CN117090550A - 基于过热蒸汽及超临界水原位复合开采遗煤的装置及方法 - Google Patents
基于过热蒸汽及超临界水原位复合开采遗煤的装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117090550A CN117090550A CN202311343122.6A CN202311343122A CN117090550A CN 117090550 A CN117090550 A CN 117090550A CN 202311343122 A CN202311343122 A CN 202311343122A CN 117090550 A CN117090550 A CN 117090550A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pipe
- filling
- coal seam
- coal
- residual
- 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.)
- Granted
Links
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 164
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 76
- 238000005065 mining Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 55
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 32
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 22
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 13
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 12
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 12
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 11
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 7
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims description 6
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 238000009933 burial Methods 0.000 abstract description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 3
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 abstract 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 14
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 6
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 6
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 3
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N Acrylic acid Chemical class OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 229910000856 hastalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP 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 DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B41/00—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
- E21B41/005—Waste disposal systems
- E21B41/0057—Disposal of a fluid by injection into a subterranean formation
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP 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
- E21B43/34—Arrangements for separating materials produced by the well
- E21B43/40—Separation associated with re-injection of separated materials
Abstract
本发明公开了基于过热蒸汽及超临界水原位复合开采遗煤的装置及方法，属于地下资源开采技术领域；所述装置包括注入系统、填充系统和抽采系统；通过向浅层和深层煤层分别注入高温水蒸气和超临界水进行开采，并结合填充和抽采系统完成无污染的遗煤绿色开采；可以实现不同埋深遗煤的高效开采和同采；可以将废气有效封存，减少煤炭开采对生态环境的损害；解决了传统井工开采遗煤存在安全隐患和开采难度较大的问题；本发明提供的装置和方法同样适用于石油和化工等所有地下能源原位开采。
Description
技术领域
本发明属于地下资源开采技术领域，涉及基于过热蒸汽及超临界水原位复合开采遗煤的装置及方法。
背景技术
遗煤类型可分为整层、分层、块段及组合遗煤4类，块段遗煤分布最广，东西部遗煤主导类型不同，东部以边角煤和保护煤柱为主，中西部则以小煤窑破坏区遗煤为主；目前遗煤开采研究在遗煤探测技术、遗煤开采理论及技术和遗煤开采灾害防治技术3个方面取得了进展。但遗煤开采是一个复杂的系统工程，在遗煤开采危险源探测、遗煤开采方法、遗煤开采矿压显现规律及岩层控制方法、老空区水、气赋存和运移规律及治理、遗煤开采灾害防治新型材料方面仍需深入研究。而由于遗煤的赋存复杂，围岩破碎，块段分布不明显，不规律，使遗煤开采的难度大大提升，当前的遗煤开采主要集中在破坏程度小的块段遗煤方面，对于整层和分层遗煤来说，由于煤层或顶底板整体性受到一定程度的破坏，井工开采难度极大。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提出基于过热蒸汽及超临界水原位复合开采遗煤的装置及方法，可以实现在过热蒸汽和超临界水的作用下，准确高效地对遗煤进行开采。
为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的。
基于过热蒸汽及超临界水原位复合开采遗煤的装置，包括注入系统、填充系统和抽采系统；所述注入系统包括底部延伸至深部煤层的第一输入管，以及底部延伸至浅部煤层的第二输入管；第一输入管用于向深部煤层注入压力＞22.05Mpa的超临界水；第二输入管用于向浅部煤层注入温度为550-650℃的高温水蒸气；
所述填充系统包括底部延伸至煤层底板的第一填充管和底部延伸至煤层顶板的第二填充管，通过第一填充管和第二填充管向煤层底板和煤层顶板进行注浆改性密封；
抽采系统包括底部延伸至深部煤层的第一油气传输管，以及底部延伸至浅部煤层的第二油气传输管，第一油气传输管和第二油气传输管均与抽采泵相连接。
进一步的，第一输入管的出水口和第二输入管的出水口均连接有温度监测系统、压力监测系统。
进一步的，第一输入管和第二输入管均与注水泵相连接；第一输入管的出水口和第二输入管的出水口均连接有加热装置，第一输入管和第二输入管均设置有阀门，第二输入管连接有减压阀。
进一步的，第一填充管和第二填充管均连接有充填泵；第一填充管和第二填充管均设置有阀门。
进一步的，抽采泵通过抽采管依次连接有冷凝器、油气分离装置和收集器；油气分离装置通过废气管路与充填泵相连接，所述充填泵通过充填管路与采空区相连接。
进一步的，所述充填管路包括废气充填管和材料充填管。
更进一步，废气充填管和材料充填管均设置有阀门。
采用所述的基于过热蒸汽及超临界水原位复合开采遗煤的装置的原位复合开采遗煤的方法，包括以下步骤：
1）在开采遗煤层之前，首先向遗煤层两侧的注浆区以及遗煤层的煤层顶板和煤层底板进行注浆封闭改造；
2）同时或交替开关第一输入管和第二输入管，通过向深部煤层注入超临界水进行煤层热解，通过向浅部煤层注入高温水蒸汽进行热解；
3）通过抽采泵产生的油气通过第一油气传输管和第二油气传输管进行输送并抽采至地面；
4）油气经过处理被收集，产生的废气经过填充系统被送入采空区封存。
优选的，向煤层顶板和煤层底板进行注浆封闭改造是采用交替注浆方式，当煤层顶板一个区域注浆完成后，进行煤层底板对应位置的注浆，确保煤层顶板与煤层底板相对应的注浆区域改性完成后，再进行煤层顶板和煤层底板下一区域的注浆。
优选的，所述的采空区封存是将充填材料通过材料充填管输送至井下采空区，待充填材料充满采空区后，通过废气充填管向井下充填材料内注入废气，直至充填材料凝结。
本发明相对于现有技术所产生的有益效果为：
1、本发明主要用于原位开采不同埋深的遗煤，煤层在高温水蒸汽以及超临界水作用下热解残留煤炭，可以实现不同埋深遗煤的高效开采和联合共采。
2、本发明可以将废气有效封存，减小煤炭开采对生态环境的影响。
3、本发明解决了传统井工开采遗煤巨大安全隐患和开采难度等问题。
附图说明
图1是本发明所述基于过热蒸汽及超临界水原位复合开采遗煤装置的剖视图。
图2是局部矿层顶板和底板改性后的结构示意图。
图3是煤层顶板的第二填充管分布及改性范围示意图。
图4是煤层底板的第一填充管分布及改性范围示意图。
图中，1-温度监测系统、2-阀门、3-注水泵、4-第二电加热棒、5-压力检测系统、6-充填泵、7-抽采管、8-废气充填管、9-材料充填管、10-废气管路、11-抽采泵、13-第二油气传输管、14-第一油气传输管、17-冷凝器、18-油气分离装置、19-收集器、20-第一电加热棒、21-浅部煤层、22-第一输入管、24-第二输入管、25-深部煤层、26-注浆区、27-煤层底板、28-煤层顶板、30-岩层、31-采空区、32-充填材料、33-减压阀、35-第二填充管、37-第一填充管、39-特定区域。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面结合实施例及附图详细说明本发明的技术方案，但保护范围不被此限制。
实施例1
参见图1-4，本实施例提出一种基于过热蒸汽及超临界水原位复合开采遗煤的装置，包括注入系统、填充系统和抽采系统；所述注入系统包括底部延伸至深部煤层25的第一输入管22，以及底部延伸至浅部煤层21的第二输入管24；第一输入管22用于向深部煤层25注入压力＞22.05Mpa的超临界水；第二输入管24用于向浅部煤层21注入温度为550-650℃的高温水蒸气；第一输入管22和第二输入管24均采用的是253MA耐高温钢管或镍基合金管或哈氏合金管，具有耐高温高压耐腐蚀的特性。第一输入管22和第二输入管24均与注水泵3相连接；第一输入管22的出水口内侧连接有第一电加热棒20，第二输入管24的出水口内侧连接有第二电加热棒4，第一电加热棒20和第二电加热棒4均为2根Φ10×100的独股电加热管，第一电加热棒20和第二电加热棒4可以同时控温，也可以分别控温。第一输入管22和第二输入管24均设置有阀门2，第二输入管24连接有减压阀33。
调节注水泵3可以控制注入水的压力和流速，并通过阀门2控制向指定的输入管注水，减压阀33可以将注入水的压力降低到所需压力，当开采浅部煤层21时，注水泵3则不需要向注入水施加额外压力，当开采深部煤层25时，注水泵3向注入水施加超过22.05MPa的压力。第一输入管22的出水口和第二输入管24的出水口均连接有温度监测系统1、压力监测系统5。温度监测系统1和压力检测系统5是通过生产井向第一输入管22和第二输入管24外壁左右两侧连接温度表和压力表，用于监测第一输入管22和第二输入管24末端水的温度和压力。
所述填充系统包括底部延伸至煤层底板27的多根第一填充管37和底部延伸至煤层顶板28的多根第二填充管35，通过第一填充管37和第二填充管35向煤层底板27和煤层顶板28进行注浆改性密封；对于深部煤层25和浅部煤层21均有其相对应的煤层底板27和煤层顶板28，在开采相应的煤层时，都需要通过填充系统对其相应的煤层底板27和煤层顶板28进行注浆密封保证完整性，为气化开采遗煤层提供有利条件。第一填充管37和第二填充管35均连接有充填泵6；第一填充管37和第二填充管35均设置有阀门2。
抽采系统包括底部延伸至深部煤层25的第一油气传输管14，以及底部延伸至浅部煤层21的第二油气传输管13，第一油气传输管14和第二油气传输管13分别连接有阀门2；第一油气传输管14和第二油气传输管13均与抽采泵11相连接。抽采泵11通过抽采管7依次连接有冷凝器17、油气分离装置18和收集器19；油气分离装置18通过废气管路10与充填泵6相连接，充填泵6通过充填管路与采空区31相连接。充填管路包括废气充填管8和材料充填管9，废气充填管8和材料充填管9均设置有阀门2。充填材料采用的是具有封存CO2等废气的充填材料，将油气分离器18分离出来的废气通过充填泵6以及废气充填管8从采空区31底部注入进行封存。
实施例2
参见图1-4，本实施例采用实施例1所述的原位复合开采遗煤的装置提出的一种基于过热蒸汽及超临界水原位复合开采遗煤的方法，本实施例是对400m到450m浅部埋深遗煤层和1200m到1250m深部埋深遗煤层同时热解开采，其具体操作步骤为：
1、在气化开采煤层之前，首先向遗煤层两侧的注浆区26注入水泥浆，目的是防止其他区域的地下水渗透到开采区域，待水泥浆凝结再进行煤层的开采。并且采用将水泥浆、环氧树脂、丙烯酸盐、水玻璃按照一定的比例配比形成低渗抗分散岩石渗透改性材料，通过填充泵6以及第一填充管37和第二填充管35对浅部煤层21的煤层顶板28和煤层底板27进行注浆改性，保证煤层顶板28和煤层底板27的密封性完整，为气化开采遗煤层提供有利条件。本实施例中，深部煤层25顶部为较厚的岩层30，不需要进行注浆改性；当深部煤层25上下也存在煤层顶板28和煤层底板27时，同样需要进行注浆改性。
煤层顶板28和煤层底板27采用交替式注浆方式，当煤层顶板28上的特定区域39注浆完成后，进行煤层底板27相同位置的注浆，确保煤层顶板28和煤层底板27相对应的注浆区域改性完成后，再进行下一区域的注浆，以此类推，保证注浆的全面和充分。
2、在确保所有部件处于停止或关闭状态的前提下，首先打开温度监测系统1和压力监测系统5，对第一输入管22和第二输入管24进行温度和压力的监测。
3、打开第一电加热棒20和第二电加热棒4进行预热，当第一电加热棒20和第二电加热棒4温度分别升高到800℃、500℃时，启动注水泵3，调节压力，使注入水的压力达到22.05MPa，同时打开第一输入管22的阀门2和第二输入管24的阀门2，同时打开减压阀33。将常温低压水通过第一输入管22和第二输入管24分别传送到深部煤层25和浅部煤层22。调节注水泵3的流速，首先确保在水流过第一输入管22底端时，使水达到374.3℃，22.05MPa的超临界水状态，然后调节减压阀33的阈值，使水流过第二输入管24底端时，生成温度达600℃以上的高温水蒸汽。
4、此时打开第一油气传输管14和第二油气传输管13的阀门2，以及抽采泵11，高温水蒸汽以及超临界水通过压裂和热解煤层产生的油气通过第一油气传输管14和第二油气传输管13被抽采泵11抽采至地面，并通过冷凝器17和油气分离器18对流出来的热流体进行冷却和分离，有用的油气通过收集器19进行收集。废气则通过废气管路10输送至充填泵6。
5、同时打开充填泵6，将充填材料32搅拌通过材料充填管9输送至地下采空区31，待充填材料32充满采空区31后，通过废气充填管8向井下充填材料内注入废气，直至充填材料32凝结。
实施例3
本实施例采用实施例1所述的原位复合开采遗煤的装置提出的一种基于过热蒸汽及超临界水原位复合开采遗煤的方法，本实施例仅对 1400m到1450m深部埋深遗煤层进行超临界水的热解开采，其具体操作步骤为：
1、在气化开采煤层之前，首先向遗煤层两侧的注浆区26注入水泥浆，目的是防止其他区域的地下水渗透到开采区域，待水泥浆凝结再进行煤层的开采。将水泥浆、环氧树脂、丙烯酸盐、水玻璃按照一定的比例配比低渗抗分散岩石渗透改性材料，通过填充泵6以及第一填充管37和第二填充管35对深部煤层25的煤层顶板28和煤层底板27进行注浆改性，保证煤层顶板28和煤层底板27的密封性完整，为气化开采遗煤层提供有利条件。煤层顶板28和煤层底板27采用如实施例2所述的交替式注浆方式。
2、在确保所有部件处于停止或关闭状态的前提下，首先打开温度监测系统1和压力监测系统5，对第一输入管22进行温度和压力的监测。
3、打开第一电加热棒20进行预热，当温度升高到500℃时，启动注水泵3，调节压力，使注入水的压力达到22.05MPa，将常温常压水通过第一输入管22传送到深部煤层。调节注水泵3的流速，确保在水流过第一输入管22底端时，使水达到374.3℃，22.05MPa的超临界水状态。
4、此时打开第一油气传输管14上的阀门2，以及抽采泵11，超临界水通过压裂和热解煤层产生的油气通过第一油气传输管14被抽采泵11抽采至地面，并通过冷凝器17和油气分离器18对流出来的热流体进行冷却和分离，有用的油气通过收集器19进行收集。废气则通过废气管路10输送至充填泵6。
5、同时打开充填泵6，将充填材料32搅拌通过材料充填管9输送至地下采空区31，待充填材料32充满采空区31后，通过废气充填管8向井下充填材料32内注入废气，直至充填材料32凝结。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
Claims (10)
1.基于过热蒸汽及超临界水原位复合开采遗煤的装置，其特征在于，包括注入系统、填充系统和抽采系统；所述注入系统包括底部延伸至深部煤层（25）的第一输入管（22），以及底部延伸至浅部煤层（21）的第二输入管（24）；第一输入管（22）用于向深部煤层（25）注入压力＞22.05Mpa的超临界水；第二输入管（24）用于向浅部煤层（21）注入温度为550-650℃的高温水蒸气；
所述填充系统包括底部延伸至煤层底板（27）的第一填充管（37）和底部延伸至煤层顶板（28）的第二填充管（35），通过第一填充管（37）和第二填充管（35）向煤层底板（27）和煤层顶板（28）进行注浆改性密封；
抽采系统包括底部延伸至深部煤层（25）的第一油气传输管（14），以及底部延伸至浅部煤层（21）的第二油气传输管（13），第一油气传输管（14）和第二油气传输管（13）均与抽采泵（11）相连接。
2.根据权利要求1所述的基于过热蒸汽及超临界水原位复合开采遗煤的装置，其特征在于，第一输入管（22）的出水口和第二输入管（24）的出水口均连接有温度监测系统（1）、压力监测系统（5）。
3.根据权利要求1所述的基于过热蒸汽及超临界水原位复合开采遗煤的装置，其特征在于，第一输入管（22）和第二输入管（24）均与注水泵（3）相连接；第一输入管（22）的出水口和第二输入管（24）的出水口均连接有加热装置，第一输入管（22）和第二输入管（24）均设置有阀门，第二输入管（24）连接有减压阀（33）。
4.根据权利要求1所述的基于过热蒸汽及超临界水原位复合开采遗煤的装置，其特征在于，第一填充管（37）和第二填充管（35）均连接有充填泵（6）；第一填充管（37）和第二填充管（35）均设置有阀门。
5.根据权利要求4所述的基于过热蒸汽及超临界水原位复合开采遗煤的装置，其特征在于，抽采泵（11）通过抽采管（7）依次连接有冷凝器（17）、油气分离装置（18）和收集器（19）；油气分离装置（18）通过废气管路（10）与充填泵（6）相连接，所述充填泵（6）通过充填管路与采空区（31）相连接。
6.根据权利要求5所述的基于过热蒸汽及超临界水原位复合开采遗煤的装置，其特征在于，所述充填管路包括废气充填管（8）和材料充填管（9）。
7.根据权利要求6所述的基于过热蒸汽及超临界水原位复合开采遗煤的装置，其特征在于，废气充填管（8）和材料充填管（9）均设置有阀门。
8.采用如权利要求6或7所述的基于过热蒸汽及超临界水原位复合开采遗煤的装置的原位复合开采遗煤的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）在开采遗煤层之前，首先向遗煤层两侧的注浆区（26）以及遗煤层的煤层顶板（28）和煤层底板（27）进行注浆封闭改造；
2）同时或交替开关第一输入管（22）和第二输入管（24），通过向深部煤层（25）注入超临界水进行煤层热解，通过向浅部煤层（21）注入高温水蒸汽进行热解；
3）通过抽采泵（11）使产生的油气通过第一油气传输管（14）和第二油气传输管（13）进行输送并抽采至地面；
4）油气经过处理被收集，产生的废气经过填充系统被送入采空区封存。
9.根据权利要求8所述的采用基于过热蒸汽及超临界水原位复合开采遗煤的装置的原位复合开采遗煤的方法，其特征在于，向煤层顶板（28）和煤层底板（27）进行注浆封闭改造是采用交替注浆方式，当煤层顶板（28）一个区域注浆完成后，进行煤层底板（27）对应位置的注浆，确保煤层顶板（28）与煤层底板（27）相对应的注浆区域改性完成后，再进行煤层顶板（28）和煤层底板（27）下一区域的注浆。
10.根据权利要求8所述的采用过热蒸汽及超临界水原位复合开采遗煤的装置的原位复合开采遗煤的方法，其特征在于，所述的采空区封存是将充填材料（32）通过材料充填管（9）输送至井下采空区（31），待充填材料（32）充满采空区（31）后，通过废气充填管（8）向井下的充填材料（32）内注入废气，直至充填材料（32）凝结。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311343122.6A CN117090550B (zh) | 2023-10-17 | 2023-10-17 | 基于过热蒸汽及超临界水原位复合开采遗煤的装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311343122.6A CN117090550B (zh) | 2023-10-17 | 2023-10-17 | 基于过热蒸汽及超临界水原位复合开采遗煤的装置及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117090550A true CN117090550A (zh) | 2023-11-21 |
| CN117090550B CN117090550B (zh) | 2024-02-02 |
Family
ID=88777606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311343122.6A Active CN117090550B (zh) | 2023-10-17 | 2023-10-17 | 基于过热蒸汽及超临界水原位复合开采遗煤的装置及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117090550B (zh) |
Citations (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2069744C1 (ru) * | 1994-04-28 | 1996-11-27 | Дальневосточный государственный технический университет | Способ подземной газификации |
| US20120273190A1 (en) * | 2010-12-21 | 2012-11-01 | Chevron U.S.A. Inc. | Electrokinetic enhanced hydrocarbon recovery from oil shale |
| US20140224491A1 (en) * | 2013-02-08 | 2014-08-14 | Chevron U.S.A. Inc. | System and process for recovering hydrocarbons using a supercritical fluid |
| WO2015169080A1 (zh) * | 2014-05-08 | 2015-11-12 | 中国矿业大学 | 控制覆岩裂隙和地表沉陷的保水开采充填接顶方法 |
| CN205135708U (zh) * | 2015-11-13 | 2016-04-06 | 西安科技大学 | 一种新型采空区耐压防火密闭墙 |
| CN109162676A (zh) * | 2018-09-27 | 2019-01-08 | 太原理工大学 | 一种采空区内煤层气及积水同时抽采利用的方法 |
| CN110145308A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-08-20 | 山东威斯特矿山工程科技股份有限公司 | 近水平特厚煤层集中充填巷分层迈步采充的三下采煤法 |
| CN111188594A (zh) * | 2020-02-22 | 2020-05-22 | 太原理工大学 | 一种老空区煤泥水气液流态化开采的装置及方法 |
| CN213064744U (zh) * | 2020-09-07 | 2021-04-27 | 内蒙古蒙泰不连沟煤业有限责任公司 | 自动转换阀及包括该自动转换阀的煤矿采空区注浆系统 |
| CN112951064A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-06-11 | 中国石油大学(华东) | 一种页岩储层原位开采高温高压三维物理模拟装置及实验方法 |
| US20210189263A1 (en) * | 2019-12-19 | 2021-06-24 | Saudi Arabian Oil Company | Enhanced visbreaking process |
| CN113464136A (zh) * | 2021-07-05 | 2021-10-01 | 中国矿业大学 | 地面定向钻井与井下巷道联用的流态化采煤系统及方法 |
| RU2020127668A (ru) * | 2020-08-19 | 2022-02-21 | Олег Васильевич Коломийченко | Способ разработки месторождений трудноизвлекаемых углеводородов |
| CN114575811A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-06-03 | 太原理工大学 | 用于不同埋深有机岩储层对流加热开采油气的装置及方法 |
| CN114673551A (zh) * | 2022-04-20 | 2022-06-28 | 安徽理工大学 | 一种老采空区co2矿化注浆方法 |
| CN114876438A (zh) * | 2022-05-08 | 2022-08-09 | 太原理工大学 | 一种充填式煤原位制氢的煤炭开采方法 |
| CN115163019A (zh) * | 2022-08-03 | 2022-10-11 | 西安科技大学 | 一种高温蒸气压裂原位热解富油煤分采系统及方法 |
| CN115306479A (zh) * | 2022-08-23 | 2022-11-08 | 中国矿业大学 | 一种基于废弃矿井采空区的co2区块化封存方法 |
| WO2023272587A1 (zh) * | 2021-06-30 | 2023-01-05 | 中国矿业大学(北京) | 一种实现co2地下封存的煤炭流态化开采方法 |
| CN116066052A (zh) * | 2023-03-07 | 2023-05-05 | 太原理工大学 | 一种柱旁充填-原位气化协同复采残采区遗留煤柱的方法 |
| CN116163730A (zh) * | 2022-04-12 | 2023-05-26 | 四川大学 | 一种薄煤层钻机双向前进充填开采及二氧化碳封存的方法 |
| CN116291447A (zh) * | 2023-04-18 | 2023-06-23 | 太原理工大学 | 三下遗煤连采连充绿色高效开采系统与方法 |
-
2023
- 2023-10-17 CN CN202311343122.6A patent/CN117090550B/zh active Active
Patent Citations (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2069744C1 (ru) * | 1994-04-28 | 1996-11-27 | Дальневосточный государственный технический университет | Способ подземной газификации |
| US20120273190A1 (en) * | 2010-12-21 | 2012-11-01 | Chevron U.S.A. Inc. | Electrokinetic enhanced hydrocarbon recovery from oil shale |
| US20140224491A1 (en) * | 2013-02-08 | 2014-08-14 | Chevron U.S.A. Inc. | System and process for recovering hydrocarbons using a supercritical fluid |
| WO2015169080A1 (zh) * | 2014-05-08 | 2015-11-12 | 中国矿业大学 | 控制覆岩裂隙和地表沉陷的保水开采充填接顶方法 |
| CN205135708U (zh) * | 2015-11-13 | 2016-04-06 | 西安科技大学 | 一种新型采空区耐压防火密闭墙 |
| CN109162676A (zh) * | 2018-09-27 | 2019-01-08 | 太原理工大学 | 一种采空区内煤层气及积水同时抽采利用的方法 |
| CN110145308A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-08-20 | 山东威斯特矿山工程科技股份有限公司 | 近水平特厚煤层集中充填巷分层迈步采充的三下采煤法 |
| US20210189263A1 (en) * | 2019-12-19 | 2021-06-24 | Saudi Arabian Oil Company | Enhanced visbreaking process |
| CN111188594A (zh) * | 2020-02-22 | 2020-05-22 | 太原理工大学 | 一种老空区煤泥水气液流态化开采的装置及方法 |
| RU2020127668A (ru) * | 2020-08-19 | 2022-02-21 | Олег Васильевич Коломийченко | Способ разработки месторождений трудноизвлекаемых углеводородов |
| CN213064744U (zh) * | 2020-09-07 | 2021-04-27 | 内蒙古蒙泰不连沟煤业有限责任公司 | 自动转换阀及包括该自动转换阀的煤矿采空区注浆系统 |
| CN112951064A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-06-11 | 中国石油大学(华东) | 一种页岩储层原位开采高温高压三维物理模拟装置及实验方法 |
| WO2023272587A1 (zh) * | 2021-06-30 | 2023-01-05 | 中国矿业大学(北京) | 一种实现co2地下封存的煤炭流态化开采方法 |
| CN113464136A (zh) * | 2021-07-05 | 2021-10-01 | 中国矿业大学 | 地面定向钻井与井下巷道联用的流态化采煤系统及方法 |
| CN116163730A (zh) * | 2022-04-12 | 2023-05-26 | 四川大学 | 一种薄煤层钻机双向前进充填开采及二氧化碳封存的方法 |
| CN114673551A (zh) * | 2022-04-20 | 2022-06-28 | 安徽理工大学 | 一种老采空区co2矿化注浆方法 |
| CN114575811A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-06-03 | 太原理工大学 | 用于不同埋深有机岩储层对流加热开采油气的装置及方法 |
| CN114876438A (zh) * | 2022-05-08 | 2022-08-09 | 太原理工大学 | 一种充填式煤原位制氢的煤炭开采方法 |
| CN115163019A (zh) * | 2022-08-03 | 2022-10-11 | 西安科技大学 | 一种高温蒸气压裂原位热解富油煤分采系统及方法 |
| CN115306479A (zh) * | 2022-08-23 | 2022-11-08 | 中国矿业大学 | 一种基于废弃矿井采空区的co2区块化封存方法 |
| CN116066052A (zh) * | 2023-03-07 | 2023-05-05 | 太原理工大学 | 一种柱旁充填-原位气化协同复采残采区遗留煤柱的方法 |
| CN116291447A (zh) * | 2023-04-18 | 2023-06-23 | 太原理工大学 | 三下遗煤连采连充绿色高效开采系统与方法 |
Non-Patent Citations (7)
| Title |
|---|
| LAKHOVA, A等: "Transformation of heavy oil in hydrothermal impact", PETROLEUM SCIENCE AND TECHNOLOGY, vol. 37, no. 05 * |
| WANG, L等: "Effect of pyrolysis on oil shale using superheated steam: A case study on the Fushun oil shale, China", FUEL, vol. 253 * |
| WANG, L等: "Effects of supercritical carbon dioxide under different conditions on mechanical properties and energy evolution of coal", GEOMECHANICS AND GEOPHYSICS FOR GEO-ENERGY AND GEO-RESOURCES, vol. 08, no. 03 * |
| ZHAO, FM等: "The mechanism of H2O in the superheated steam affecting the quality of in-situ pyrolysates of oil shale kerogen: Part B-favorable conversion of residues", FUEL, vol. 337 * |
| 宋旭: "生物质与煤共气化机理试验研究", 中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑, no. 2008 * |
| 康志勤: "油页岩热解特性及原位注热开采油气的模拟研究", 中国博士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑, no. 2011 * |
| 康志勤;李翔;杨涛;赵静;赵阳升;杨栋;: "基于传导、对流不同加热模式的油页岩孔隙结构变化的对比研究", 岩石力学与工程学报, no. 11 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117090550B (zh) | 2024-02-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106884638B (zh) | 一种煤层气热力开采的原位加热方法 | |
| US6679326B2 (en) | Pro-ecological mining system | |
| US3139928A (en) | Thermal process for in situ decomposition of oil shale | |
| US3516495A (en) | Recovery of shale oil | |
| US20080078552A1 (en) | Method of heating hydrocarbons | |
| CN108487888B (zh) | 用于提高油页岩原位开采油气采收率辅助加热装置及方法 | |
| CN103670338A (zh) | 一种煤层气与煤共采方法 | |
| CN108868706B (zh) | 定向钻进超临界二氧化碳致裂置换开采天然气水合物方法 | |
| 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 | |
| CN108756839B (zh) | 油页岩隔热增效原位转化方法及系统 | |
| CN103069104A (zh) | 原位热解的井筒机械完整性 | |
| US20210010718A1 (en) | Geothermal development system and the construction method thereof | |
| CN107387041A (zh) | 一种注临界介质油页岩单井吞吐转化工艺 | |
| CN103321618A (zh) | 油页岩原位开采方法 | |
| CN113803104B (zh) | 上采区埋管与下向钻孔一体化布置及全周期瓦斯抽采方法 | |
| CN113266314A (zh) | 煤层气煤气矿井 | |
| CN110617047A (zh) | 基于定向钻进与液氮急冻遇热致裂的煤层瓦斯抽采方法 | |
| CN114458264A (zh) | 油页岩原位开采反应区控制系统及工艺方法 | |
| CN116752194B (zh) | 一种中浅层煤下铝土矿原位高效电解开采装置及方法 | |
| CN117090550B (zh) | 基于过热蒸汽及超临界水原位复合开采遗煤的装置及方法 | |
| CN104453815A (zh) | 一种热采防污染管柱 | |
| CN105114045A (zh) | 一种基于气举法采油的ccus系统及应用 | |
| CN112412422A (zh) | 冷冻致裂协同本煤层水力造穴增透促抽方法 | |
| CN115492557B (zh) | 深部不可采煤层co2封存及煤层气负压抽采装置及方法 | |
| RU2741644C1 (ru) | Способ разработки месторождений трудноизвлекаемых углеводородов |
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 |