CN110242255B - 一种注热分解与微生物降解联合增产煤层气的方法 - Google Patents
一种注热分解与微生物降解联合增产煤层气的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110242255B CN110242255B CN201910529452.1A CN201910529452A CN110242255B CN 110242255 B CN110242255 B CN 110242255B CN 201910529452 A CN201910529452 A CN 201910529452A CN 110242255 B CN110242255 B CN 110242255B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coal bed
- coal
- heat
- bed gas
- well
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 128
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 title claims abstract description 32
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 title claims abstract description 23
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 title claims abstract description 19
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 title claims abstract description 8
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 26
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 17
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 230000000696 methanogenic effect Effects 0.000 claims description 13
- PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N Niacin Chemical compound OC(=O)C1=CC=CN=C1 PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 12
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 10
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims description 7
- YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N (+)-Biotin Chemical compound N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCCC(=O)O)SC[C@@H]21 YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N 0.000 claims description 6
- ALYNCZNDIQEVRV-UHFFFAOYSA-N 4-aminobenzoic acid Chemical compound NC1=CC=C(C(O)=O)C=C1 ALYNCZNDIQEVRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 6
- 229960003512 nicotinic acid Drugs 0.000 claims description 6
- 235000001968 nicotinic acid Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000011664 nicotinic acid Substances 0.000 claims description 6
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 claims description 6
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 claims description 6
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 claims description 6
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 claims description 6
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 claims description 6
- 150000003722 vitamin derivatives Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 5
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 3
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910021580 Cobalt(II) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- AUNGANRZJHBGPY-UHFFFAOYSA-N D-Lyxoflavin Natural products OCC(O)C(O)C(O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O AUNGANRZJHBGPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910021577 Iron(II) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910021380 Manganese Chloride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GLFNIEUTAYBVOC-UHFFFAOYSA-L Manganese chloride Chemical compound Cl[Mn]Cl GLFNIEUTAYBVOC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N Riboflavin Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N 0.000 claims description 3
- 229930003779 Vitamin B12 Natural products 0.000 claims description 3
- 229930003471 Vitamin B2 Natural products 0.000 claims description 3
- 229960004050 aminobenzoic acid Drugs 0.000 claims description 3
- 229960002685 biotin Drugs 0.000 claims description 3
- 235000020958 biotin Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000011616 biotin Substances 0.000 claims description 3
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 3
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- AGVAZMGAQJOSFJ-WZHZPDAFSA-M cobalt(2+);[(2r,3s,4r,5s)-5-(5,6-dimethylbenzimidazol-1-yl)-4-hydroxy-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] [(2r)-1-[3-[(1r,2r,3r,4z,7s,9z,12s,13s,14z,17s,18s,19r)-2,13,18-tris(2-amino-2-oxoethyl)-7,12,17-tris(3-amino-3-oxopropyl)-3,5,8,8,13,15,18,19-octamethyl-2 Chemical compound [Co+2].N#[C-].[N-]([C@@H]1[C@H](CC(N)=O)[C@@]2(C)CCC(=O)NC[C@@H](C)OP(O)(=O)O[C@H]3[C@H]([C@H](O[C@@H]3CO)N3C4=CC(C)=C(C)C=C4N=C3)O)\C2=C(C)/C([C@H](C\2(C)C)CCC(N)=O)=N/C/2=C\C([C@H]([C@@]/2(CC(N)=O)C)CCC(N)=O)=N\C\2=C(C)/C2=N[C@]1(C)[C@@](C)(CC(N)=O)[C@@H]2CCC(N)=O AGVAZMGAQJOSFJ-WZHZPDAFSA-M 0.000 claims description 3
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 claims description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 3
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- AGBQKNBQESQNJD-UHFFFAOYSA-M lipoate Chemical compound [O-]C(=O)CCCCC1CCSS1 AGBQKNBQESQNJD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 235000019136 lipoic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011565 manganese chloride Substances 0.000 claims description 3
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- ZUFQODAHGAHPFQ-UHFFFAOYSA-N pyridoxine hydrochloride Chemical compound Cl.CC1=NC=C(CO)C(CO)=C1O ZUFQODAHGAHPFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229960004172 pyridoxine hydrochloride Drugs 0.000 claims description 3
- 235000019171 pyridoxine hydrochloride Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000011764 pyridoxine hydrochloride Substances 0.000 claims description 3
- 229960002477 riboflavin Drugs 0.000 claims description 3
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 3
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DPJRMOMPQZCRJU-UHFFFAOYSA-M thiamine hydrochloride Chemical compound Cl.[Cl-].CC1=C(CCO)SC=[N+]1CC1=CN=C(C)N=C1N DPJRMOMPQZCRJU-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 229960000344 thiamine hydrochloride Drugs 0.000 claims description 3
- 235000019190 thiamine hydrochloride Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000011747 thiamine hydrochloride Substances 0.000 claims description 3
- 229960002663 thioctic acid Drugs 0.000 claims description 3
- 235000019163 vitamin B12 Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000011715 vitamin B12 Substances 0.000 claims description 3
- 235000019164 vitamin B2 Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000011716 vitamin B2 Substances 0.000 claims description 3
- 241000203069 Archaea Species 0.000 claims description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 2
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 2
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 claims description 2
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 claims description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 6
- 230000035699 permeability Effects 0.000 abstract description 6
- 230000005012 migration Effects 0.000 abstract description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 abstract description 2
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 abstract description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 38
- 230000008436 biogenesis Effects 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 3
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013064 chemical raw material Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001808 coupling effect Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007003 mineral medium Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
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
- E21B43/006—Production of coal-bed methane
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- E21B43/25—Methods for stimulating production
- E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种注热分解与微生物降解联合增产煤层气的方法，属于煤层气开采技术领域。该方法包括高温耐热产甲烷菌富集培养、注热分解、微生物降解增产煤层气三个步骤，通过注热实现高温下的煤结构分解，从而促进生物降解煤以提高煤层气的采收率。注热一方面改变煤结构，溶解煤中有机物，有利于微生物降解，加快生物反应速度；另一方面改善煤层渗透性，为煤层注入菌群打开通道，疏通甲烷流动的通道，有利于煤层气及菌群在煤层中进行运移，提高煤层气采收率。
Description
技术领域
本发明涉及一种注热分解与微生物降解联合增产煤层气的方法，属于煤层气开采技术领域。
背景技术
煤层气作为一种重要的天然气资源，是重要的清洁能源和化工原料。我国煤层气储量丰富，位居世界第二位。为了满足能源需求，迫切需要加快煤层气的发展。然而，煤层气采收率低的现状严重制约了煤层气产业的发展，煤层解吸速率、扩散速率和渗流速率均影响煤层气的产量。如何实现煤层气的增产成为当今煤层气开发的重要研究内容。煤层气生物成因作为煤层气生成的重要组成部分，以其绿色、无污染等特点，已成为当前研究热点，它的开发与利用不仅可以减缓能源危机而且能够减少温室气体的排放，具有较高的经济价值和环境意义。微生物增产煤层气是将厌氧微生物种群及其所需营养物质注入到煤层中，利用微生物能够降解煤产生甲烷的特性来实现煤层气的增产。然而，由于我国煤层低渗透率的特点以及菌群在原位煤层低反应率等限制因素，该技术在现场的实际应用还非常有限，煤层气增产效果欠佳，产甲烷速率较低。
发明内容
本发明旨在提供一种注热分解与微生物降解联合增产煤层气的方法，通过改善煤层透气性、提高煤层温度、溶解煤以更有利于微生物的利用，来解决煤层透气性低、煤层气采收率低的问题。
本发明利用注热技术进行开采利用，高温溶解煤中有机物，利于生物降解反应，改善煤层渗透率，为在原位煤层中注入厌氧生物菌落打开通道，提升温度还有利于加快生物反应速度，其与微生物降解耦合作用，可以大大提高煤层气采收率。利用注热技术与微生物降解煤层联合增产煤层气，可以对煤层气的开采进行双向作用，有利于对煤层气进行开采利用。
本发明包括高温耐热产甲烷菌富集培养、注热分解、微生物降解增产煤层气三个工艺过程，具体地说是一种利用注热技术改变煤体结构来促进生物降解煤以提高煤层气采收率的方法。
本发明提供了一种注热分解与微生物降解联合增产煤层气的方法，包括以下步骤：
步骤一，富集、培养、驯化高温耐热微生物菌群；
步骤二，充分考虑地形条件、井田煤层赋存特点、地质构造等情况，以竖直钻井的方式布置注热井和生产井构成的井网结构，井口位置尽量接近储量中心；
步骤三，向注热井高压注入高温热水，加热并压裂煤层，改变煤结构，溶解煤中有机物；
步骤四，将培养所获得的微生物菌群培养液注入目标煤层；
步骤五，以较低压力将已预热的无机矿物质盐缓慢、持续注入目标煤层；
步骤六，闭井进行生物反应后，在采气井开采煤层气。
所述的步骤一中，所用高温耐热菌群可富集自热泉、地热等极端环境，也可对煤层气产出水富集菌群进行高温驯化获得；以单位质量煤产出的甲烷量和产甲烷速率为指标，在实验室通过反复转接、培养、驯化获得高效耐热产甲烷菌群。所用高效耐热产甲烷菌群为嗜热或耐热产甲烷混合菌群，其耐受温度不低于65℃，组成为：参与煤生物降解的厌氧发酵细菌和产甲烷古菌构成的嗜热或耐热微生物菌群。
所述的步骤二中，从地面进行竖直钻井，布置井网，井深直至煤层，钻五口呈“田”字型的竖井，中央布置一口注热井，注热井四周布置四口生产井，四口生产井分别与注热井相距100m-1000m，注热井装配隔热套管，防止热量散失。
所述的步骤三中，利用加热器产生80℃-100℃高温热水；充分考虑煤层地质条件，首先将高温热水以8-12MPa压力对煤层进行高温压裂，之后以1-3Mpa低压注入煤层，待与煤层进行充分的热交换，加热煤层至60℃-70℃，改变煤结构，利于微生物降解。
所述的步骤五中，无机矿物质盐溶液组成：
溶液1（g/L）：KH2PO4，6；(NH4)2SO4，6；NaCl，12；MgSO4•7H2O，2.4；CaCl2•2H2O，1.6。
溶液2（g/L）：K2HPO4 ，6。
维生素溶液（mg/L）：生物素，0.2；盐酸吡哆醇，1；烟酸，0.2；盐酸硫胺素，0.5；维生素B2，0.5；烟酸，0.5；硫辛酸，0.5；对氨基苯甲酸，0.5；维生素B12，0.01。
微量矿物质溶液（mg/L）:FeCl2•4H2O，0.15；AlK(SO4)2，1；ZnCl2，7；NiCl2•6H2O，2.4；MnCl2•4H2O，10；NaMoO4，0.6；CuCl2，0.2；H3BO3，3.6；CoCl2•6H2O，19；25% HCl，10。
半胱氨酸 - 硫化钠还原剂（g/L）：半胱氨酸，2.5；硫化钠，2.5。
每100ml无机矿物质盐培养基组成为：83.5ml灭菌水；5ml溶液1；2.5ml溶液2；5ml8％Na2CO3；2ml半胱氨酸 - 硫化钠还原剂；1ml维生素溶液；1ml微量矿物质溶液。
无机矿物质盐培养基预加热至60℃-70℃，以1-3Mpa低压注入煤层，提供营养，保证煤层温度。
所述的步骤六中，无机矿物质培养基持续注入5天后，闭井21-28天以完成生物降解煤和甲烷生成。气井地面设置排水泵房，与煤层气一道采出的水和营养成分的混合物经过加热可循环使用。
本发明的有益效果：
1）高温能够改变煤结构，溶解煤中有机物，将大分子有机物转变为小分子有机物，有利于微生物降解，加快生物反应速度，提高甲烷产量。
2）注热能够改善煤层渗透性，可以为煤层注入菌群打开通道，疏通甲烷流动的通道，有利于煤层气在煤层中进行运移。
3）所用菌群经过实验室富集、培养，获得高效嗜热或耐热产甲烷菌群，可以更好地适应煤层高温环境，加速微生物降解作用。
附图说明
图1为本发明注热分解与微生物降解联合增产煤层气的方法流程框图。
具体实施方式
下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。
实施例1：
注热分解与微生物降解联合增产煤层气的方法，该方法具体步骤如下：
a）采集热泉污泥样品，放入保温箱迅速运回实验室，以煤为唯一碳源，同时提供营养成分，在实验室富集、驯化高温耐热产甲烷菌群。以单位质量煤产出的甲烷量和产甲烷速率为指标，通过反复转接、培养、驯化获得高效高温耐热产甲烷菌群，可充分适应65℃煤层；
b）根据地质特点与现有施工技术，从地面进行竖直钻井，布置井网，井深直至煤层，钻5口呈“田”字型的竖井，1口为注热井，4口为生产井，注热井与生产井的井间距500m，煤层段下筛管套管，煤层以上的煤层顶板上覆岩层段下隔热套管，防止热量散失，依据规范要求进行相应固井，如有需要对注热井和采气井进行压裂，使井网内的所有井连通；
c）利用加热器产生100℃高温热水，首先以10MPa压力对煤层进行高温压裂，然后以2MPa向注热井注入高温热水，待热水与煤层进行充分的热交换，对煤层进行实时温度检测，加热煤层至65℃；
d）在厌氧操作室中，配制无机矿物质盐培养基，组成为：
溶液1（g/L）：KH2PO4，6；(NH4)2SO4，6；NaCl，12；MgSO4•7H2O，2.4；CaCl2•2H2O，1.6。
溶液2（g/L）：K2HPO4 ，6。
维生素溶液（mg/L）：生物素，0.2；盐酸吡哆醇，1；烟酸，0.2；盐酸硫胺素，0.5；维生素B2，0.5；烟酸，0.5；硫辛酸，0.5；对氨基苯甲酸，0.5；维生素B12，0.01。
微量矿物质溶液（mg/L）:FeCl2•4H2O，0.15；AlK(SO4)2，1；ZnCl2，7；NiCl2•6H2O，2.4；MnCl2•4H2O，10；NaMoO4，0.6；CuCl2，0.2；H3BO3，3.6；CoCl2•6H2O，19；25% HCl，10。
半胱氨酸 - 硫化钠还原剂（g/L）：半胱氨酸，2.5；硫化钠，2.5。
每100ml无机矿物质盐培养基组成为：83.5ml灭菌水；5ml溶液1；2.5ml溶液2；5ml8％Na2CO3；2ml半胱氨酸 - 硫化钠还原剂；1ml维生素溶液；1ml微量矿物质溶液。
e）将65℃高温耐热产甲烷菌菌液沿着煤层裂隙注入煤层中；
f）加热无机矿物质盐培养基至65℃，以2Mpa低压持续注入煤层中5天；
g）待闭井28天生物反应后，在采气井开采煤层气，地面设置排水泵房，与煤层气一道采出的水及营养成分的混合物经过加热可循环使用。
Claims (4)
1.一种注热分解与微生物降解联合增产煤层气的方法，其特征在于：包括高温耐热产甲烷菌富集培养、注热分解、微生物降解增产煤层气三个步骤，利用注热技术改变煤体结构，从而促进生物降解煤以提高煤层气的采收率；
所述的注热分解与微生物降解联合增产煤层气的方法，包括以下步骤：
步骤一，富集、培养、驯化高温耐热微生物菌群；所用高温耐热微生物菌群富集自热泉、地热极端环境，或对煤层气产出水富集菌群进行高温驯化获得；以单位质量煤产出的甲烷量和产甲烷速率为指标，在实验室通过反复转接、培养、驯化获得高效耐热产甲烷菌群；所述高效耐热产甲烷菌群为嗜热或耐热产甲烷混合菌群，其耐受温度不低于65℃，组成为：参与煤生物降解的厌氧发酵细菌和产甲烷古菌构成的嗜热或耐热微生物菌群；
步骤二，充分考虑地形条件、井田煤层赋存特点、地质构造情况，以竖直钻井的方式布置注热井和生产井构成的井网结构，井口位置尽量接近储量中心；从地面进行竖直钻井，布置井网，井深直至煤层，钻五口呈“田”字型的竖井，中央布置一口注热井，注热井四周布置四口生产井，四口生产井分别与注热井相距100m-1000m，注热井装配隔热套管，防止热量散失；
步骤三，向注热井高压注入高温热水，加热并压裂煤层，改变煤结构，溶解煤中有机物；利用加热器产生80℃-100℃高温热水；充分考虑煤层地质条件，首先将高温热水以8-12MPa压力对煤层进行高温压裂，之后以1-3Mpa低压注入煤层，待与煤层进行充分的热交换，加热煤层至60℃-70℃，改变煤结构，利于微生物降解；
步骤四，将培养所获得的微生物菌群培养液注入目标煤层；
步骤五，以较低压力将已预热的无机矿物质盐缓慢、持续注入目标煤层；
无机矿物质盐培养基组成为：
溶液1：KH2PO4，6g/L；(NH4)2SO4，6g/L；NaCl，12g/L；MgSO4•7H2O，2.4g/L；CaCl2•2H2O，1.6g/L；
溶液2：K2HPO4 ，6g/L；
维生素溶液：生物素，0.2mg/L；盐酸吡哆醇，1mg/L；烟酸，0.2mg/L；盐酸硫胺素，0.5mg/L；维生素B2，0.5mg/L；烟酸，0.5mg/L；硫辛酸，0.5mg/L；对氨基苯甲酸，0.5mg/L；维生素B12，0.01mg/L；
微量矿物质溶液：FeCl2•4H2O，0.15mg/L；AlK(SO4)2，1mg/L；ZnCl2，7mg/L；NiCl2•6H2O，2.4mg/L；MnCl2•4H2O，10mg/L；NaMoO4，0.6mg/L；CuCl2，0.2mg/L；H3BO3，3.6mg/L；CoCl2•6H2O，19mg/L；25% HCl，10mg/L；
半胱氨酸 - 硫化钠还原剂：半胱氨酸，2.5g/L；硫化钠，2.5g/L；
每100ml无机矿物质盐培养基组成为：83.5ml灭菌水；5ml溶液1；2.5ml溶液2；5ml 8％Na2CO3；2ml半胱氨酸 - 硫化钠还原剂；1ml维生素溶液；1ml微量矿物质溶液；
步骤六，闭井进行生物反应后，在采气井开采煤层气。
2.根据权利要求1所述的注热分解与微生物降解联合增产煤层气的方法，其特征在于：无机矿物质盐培养基预加热至60℃-70℃，以1-3Mpa低压注入煤层，提供营养，保证煤层温度。
3.根据权利要求1所述的注热分解与微生物降解联合增产煤层气的方法，其特征在于：无机矿物质盐培养基持续注入5天后，闭井21-28天以完成生物降解煤和甲烷生成。
4.根据权利要求1所述的注热分解与微生物降解联合增产煤层气的方法，其特征在于：气井地面设置排水泵房，与煤层气一道采出的水和营养成分的混合物经过加热能循环使用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910529452.1A CN110242255B (zh) | 2019-06-19 | 2019-06-19 | 一种注热分解与微生物降解联合增产煤层气的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910529452.1A CN110242255B (zh) | 2019-06-19 | 2019-06-19 | 一种注热分解与微生物降解联合增产煤层气的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110242255A CN110242255A (zh) | 2019-09-17 |
| CN110242255B true CN110242255B (zh) | 2022-04-12 |
Family
ID=67888118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910529452.1A Active CN110242255B (zh) | 2019-06-19 | 2019-06-19 | 一种注热分解与微生物降解联合增产煤层气的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110242255B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112727420B (zh) * | 2021-01-21 | 2022-03-22 | 太原理工大学 | 一种地下热解厚及特厚油页岩矿层开采油气产物的方法 |
| CN112727419B (zh) * | 2021-01-21 | 2022-03-22 | 太原理工大学 | 一种地下热解薄及中厚油页岩矿层开采油气产物的方法 |
| CN113236220B (zh) * | 2021-05-31 | 2023-01-17 | 中国矿业大学 | 利用煤层进行碳捕集、封存和生产低碳可再生天然气方法 |
| CN113669045A (zh) * | 2021-09-29 | 2021-11-19 | 中国石油大学(北京) | 煤层水平井同井段间原位转化的方法及处理器 |
| CN114607319B (zh) * | 2022-03-28 | 2024-04-05 | 贵州省油气勘查开发工程研究院 | 一种间歇式循环注液提高多分支对接井煤层气产量的方法 |
| CN115124990B (zh) * | 2022-06-22 | 2023-05-23 | 重庆大学 | 一种清洁营养基工作液及其开采煤层气的方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101418679B (zh) * | 2008-11-12 | 2012-01-25 | 太原理工大学 | 加热煤层抽采煤层气的方法 |
| IN2012DN06285A (zh) * | 2009-12-18 | 2015-09-25 | Ciris Energy Inc | |
| CN109403924A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-03-01 | 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 | 一种单个煤层气井注入热水驱动井群增产方法 |
| CN109630070A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-04-16 | 太原理工大学 | 一种利用天然地质断层建造干热岩人工热储的方法 |
| CN109851450A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-06-07 | 叶荫人 | 一种煤炭废弃物的微生物降解方法和应用 |
-
2019
- 2019-06-19 CN CN201910529452.1A patent/CN110242255B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110242255A (zh) | 2019-09-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110242255B (zh) | 一种注热分解与微生物降解联合增产煤层气的方法 | |
| CN112922599B (zh) | 一种煤炭制氢的生物-高温气化联采方法 | |
| CN102329768B (zh) | 用于油藏残余油气化开采的菌群构建方法 | |
| CN101922287B (zh) | 利用地下煤层微生物制取天然气的方法 | |
| CN102027195B (zh) | 刺激生物源甲烷从含烃地层中生成的方法 | |
| CN101699026B (zh) | 一种低渗透油藏微生物采油方法 | |
| US8895479B2 (en) | Heavy oil recovery process using extremophile anaerobic indigenous microorganisms | |
| CN102852497B (zh) | 一种低渗透油田复合微生物采油方法 | |
| CN104295276A (zh) | 一种提高煤层气采收率的方法 | |
| CN112127866B (zh) | 一种利用煤炭地下气化技术开发深层煤层的工艺 | |
| CN1666006A (zh) | 通过u形开口现场加热含有烃的地层的方法与系统 | |
| CN102517368A (zh) | 一种利用微生物降解煤以制取生物气的方法 | |
| WO2008041990A1 (en) | Methods and systems for stimulating biogenic production of natural gas in a subterranean formation | |
| CN105063093A (zh) | 一种利用微生物制取煤层气的方法 | |
| CN102116143A (zh) | 聚合物驱后油藏本源微生物采油方法 | |
| CN102732424A (zh) | 一种复配的采油微生物及其在稠油及特稠油开采中的应用 | |
| CN107387044A (zh) | 一种利用煤层本源真菌提高生物煤层气产量的方法 | |
| CN105545270A (zh) | 一种原位燃烧法天然气水合物开采方法与装置 | |
| CN1508387A (zh) | 煤层气的热力开采方法 | |
| CN105756637B (zh) | 一种利用煤层有益内源微生物提高煤层气采收率的方法 | |
| CN103470223B (zh) | 一种化石能源低碳共采的方法和系统 | |
| CN102287175A (zh) | 一种利用热动力开采页岩气和/或页岩油的方法 | |
| WO2018069934A2 (en) | Methane production from underground coalbed methane wells | |
| CN103952337A (zh) | 煤层气井用生物压裂液的制备方法 | |
| CN105567204A (zh) | 一种利用微生物菌群提高白云岩储层中原油采收率的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |