沿共用底角气化通道经过共用底角出气井4处到接近顶角出气井1的位置;
第二步:首先对非共用底角连续管的点火装置和顶角连续管的点火装置点火,非共用底角出气井2做为气体产出井,当顶角连续管的点火装置后退到顶角出气井1之后,顶角出气井1同时做为气体产出井;
第三步:当气化单元炉A非共用底角气化通道a2-2产气接近结束时,将气化单元炉A共用底角连续管的点火装置点燃,气化单元炉A共用底角气化通道a4-4产气,保持气化单元炉始终有两个气化通道同时产气;
第四步:当气化单元炉A顶角气化通道a1-1产气接近结束时,将顶角连续管的点火装置从下一个相邻气化单元炉B的顶角进气井a3送入,经本气化单元炉顶角出气井3接近到本气化单元炉非共用底角出气井4位置,并点燃产气,相邻气化单元炉B顶角气化通道a3-3产气,保持气化单元炉始终有两个气化通道同时产气;
第五步:当气化单元炉B非共用底角气化通道a4-4产气结束时,将气化单元炉B共用底角连续管的点火装置从气化单元炉B沿共用底角气化通道a6-6,经过气化单元炉B共用底角出气井6到接近气化单元炉B顶角出气井3的位置,并点燃产气;
第六步:将气化单元炉B看做气化单元炉A,返回第四步直至全部气化单元炉产气结束。
其中另一个优选实施例是:
所述多条气化通道做为产气单元顺序连接气化产气,是三条气化通道做为产气单元顺序连接气化产气,其步骤是:
第一步:首先点燃初始气化单元炉的三个气化通道产气,分别是气化单元炉非共用底角气化通道、共用底角气化通道和顶角气化通道,其中,非共用底角气化通道和共用底角气化通道的初始点燃是延伸至顶角出气井处点燃,顶角出气井做为气体产出井,当非共用底角气化通道和共用底角气化通道产气点后退到非共用底角出气井和共用底角出气井之后时,非共用底角出气井和共用底角出气井同时做为气体产出井;
第二步:当顶角气化通道产气结束时,将与初始气化单元炉的第一相邻气化单元炉的顶角气化通道点燃产气,第一相邻气化单元炉的顶角气化通道产气点是延伸至初始气化单元炉共用底角出气井位置开始,保持气化单元炉始终有三个气化通道同时产气;
第三步:当初始化单元炉非共用底角气化通道、共用底角气化通道产气结束时,将第一相邻气化单元炉的共用底角气化通道和与第一相邻气化单元炉相邻的第二相邻气化单元炉共用底角气化通道点燃产气,第一相邻气化单元炉的共用底角气化通道初始点燃是延伸至第一相邻气化单元炉顶角出气井处点燃,第二相邻气化单元炉共用底角气化通道初始点燃是第二相邻气化单元炉顶角出气井处点燃,继续保持气化单元炉有三个气化通道同时产气;
第四步:将第一相邻气化单元炉定义为新的初始气化单元炉,返回第二步直至全部气化单元炉产气结束。
上述方法以图4为基础通过下面实例来进一步详细说明:
第一步:首先点燃初始气化单元炉A的三个气化通道产气,分别是气化单元炉A非共用底角气化通道a2-2、共用底角气化通道a4-4和顶角气化通道a1-1,其中,非共用底角气化通道a2-2和共用底角气化通道a4-4的初始点燃是延伸至顶角出气井1处点燃,顶角出气井1做为气体产出井,当非共用底角气化通道a2-2和共用底角气化通道a2-2产气点后退到非共用底角出气井2和共用底角出气井4之后时,非共用底角出气井2和共用底角出气井4同时做为气体产出井;
第二步:当初始气化单元炉A的顶角气化通道a1-1产气结束时,将与初始气化单元炉A的第一相邻气化单元炉B的顶角气化通道a3-3点燃产气,第一相邻气化单元炉B的顶角气化通道a3-3的产气点是延伸至初始气化单元炉A共用底角出气井4位置开始,保持气化单元炉始终有三个气化通道同时产气;
第三步:当初始化单元炉A非共用底角气化通道a2-2、共用底角气化通道a4-4产气结束时,将第一相邻气化单元炉B的共用底角气化通道a6-6和与第一相邻气化单元炉B相邻的第二相邻气化单元炉F共用底角气化通道a7-7点燃产气,并且,第一相邻气化单元炉B的共用底角气化通道a6-6初始点燃是延伸至第一相邻气化单元炉B顶角出气井3处点燃,第二相邻气化单元炉F共用底角气化通道a7-7初始点燃是第二相邻气化单元炉B的顶角出气井5处点燃,继续保持气化单元炉有三个气化通道同时产气;
第四步:将第一相邻气化单元炉B定义为新的初始气化单元炉A,返回第二步直至全部气化单元炉产气结束。
为了防止气化炉气体损失、地下水进入等问题,影响气化运行的稳定,所述气化单元炉是随着依次点燃气化通道的需求顺序建立的。
以上只例举了二通道和三通道的连续衔接的运行方式,可以依照上述举例延伸实现更多通道的连续衔接运行,以满足产气需求,保证气化运行的稳定。
Claims (10)
1.一种地下气化炉炉型,包括多个气化单元炉,在煤矿区划分出矩形采区,多个气化单元炉设置在矩形采区内,多个气化单元炉相互连接,其特征在于,所述气化单元炉包括三个出气井,三个出气井向下延伸到采区煤层;所述三个出气井呈三角形设置,其中的两个出气井与矩形采区的一个边缘距离相等形成三角形底端两角的两个出气井,剩下的一个出气井是三角形顶端一个角的出气井,在三角形底端两个出气井外侧一定距离内设置有两个进气井,所述两个进气井与所述三角形底端两个出气井在煤层中通过定向钻孔相互连接,形成三角形底端外侧的两个气化通道,在距三角形顶端出气井外侧一定距离内设置有一个进气井,所述一个进气井和所述三角形顶端出气井在煤层中通过定向钻孔相互连接、形成三角形顶端外侧的一个气化通道,三角形底端外侧的两个气化通道和三角形顶端外侧的一个气化通道相互平行,所述三角形顶端出气井分别与三角形底端两个出气井在煤层中通过定向钻孔相互连通;所述多个气化单元炉中:两个相邻气化单元炉的相邻出气井、相邻进气井和相邻气化通道是共用出气井、共用进气井和共用气化通道。
2.根据权利要求1所述的地下气化炉炉型,其特征在于,所述三角形是等腰三角形,所述三角形底端的两个出气井是等腰三角形两个底角出气井,所述三角形顶端出气井是等腰三角形顶角出气井。
3.根据权利要求2所述的地下气化炉炉型,其特征在于,所述等腰三角形两个底角出气井的间距是30米至60米,所述等腰三角形的顶角出气井与底角两个出气井的夹角是45度至60度。
4.根据权利要求1所述的地下气化炉炉型,其特征在于,两个进气井和一个进气井设置在矩形采区两个相对的采区边缘上,三个出气井在矿区两个相对采区边缘之间的中心区域设置。
5.根据权利要求1所述的地下气化炉炉型,其特征在于,所述三角形顶端出气井分别与三角形底端两个出气井在煤层中通过定向钻孔相互直线连通。
6.根据权利要求1所述的地下气化炉炉型,其特征在于,所述多个气化单元炉在采区煤层中是水平并排设置的多个气化单元炉。
7.一种地下气化炉建炉气化方法,确定一个地下气化炉建炉矩形采区,在矩形采区顺序建立气化单元炉和顺序连接气化产气,采用后退式点火工艺产气,其特征在于:
所述顺序建立气化单元炉的步骤是:
第一步:首先建立第一气化单元炉,在矩形矿区相对的两个边缘之间的中心区设置三个出气井,所述三个出气井呈等腰三角形设置,其中的两个出气井与矩形采区的一个边缘距离相等形成等腰三角形的两个底角出气井,剩下的一个出气井是等腰三角形顶角出气井,在两个底角出气井外侧的矩形采区边缘设置有两个底角进气井,所述两个底角进气井与所述两个底角出气井在煤层中通过定向钻孔相互连接、形成等腰三角形底角外侧的两个底角气化通道,三角形顶角出气井外侧的矩形采区另一侧边缘设置有顶角进气井,所述顶角进气井和所述顶角出气井在煤层中通过定向钻孔相互连接、形成等腰三角形顶角外侧的顶角气化通道,所述两个底角气化通道相互平行并且与顶角气化通道相互平行,所述顶角出气井分别与两个底角出气井在煤层中通过定向钻孔相互直线连通,其中,所述两个底角出气井中的一个底角出气井、所述两个底角气化通道中的一个底角气化通道、以及所述两个底角进气井中的一个底角进气井是与相邻气化单元炉单元共用的底角出气井、底角气化通道和底角进气井,分别称为共用底角出气井、共用底角气化通道和共用底角进气井,与相邻气化单元炉单元不相邻的底角出气井、底角气化通道、以及底角进气井,分别称为非共用底角出气井、非共用底角气化通道和非共用底角进气井;
第二步:以第一步所述共用底角出气井、共用底角气化通道和共用底角进气井为基点建立相邻第二气化单元炉,并以此类推建立多个相邻气化单元炉,其中,气化单元炉与上一个相邻气化单元炉的共用底角出气井、共用底角气化通道和共用底角进气井相对于下一个相邻气化单元炉,则是下一个相邻气化单元炉的非共用底角出气井、非共用底角气化通道和非共用底角进气井;
所述顺序连接气化产气是多条气化通道做为产气单元顺序连接气化产气,并且,是在顶角气化通道的长度等于底角气化通道的长度、等于2倍的顶角出气井直线到两个底角出气井距离长度的条件下实现的气化产气。
8.根据权利要求7所述的一种地下气化炉建炉气化方法,其特征在于,所述多条气化通道做为产气单元顺序连接气化产气,是两条气化通道做为产气单元顺序连接气化产气,其步骤是:
第一步:首先点燃一个气化单元炉的两个气化通道产气,分别是气化单元炉非共用底角气化通道和顶角气化通道,其中,顶角气化通道产气初始点燃是延伸至非共用底角进气井处点燃,非共用底角出气井做为气体产出井,当顶角气化通道产气点后退到顶角出气井之后时,顶角出气井同时做为气体产出井;
第二步:当非共用底角气化通道产气结束时,将共用底角气化通道点燃产气,保持气化单元炉始终有两个气化通道同时产气;
第三步:当顶角气化通道产气结束时,将下一个相邻气化单元炉的顶角气化通道点燃产气,产气点是延伸至本气化单元炉非共用底角出气井位置开始;
第四步:当本气化单元炉非共用底角气化通道产气结束时,将本气化单元炉共用底角气化通道点燃产气,产气点是延伸至本气化单元炉顶角出气井的位置开始;
第五步:返回第三步直至全部气化单元炉产气结束。
9.根据权利要求7所述的一种地下气化炉建炉气化方法,其特征在于,所述多条气化通道做为产气单元顺序连接气化产气,是三条气化通道做为产气单元顺序连接气化产气,其步骤是:
第一步:首先点燃初始气化单元炉的三个气化通道产气,分别是气化单元炉非共用底角气化通道、共用底角气化通道和顶角气化通道,其中,非共用底角气化通道和共用底角气化通道的初始点燃是延伸至顶角出气井处点燃,顶角出气井做为气体产出井,当非共用底角气化通道和共用底角气化通道产气点后退到非共用底角出气井和共用底角出气井之后时,非共用底角出气井和共用底角出气井同时做为气体产出井;
第二步:当顶角气化通道产气结束时,将与初始气化单元炉的第一相邻气化单元炉的顶角气化通道点燃产气,第一相邻气化单元炉的顶角气化通道产气点是延伸至初始气化单元炉共用底角出气井位置开始,保持气化单元炉始终有三个气化通道同时产气;
第三步:当初始化单元炉非共用底角气化通道、共用底角气化通道产气结束时,将第一相邻气化单元炉的共用底角气化通道和与第一相邻气化单元炉相邻的第二相邻气化单元炉共用底角气化通道点燃产气,第一相邻气化单元炉的共用底角气化通道初始点燃是延伸至第一相邻气化单元炉顶角出气井处点燃,第二相邻气化单元炉共用底角气化通道初始点燃是第二相邻气化单元炉顶角出气井处点燃,继续保持气化单元炉有三个气化通道同时产气;
第四步:将第一相邻气化单元炉定义为新的初始气化单元炉,返回第二步直至全部气化单元炉产气结束。
10.根据权利要求7所述的一种地下气化炉建炉气化方法,其特征在于,所述气化单元炉是随着依次点燃气化通道的需求顺序建立的。
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