NL8006485A - Werkwijze voor het ondergronds vergassen van steen- of bruinkool. - Google Patents

Werkwijze voor het ondergronds vergassen van steen- of bruinkool. Download PDF

Info

Publication number
NL8006485A
NL8006485A NL8006485A NL8006485A NL8006485A NL 8006485 A NL8006485 A NL 8006485A NL 8006485 A NL8006485 A NL 8006485A NL 8006485 A NL8006485 A NL 8006485A NL 8006485 A NL8006485 A NL 8006485A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
gas
filling
liquid
pressure
borehole
Prior art date
Application number
NL8006485A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Ir Arnold Willem Josephus Grup
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ir Arnold Willem Josephus Grup filed Critical Ir Arnold Willem Josephus Grup
Priority to NL8006485A priority Critical patent/NL8006485A/nl
Priority to US06/322,476 priority patent/US4441554A/en
Priority to DE8181201289T priority patent/DE3169740D1/de
Priority to EP81201289A priority patent/EP0053418B1/en
Publication of NL8006485A publication Critical patent/NL8006485A/nl

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/295Gasification of minerals, e.g. for producing mixtures of combustible gases
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/16Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
    • E21B43/24Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection
    • E21B43/243Combustion in situ
    • E21B43/247Combustion in situ in association with fracturing processes or crevice forming processes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25Methods for stimulating production
    • E21B43/26Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • E21B43/267Methods for stimulating production by forming crevices or fractures reinforcing fractures by propping
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21FSAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F15/00Methods or devices for placing filling-up materials in underground workings
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S48/00Gas: heating and illuminating
    • Y10S48/06Underground gasification of coal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Description

/
Lx 5738
Werkwijze voor het ondergronds vergassen van steen- of bruinkool.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het ondergronds vergassen van steen- of bruinkool in een hellende koollaag, waarbij twee boorgaten vanaf het aardoppervlak in de koollaag worden geboord, die in de koollaag met de helling van deze laag neerwaarts 5 worden voortgezet, en aan het benedeneinde met elkaar in verbinding worden gesteld, waarna de kool kan worden ontstoken, waarbij verder door toevoer van een zuurstofhoudend gas door een van de boorgaten en afvoer van de verbrandingsgassen door het andere boorgat het verbran-dings- en vergassingsfront zich opwaarts door de koollaag gaat voort-10 planten, terwijl ervoor wordt gezorgd, dat de boorgaten met de holle ruimte achter het verbrandingsfront in verbinding blijven, en voorts de holle ruimte bij tussenpozen wordt opgevuld met een vulling, die door een van de boorgaten wordt toegevoerd.
Een dergelijke werkwijze is beschreven in de oudere aanvrage 15 7710 18^ van dezelfde aanvrager. Daarbij verlopen in het bijzonder de boorgaten in de koollaag ten minste nabij hun onderste uiteinde naar elkaar toe, ten einde het vormen van de voor het op gang brengen van de vergassing vereiste verbinding tussen de beide boorgaten te vergemakkelijken, terwijl door het opwaarts uiteenwijken van deze 20 boorgaten het vergassingsfront een voor een ekonomische opbrengst voldoende lengte verkrijgt.
Het vullen dient om de bovenlaag te ondersteunen en instort-ting tegen te gaan, en anderzijds om er-voor te zorgen, dat de zuur»· stofhoudende gasstroom zo doeltreffend mogelijk met de brandende kool 25 in aanraking komt. Bij een te wijde doorgang zal namelijk een deel van deze gasstroom rechtstreeks naar het andere boorgat afvloeien, zodat dit voor de verbranding verloren gaat, terwijl bovendien de aanwezigheid van zuurstofhoudens gas in de gevormde verbrandingsgassen gevaarlijk kan zijn. Er moet dus worden gezorgd voor een niet 30 te wijde gasdoorgang boven de vulling, waarin de gasstroom turbulent is, zodat een optimale benutting van de zuurstof mogelijk wordt.
O Het is mogelijk een dikke brij van verhardend materiaal zo als cement voor het vullen te gebruiken, doch afgezien van de kos-\ ten heeft dit het bezwaar, dat in de holle ruimte vaste deeltjes ^^35 te snel uit de brij afscheiden en/of het verhardende materiaal bij de heersende temperaturen te vroeg verhardt. In beide gevallen zal dit tot verstopping van de holle ruimte en onvoldoende vulling daarvan leiden, vooral zodra deze ruimte enige uitgestrektheid verkrygt.
8 00 6 48 5 * *2-
Deze onvoldoende en ongelijkmatige vulling zal tot gevolg hebben, dat instortingen niet meer kunnen worden voorkomen, en dat verder de gasstroom onvoldoende met de kool in aanraking zal komen, zodat de gassamenstelling dienovereenkomstig slecht en onstandvastig 5 wordt, terwijl door de aanwezigheid van zuurstof in het gasmengsel gevaar voor ontploffing nabij of in het afvoergat ontstaat. Bovendien zal een ongelijkmatige vulling tot gevolg hebben, dat het ver-brandingsfront een onregelmatige vorm verkrijgt,waardoor het verder vullen van de holle ruimte nog moeilijker wordt.
10 Hoewel reeds is gedacht aan het vullen van de holle ruimte met een korrelvormig materiaal, bijv. zand, dat in een gas- of vloei-stofstroora door een boorgat in de holle ruimte wordt gevoerd, werd dit tot nu toe onuitvoerbaar geacht, omdat werd gemeend, dat het niet oogelijk was de holle ruimte op deze wijze in voldoende mate 15 te vullen, o.a. wegens een onregelmatige afzetting, meesleping van reeds afgezette deeltjes , kans op verstopping nabij het toevoerboor-gat e.d., terwijl voorts werd aangenomen, dat een dergelijke wijze van vullen volledig onbeheersbaar was, zodat nooit een voor een recht verbrandingsfront vereiste gelijkmatige vulling zou kunnen worden 20 verkregen,
De uitvinding berust op inzicht, dat uit modelproeven is ' verkregen, waarbij is gebleken, dat de afzetting van de voor het vullen gebruikte korrels uit een suspensie bij het binnentreden van de holle ruimte begint, waar de stroomsnelheid van de suspensie sterk 25 afneemt, waarbij, zodra de doorgang plaatselijk wordt vernauwd, een doorbraak plaatsvindt, die tot een afzetting voorbij de aanvankelijke afzetting aanleiding geeft, welke door braak, zich opwaarts tot nabij het koolfront gaat verplaatsen, een en ander zodanig, dat ten slotte de gehele holle ruimte wordt gevuld, met uitzondering van een betrek-30 kelijke nauwe doorgang, waarvan de afmetingen zodanig zijn, dat er een evenwicht ontstaat tussen afzetting uit de suspensie en meesleping met de suspensie. Daarbij is verder gebleken, dat deze afzetting kan worden beheerst door een .geschikte keus.van o.a. de concentratie van de suspensie en van de doorvoersnelheid daarvan.
35 De werkwijze volgens de uitvinding heeft derhalve als kenmerk, dat het vulmateriaal in een dragerstof wordt gesuspendeerd, welke supensie door de boorgaten en de holle ruimte wordt gevoerd, en wel met een zodanige concentratie en doorvoersnelheid, dat het vulmateriaal bij vermindering van de stroomsnelheid bij het binnentreden 800 6 48 5 -3- ’ *> \ van de holle ruimte uit de suspensie zal neerslaan, waarbij het doorvoeren van de suspensie wordt voortgezet, totdat de holle ruimte geheel met het vulmateriaal is gevuld, met uitzondering van een nauw kanaal aan de bovenzijde van deze ruimte nabij het koolfront, waar-5 van de breedte wordt bepaald door de daar optredende stroomsnelheid, waarbij een evenwicht tussen neerslag en meesleping van het vulmateriaal wordt bereikt.
Wanneer het vulmateriaal in een vloeistof wordt gesuspendeerd, in het bijzonder in water, dient na het vullen van de holle 10 ruimte de vloeistof uit het kanaal te worden verwijderd, alvorens een vergassing opnieuw op gang wordt gebracht, hetgeen kan geschieden door het doorvoeren van een gas, in het bijzonder lucht.
De ruimten tussen de korrels van een aldus verkregen vulling \ „ zijn met suspensievloeistof gevuld. De aanwezigheid van deze vloei- 15 stof nabij hat hete vergassingsfront kan echter schadelijk zijn, daar het water aan het oppervlak zal verdampen, waardoor de gassamenstelling kan veranderen, en bovendien veel warmte aan het vergassings-front wordt onttrokken. Voorts zal een sterk met vloeistof gemengde vulling zich als een vloeistof gedragen,. die dan debodemdruk niet 20 voldoende kan weerstaan, ei\ dan soms door de bodemdruk wordt weggeperst, waardoor het vergassingskanaal kan worden dichtgedrukt. Der- r halve moet soms de vulling ten minste gedeeltelijk van de suspensievloeistof worden ontdaan, Dit kan volgens de uitvinding geschieden door in een van de boorgaten een binnenbuis neer te laten, waarbij 25 het benedeneinde van deze buis en dat van het betrokken boorgat zich tot een verschillende diepte uitstrekken, waarna door deze binnenbuis dan wel de deze buis omgevende ringvormige doorgang onder afsluiting van het andere boorgat, dan wel door het andere boorgat onder afsluiting van de voornoemde binnenbuis dan wel de omgevende doorgang, een 30 gas onder druk aan de holle ruimte wordt toegevoerd, ten gevolge waarvan in de niet afgesloten doorgang een vloeistofkolom omhoog zal worden gedrukt, waarvan de hoogte met de druk van het gas overeenkomt, eventueel verminderd met de boven deze vloeistofkolom heersende druk. Op deze wijze kan de vloeistof in de vulling worden weggedrukt tot 35 een gewenst peil, dat niet dieper kan liggen dan de opening van de doorgang, waarin de vloeistofkolom is weggeperst. Door regeling van de druk, de lengte van de binnenbuis, en/of de druk boven de omhoog geperste vloeistof, kan dan het vloeistofpeil nauwekeurig worden ingesteld. Wanneer uit de omgeving water blijft toevloeien, kan door een 800 6 48 5 s » -Λ- geschikte keus van de druk er—voor worden gezorgd, dat de vloeistof-kolom zich tot het aardoppervlak uitstrekt, waar dan het water voortdurend kan afvloeien, waarbij door het toepassen van een geschikte smoordoorgang zo nodig nog een tegendruk kan worden gehandhaafd. De 5 niet voor het omhoogdrukken van de waterkolom gebruikte doorgang van de van de binnenhuis voorziene boorput kan dan verder worden gebruikt voor het toevoeren van het voor de verbranding vereiste gas of voor het afvoeren van de gevormde verbrandingsgassen, waarbij er uiteraard voor moet worden gezorgd, dat deze gassen onder de voornoemde druk 10 blijven staan, waartoe van geschikte sraooronderdelen in de voor de gasafvoer gebruikte doorgangen gebruik kan worden gemaakt#
In plaats van een vloeistofsuspensie te gebruiken kan het korrelvormige materiaal ook met een gas worden gemengd, dat onder een zodanig hoge druk wordt gezet, dat de viscositeit en de dichtheid 15 ervan voldoende toenemen om de voor de gewenste afzetting van het vulmateriaal vereiste stromingsomstandigheden te verkrijgen. In dat geval behoeft geen suspensievloeistof uit de vulling te worden verdreven# Door het handhaven van de druk kan uiteraard weer mogelijkerwijs uit de omgeving toestromend water van het vergassingsfront wor-20 den weggehouden·
In sommige gevallen zal onder de voor het vullen gewenste stromingsomstandigheden het uiteindelijk verkregen kanaal te nauw zijn. Uit proefnemingen is gebleken, dat een dergelijk kanaal op beheerste wijze kan worden vergroot door het doorvoeren van een vloei-25 stof, bijv. de zuivere dragervloeistof, al dan niet samen met een gas. Uit proefnemingen zijn betrekkingen tussen de doorvoersnelheid, de helling van de koollaag, de korrelgrootte en de .dichtheid van het vulmateriaal, de aard van de vloeistof en de bereikte kanaaldoor-snede afgeleid, die een voldoende nauwkeurige beheersing 'van de ka-30 naalafmetingen mogelijk maken#
Het kan soms gunstig zijn in de van de vloeistof ontdane bovenlaag van de vulling een deze vulling verstevigende of verhardende stof in te voeren.
^en slotte kan het gunstig zijn de stromingszin van het zuur-35 stofhoudende gas om te keren, zodra het verbrandingsgebied het afvoer-boorgat gaat naderen, zodat dan het laatste gedeelte van de koollaag als oxydatiegebied, en het oorspronkelijke oxydatiegebied als reduc-tiegebied gaat werken, ten einde tot aan het einde toe een vaste gassamenstelling te handhaven, en een te hoge temperatuur nabij het aan- 8 00 6 48 5 s -5- vankelijk als gasafvoer dienede boorgat te vermijden#
De uitvinding zal in het onderstaande nader worden toegelicht aan de hand van een tekening; hierin toont: fig#1 en 2 twee doorsneden door een koollaag en de aangren-5 zende holle ruimte volgens de lijn II - II van fig.1 resp. I-I van fig.2; fig.3 een met fig.1 overeenkomende doorsnede met een geheel gevulde holle ruimte, en met middelen voor het daaruit verwijderen van water; en 10 fig.^A enB twee met een deel van fig.1 overeenkomende ver eenvoudigde doorsneden ter verduidelijking van het verloop van het vergassingsfront#
In fig.1 zijn twee boorgaten 1 en 2 weergegeven, die, zoals in de oudere aanvrage 7710 18*+ is beschreven, zich in de richting van 15 een koollaag 3 uitstrekken, en elkaar daarbij naar beneden toe kunnen naderen, ‘Er is hierbij aangenomen, dat de koollaag 3 tot een recht koolfront k is weggebrand, terwijl de onderliggende holte 5 voordien door middel van een vulling 6 tot bij 7 is gevuld. Zoals in de oudere aanvrage is beschreven, kan een recht verloop van het kool-20 front 4 worden verkregen door de aanvankelijk gevormde holle ruimte, die een onregekmatig verloop kan hebben, met een zware brij of met een verstijvende of verhardende massa zoals cement te vullen, zodat een recht vullingsoppervlak worden verkregen, dat bij latere vullingen ook recht blijft. Doordat aanvankelijk de boringen 1 en 2 zeer dicht 25 bij elkaar zijn gelegen, en de holle ruimte dan ook dienovereenkomstig klein is, zal het vullen ervan met een dergelijke massa zonder moeilijkheden verlopen.
De vulling 6 volgens de uitvinding bestaat bijv. uit zand of dergelijk korrelvormig materiaal. Zodra de holte 5 door het wegbran-30 den van de koollaag 3 zo groot is geworden, dat de door bijv. het boorgat 1 toegevoerde lucht of ander zuurstofhoudend gas in hoofdzaak laminair gaat stromen, en dan niet meer volledig met het verbrandings-gebied in aanraking komt, moet de holle ruimte 5 weer opnieuw worden opgevuld. De verbranding moet dan worden onderbroken. Voor het vullen 35 van de holle ruimte 5 wordt gebruik gemaakt van de boorgaten 1 en 2, die door middel van poorten 8 resp. 9 met de holle ruimte 5 in verbinding staan. Eventueel bij de vorige vergassingsstappen gebruikte lager gelegen poorten kunnen daarbij, voor zover deze met de holle ruimte in verbinding staan, met behulp van geschikte binnenhuizen tijdelijk worden afgedekt. Bij het voortschrijden van het koolfront 4 dienen 800 6 48 5 -6-
Ir' uiteraard bijkomende poorten 8 en 9 worden gevormd. De wijze, waarop dit geschiedt, is bekend, zodat daarop niet nader behoeft te worden ingegaan.
Wanneer bijv. een zand-watersuspensie door het boorgat 1 5 wordt toegevoerd, zal de stroomsnelheid daarvan na het verlaten van de poort 8 sterk afnemen, zodat onmiddellijk voorbij deze poort afzetting van zand zal plaatsvinden. Het water vult de ruimte 5» en kan ten slotte door het andere boorgat 9 afvloeien. Bij het afzetten van zand wordt de doorgang op de duur verkleind, hetgeen dan tot een 10 toeneming van de vloeistofsnelheid en ten slptte tot een doorbraak zal leiden, die wegens de opwaartse helling van de begrenzingswanden 10 van de ruimte 5 naar boven toe gaat wentelen, en ten slotte tot een tegen het koolfront b gelegen doorgang 11 zal leiden. De begrenzing van de afzetting is in fig.1 bij 12 in opeenvolgende stappen 15 schematisch weergegeven, waarbij steeds weer een doorbraak zal plaatsvinden, die zich naar boven toe verplaatst, zodat ten slotte een doorgaand kanaal 11 wordt verkregen, dat zich tussen de poorten 8 en 9 uitstrekt. Er zal dan een kleine ruimte 5' vrijblijven, tenzij de afvoer door een lager gelegen poort 9f kan plaatsvinden, waarbij dan 20 het kanaal 11 langs de begrenzing van het boorgat 2 naar beneden zal verlopen tot de poort 9' is bereikt. De poort 9' kan bijv. de tijdens de voorgaande vergassingsstap gebruikte afvoerpoort voor de verbrandingsgassen zijn, waarbij weer, zoals in het voorgaande is aangeduid, van een geschikte verhuizing gebruik kan worden gemaakt om bepaalde 25 poorten tijdelijk af te dekken.
Deze wijze van zandafzetting is met behulp van modelproeven vastgesteld, waarbij met schaalfactoren rekening werd gehouden. Daarbij zijn betrekkingen tussen de concentratie van de suspensie, de grootte van de korrels van het vulmateriaal, de dichtheid van de 30 korrels en van de drager, en de doorvoersnelheid van de suspensie vastgesteld, die, rekening houdend met de schaalfactoren, kunnen worden gebruikt voor het beheersen van het vullen van een ondergrondse holle ruimte 5.
Het aldus verkregen kanaal 11 kan soms te nauw zijn, d.w.z.
35 een te grote stromingsweerstand bij het toevoeren van zuurstofhoudend gas en het afvoeren van de gevormde verbrandingsgassen hebben, om een doeltreffende vergassing te verkrijgen. Het bezinken van het korrelvormige vulmateriaal kan niet altijd zodanig worden beheerst, dat een groter kanaal 11 wordt verkregen. In dat geval kan nu aan het einde 8 00 6 48 5 % -7-
Van de vulbewerking het aanwezige kanaal 11 worden doorgespoeld met een geschikte vloeistof, d.w.z. meestal met water. Uit modelproeven zijn betrekkingen afgeleid, die het verband tussen de korrelgrootte en de dichtheid van de vulling, de stroomsterkte, de dichtheid en de 5 aard van de vloeistofstroom, de helling van de koollaag en de bereikte kanaaldoorsnede aangeven, zodat zonder moeite de gewenste kanaaldoor-snede door een dienovereenkomstige keus van de vloeistofstroomsterkte kan worden ingesteld. Ook de viscositeit van de vloeistof is daarbij van belang. Het kan dan ook soms gunstig zijn, in plaats van een 10 spoelvloeistof een mengsel van een gas en een vloeistof, in het bijzonder lucht en water, te gebruiken.
Na het vormen van het kanaal 11 en eventueel het vergroten daarvan met behulp van een spoelvloeistof, dient de aanwezige vloei-v stof uit heijkanaal en de boorgaten te worden verdreven, hetgeen met 15 behulp van een gas onder druk kan geschieden·
De vulling 6, die zich tot aan het kanaal 11· uitstrekt, bestaat uit zandkorrels of dergelijke, waarbij de tussenruimten tussen de korrels geheel met de vloeistof, dus meestal met water, zijn gevuld. Een bezwaar is, dat een dergelijke vulling zich als drijfzand 20 kan gedragen, en dan onder de op de oppervlakken 10 werkende bodem-druk kan worden weggeperst in plaats van deze druk op te nemen. Een ander bezwaar is, dat, wanneer water uit de omgevende bodemlagen toestroomt, het kanaal 11 zal vollopen, zodat de vergassing onmogelijk wordt. Ook wanneer dit niet plaatsvindt, kan de aanwezigheid 25 van water in de vulling schadelijk zijn, daar het water betrekkelijk veel warmte kan opnemen, en bij verdamping de gassamenstelling doet veranderen. Het verdient dan ook dikwijls aanbeveling het water ten minste gedeeltelijk uit de vulling te verwijderen.
Dit kan bijv. geschieden op de in fig.3 aangeduide wijze.
30 Daarbij is in een van de^boorgaten, in dit geval het afvoerboorgat 2 een binnenbuis 13 aangebracht, die tot aan het uiteindelijk gewenste waterpeil 1½ reikt. De tussenruimte 15 tussen de buis 13 en de wand van het boorgat 2 ie boven het aardoppervlak bij 16 afgesloten, en staat door middel van een regelkraan 17 met de afvoerleiding 18 in 35 verbinding. Wanneer nu op het boorgat 1 een gasdruk wordt gezet, terwijl de kraan 17 gesloten is, zal de buis 13 met water worden gevuld, totdat de lengte van de waterkolom met de gasdruk overeenkomt. Wanneer de gasdruk hoger is dan met de lengte van de buis 13 overeenkomt, zal water aan de bovenzijde uit de buis stromen, totdat het water in 8 00 6 48 5 -8- de vulling het peil 1*f heeft bereikt. Het is voorts mogelijk op de buis 13 een tegendruk te zetten, of deze van een regelkraan of knijp-stuk te voorzien, zodat dan een grotere druk dan met de waterkolom overeenkomt wordt bereikt. Dit kan nuttig zijn om te verhinderen, 5 dat, wanneer het peil 1^ is bereikt, aanmerkelijke hoeveelheden gas door de waterkolom zullen ontsnappen. Wanneer de vergassing onder deze druk wordt uitgevoerd, hetgeen door het instellen van de kraan 17, waardoorheen het gevormde gas wegstroomt, kan worden geregeld, zal de vulling tot het ingestelde peil droogblijven. Wanneer water 10 uit de omgeving toestroomt, kan dit door de buis 13 wegstromen, waarbij het peil van de vloeistof door het instellen van de druk en eventueel de tegendruk op de gewenste waarde gehandhaafd blijft.
Uiteraard kunnen de rollen van de buis 13 en de tussenruim-; te 15 worden verwisseld, terwijl het ook mogelijk is het boorgat 1 15 af te sluiten, en de gasdruk toe te voeren door dat gedeelte van het boorgat 2, dat niet voor de waterkolom wordt gebruikt’. Het boorgat 1 kan dan voor het afvoeren van het gevormde verbrandingsgas worden gebruikt, waartoe dit gat van een regelbare kraan kan worden voorzien.
20 Wanneer aldus de bovenlaag van de vulling 6 van water is ont daan, kan deze bovenlaag in een of meer bijkomende bewerkingsstappen met een verstijvende stof worden gevuld, of met een stof, die de korrels van het vulmateriaal aan elkaar hecht, waardoor dan een oppervlak van de vulling wordt verkregen, dat ongevoelig is voor gasstromen, 25 zodat daaruit geen korrels meer door de gasstroom worden meegesleept, en derhalve dit oppervlak onder alle omstandigheden recht zal blijven. Voorts zal er geen erosie in het afvoerboorgat, optreden, terwijl bovendien verdamping van water uit de onderliggende lagen door het oppervlak heen wordt tegengegaan. Wanneer het oppervlak aldus voldoende 30 is afgedicht, kan het waterpeil in de onderliggende lagen eventueel worden verhoogd.
In plaats van een vloeistofsuspensie voor het vullen van de holle ruimte 5 met de vulling 6 te gebruiken, kan soms ook van een gas gebruik worden gemaakt, dat onder een zodanig hoge druk wordt ge-35 zet, dat de viscositeit en de dichtheid ervan voldoende groot zijn om het gewenste stromings- en afzettingsgedrag te verkrijgen. Het voordeel daarvan is, dat later geen vloeistof meer uit het gevormde kanaal 11 behoeft te worden verdreven, terwijl de druk zodanig kan worden gekozen, dat mogelijkerwijs uit de omgeving toestromend water 800 6 48 5 , *
N
-9- yan het kanaal 11 wordt weggehouden· Op deze wijze kan de vergassing sneller op gang worden gebracht, in het bijzonder wanneer een zuur*· stofhoudend gas voor het invoeren van het vulmateriaal wordt gebruikt.
In fig.J+A is aangegeven, hoe de vergassing plaatsvindt· Het 5 door het boorgat 1 toegevoerde zuurstofhoudende gas, bijv* lucht, al dan niet gemengd met water of stoom, onderhoudt de verbranding in de koollaag 3»waarbij oxydatie van de kool in een gebied 19 zal plaatsvinden, waar de koolstof tot kooldioxyde wordt verbrand, terwijl bij aanwezigheid van waterdamp ook waterstof en/of methaan kan worden 10 gevormd. Het gevormde kooldioxyde zal daarna door aanraking met de kool in het gebied 20 weer worden gereduceerd tot koolmonoxyde, terwijl de gevormde gassen door het boorgat 2 afvloeien· Wanneer echter het oxydatiegebied 19 verder naar het afvoergat 2 beweegt, wordt het reductiegebied 20 dienovereenkomstig korter· Wanneer dit gebied 15 te kort wordt, zal de reductie onvolledig worden, zodat het afgevoerde gas steeds meer kooldioxyde gaat bevatten, terwijl ook de temperatuur van het gas hoger wordt, hetgeen schadelijk kan zijn voor in het boorgat 2 aanwezige verhuizingen·
Om dit nadeel op te heffen wordt nu op de wijze van fig.^B 20 gasstroom omgekeerd, zodra het reductiegebied 20 te kort gaat worden, hetgeen bijv. door bepaling van het kooldioxydegehalte kan worden vastgesteld· Dit betekent, dat nu het oorspronkelijke reductiegebied 20 oxydatiegebied wordt, zoals bij 20' is aangeduid, terwijl het achter het oorspronkelijke oxydatiegebied 19 gevormde nieuwe kool-25 front k' nu als reductiegebied gaat werken· Op deze wijze kan het gehele koolfront worden weggebrand, zonder dat de samenstelling van het gas verandert of de temperatuur daarvan te hoog wordt. Wanneer op de wijze van fig.3 onder hoge druk wordt vergast, dienen uiteraard de béide boorgaten 1 en 2 van geschikte afsluiters te Zijn voorzien, 30 die ook bij het omkeren van de stroomzin van het gas het handhaven van de gewenste druk toelaten· Het omkeren van de stromingszin is alleen zinvol, wanneer op de wijze van de uitvinding een in hoofdzaak gelijkmatig kanaal 11 boven de vulling 6 wordt gevormd, waarin over de gehele lengte vergelijkbare stromingsomstandigheden aanwe-35 zig zijn·
Op de in het voorgaande beschreven wijze wórdt het nu mogelijk een doeltreffende vergassing van onderaardse kolenlagen met een goede opbrengst te verkrijgen, waarbij de samenstelling van het gas steeds optimaal kan worden gehouden. De uit modelproeven afgeleide betrek- 800 6 48 5 -10- kingen laten daarbij toe onder alle omstandigheden een aan deze optimale omstandigheden aangepaste doorsnede van het kanaal 11 te verkrij# gen* 4< 8 00 6 48 5

Claims (9)

  1. 2, Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het vulmateriaal in een 25 vloeistof is gesuspendeerd, met het kenmerk, dat voor het opnieuw op gang brengen van de vergassing de vloeistof met behulp van een gas, in het bijzonder lucht, uit het kanaal wordt verwijderd.
  2. 3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de vulling ten minste gedeeltelijk van de suspensievloeistof wordt ontdaan 30 door in een van de boorgaten een binnenbuis neer te laten, waarbij het benedeneinde van deze buizen en dat van het betrokken boorgat -zich tot een verschillende diepte uitstrekken, waarna door deze binnenbuis dan wel de deze buis omgevende ringvormige doorgang onder af*i sluiting van het andere boorgat, dan wel door het andere boorgat on-35 der afsluting van de voornoemde binnenbuis dan wel de omgevende doorgang, een gas onder druk aan de holle ruimte wordt toegevoerd, ten gevolge waarvan in de niet afgesloten doorgang een vloeistofkolom om- 8 00 6 48 5 -12- hoog zal worden gedrukt, waarvan de hoogte met de druk van het gas overeenkomt, eventueel verminderd met de boven deze vloeistofkolom heersende druk. Werkwijze volgens conclusie 3* met het kenmerk , dat de 5 toegevoerde druk zodanig is, dat de vloeistofkolom zich tot aan het aardoppervlak uitstrekt, ten einde uit de omgeving naar de holle ruimte toestromend water naar boven toe af te voeren,
  3. 5. Werkwijze volgens conclusie *t, met het kenmerk, datde doorgang, waarin de vloeistofkolom opstijgt, wordt voorzien van een smoor- 10 doorgang voor het handhaven van een tegendruk,
  4. 6. Werkwijze volgens een van de conclusies 3·«5» met het kenmerk, dat de doorgangen voor het afvoeren van de gevormde verbrandipgp-gassen en/of het toevoeren van zuurstofhoudend gas van geschikte smooronderdel.en zijn voorzien voor het handhaven van de gewenste druk 15 in de holle ruimte,
  5. 7. Werkwijze volgens een van de conclusies 1,.6, met het kenmerk, dat het vulmateriaal met een gas wordt gemengd, dat onder een zodanig hoge druk staat, dat de viscositeit en de dichtheid ervan voldoende is om de voor afzetting van het vulmateriaal vereiste stromings- 20 omstandigheden te verkrijgen,
  6. 8. Werkwijze volgens een van de conclusies 1..7» met het kenmerk, dat het gevormde kanaal na het vullen op beheerste wijze wordt vergroot door het doorvoeren van een vloeistof, in het bijzonder de zuivere dragerstof, al dan niet samen met een gas, waarbij de door- 25 voersnelheid afhankelijk van de helling van de koollaag,de korrelgroot-te van het vulmateriaal, de dichtheid van het vulmateriaal en van de drager, op de gewenste kanaaldoorsnede wordt afgestemd* . 9# Werkwijze volgens een van de conclusies 1.,8. met het kenmerk, dat aan de van de vloeistof ontdan.·. bovenlaag van de vulling 30 een deze vulling verstevigende of verhardende stof wordt toegevoegd,
  7. 10, Werkwijze volgens een van de conclusies 1*.9,met het ken -merk, dat, zodra het verbrandingsgebied het afvoerboorgat gaat nade ren, de stromingszin van het zuurstofhoudende gas wordt omgekeerd, zodat dan het laatste gedeelte van de koollaag als oxydatiegebied , en 35 het oorspronkelijke oxydatiegebied als reductiegebied gaat werken, 8 00 6 48 5 -13-
  8. 11. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de beidé boorgaten van voor het handhaven van de vereiste druk in de beide stromingszinnen geschikte afsluit- en/of smoormiddelen zijn voorzien.
  9. 12. Stelsel, ingericht voor het uitvoeren van de werkwijze volgens 5 een van de conclusies 1..11. 800 6 48 5
NL8006485A 1980-11-28 1980-11-28 Werkwijze voor het ondergronds vergassen van steen- of bruinkool. NL8006485A (nl)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8006485A NL8006485A (nl) 1980-11-28 1980-11-28 Werkwijze voor het ondergronds vergassen van steen- of bruinkool.
US06/322,476 US4441554A (en) 1980-11-28 1981-11-18 Method for the underground gasification of coal or browncoal
DE8181201289T DE3169740D1 (en) 1980-11-28 1981-11-20 A method for the underground gasification of coal or browncoal
EP81201289A EP0053418B1 (en) 1980-11-28 1981-11-20 A method for the underground gasification of coal or browncoal

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8006485 1980-11-28
NL8006485A NL8006485A (nl) 1980-11-28 1980-11-28 Werkwijze voor het ondergronds vergassen van steen- of bruinkool.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8006485A true NL8006485A (nl) 1982-06-16

Family

ID=19836258

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8006485A NL8006485A (nl) 1980-11-28 1980-11-28 Werkwijze voor het ondergronds vergassen van steen- of bruinkool.

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4441554A (nl)
EP (1) EP0053418B1 (nl)
DE (1) DE3169740D1 (nl)
NL (1) NL8006485A (nl)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU925094A1 (ru) * 1980-02-21 1988-08-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Использования Газа В Народном Хозяйстве И Подземного Хранения Нефти,Нефтепродуктов И Сжиженных Газов Способ подземной газификации угл
NL8201003A (nl) * 1982-03-11 1983-10-03 Ir Arnold Willem Josephus Grup Werkwijze voor het ondergronds vergassen van steen- of bruinkool.
BE901892A (fr) * 1985-03-07 1985-07-01 Institution Pour Le Dev De La Nouveau procede de retraction controlee du point d'injection des agents gazeifiants dans les chantiers de gazeification souterraine du charbon.
NL9000426A (nl) * 1990-02-22 1991-09-16 Maria Johanna Francien Voskamp Werkwijze en stelsel voor ondergrondse vergassing van steen- of bruinkool.
US20100181114A1 (en) * 2007-03-28 2010-07-22 Bruno Best Method of interconnecting subterranean boreholes
US8596356B2 (en) * 2010-10-28 2013-12-03 Baker Hughes Incorporated Method of producing synthesis gas by the underground gasification of coal from a coal seam
CN103244178B (zh) * 2013-05-20 2014-12-10 中国矿业大学(北京) 一种控制地下气化残留污染物扩散与迁移的方法
BG66748B1 (bg) * 2013-11-12 2018-10-31 Атанасов Ковачки Христо Метод и устройство за моносондажна подземна газификация на фосилни горива
CN107218080B (zh) * 2017-06-28 2019-03-19 中建市政工程有限公司 深长距离富水隧道地下水多级过滤排泄系统及施工方法
CN109025951B (zh) * 2018-10-19 2024-01-02 国氢能源科技有限公司 一种地下气化炉炉型及建炉和气化方法
CN113882895B (zh) * 2021-11-04 2023-02-10 安徽理工大学 一种带状充填煤炭地下气化开采方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2710232A (en) * 1950-06-14 1955-06-07 Lawrence D Schmidt Method for filling cavities with granular solids
FR1053378A (fr) * 1951-04-09 1954-02-02 Nat Res Dev Perfectionnements apportés à la gazéification souterraine du charbon
GB716620A (en) * 1951-08-30 1954-10-13 Mini Of Fuel And Power Improvements relating to the underground gasification of coal
DE1021312B (de) * 1955-10-05 1957-12-27 Hueser & Weber K G Verfahren zum Verhindern der Staubentwicklung in Bergwerksbetrieben
US2994375A (en) * 1957-12-23 1961-08-01 Phillips Petroleum Co Recovery of hydrocarbons by in situ combustion
US3331438A (en) * 1964-09-30 1967-07-18 Mobil Oil Corp Method for in situ retorting of oil shale employing artificial barriers
US3440824A (en) * 1967-05-16 1969-04-29 Thomas J Doolin Method and apparatus for backfilling and underpinning an underground coal or ore mine
US3566967A (en) * 1969-06-19 1971-03-02 Pan American Petroleum Corp Thermal plugging with silicate solutions
SU572102A1 (ru) * 1974-12-27 1988-08-23 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Использования Газа В Народном Хозяйстве,Подземного Хранения Нефти,Нефтепродуктов И Сжиженных Газов Способ проработки угольных каналов
SU710245A1 (ru) * 1975-04-02 1988-08-23 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Использования Газа В Народном Хозяйстве,Подземного Хранения Нефти,Нефтепродуктов И Сжиженных Газов Способ подземной газификации угл
US3999607A (en) * 1976-01-22 1976-12-28 Exxon Research And Engineering Company Recovery of hydrocarbons from coal
US4095650A (en) * 1977-08-10 1978-06-20 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method for increasing the calorific value of gas produced by the in situ combustion of coal
NL181941C (nl) * 1977-09-16 1987-12-01 Ir Arnold Willem Josephus Grup Werkwijze voor het ondergronds vergassen van steenkool of bruinkool.
DE2846832B1 (de) * 1978-10-27 1980-02-07 Hoechst Ag Spurenelementduengemittelpasten und Verfahren zu deren Herstellung
US4231617A (en) * 1978-12-14 1980-11-04 Gulf Oil Corporation Consolidation of in-situ retort

Also Published As

Publication number Publication date
EP0053418A3 (en) 1982-08-11
EP0053418A2 (en) 1982-06-09
US4441554A (en) 1984-04-10
EP0053418B1 (en) 1985-04-03
DE3169740D1 (en) 1985-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL8006485A (nl) Werkwijze voor het ondergronds vergassen van steen- of bruinkool.
US4565245A (en) Completion for tar sand substrate
CA1218295A (en) Method and apparatus for producing viscous hydrocarbons from a subterranean formation
CA1271703A (en) Bitumen production through a horizontal well
US5826655A (en) Method for enhanced recovery of viscous oil deposits
US4243101A (en) Coal gasification method
CA1061249A (en) Subterranean drilling and slurry mining
CN201087704Y (zh) 一种用于气体钻井的钻具稳定器
US2434239A (en) Method of producing oil
US4532994A (en) Well with sand control and stimulant deflector
NO317126B1 (no) Fremgangsmate til injeksjon av boreavfall i en bronn under boring
US4511000A (en) Bitumen production and substrate stimulation
US2126576A (en) Apparatus for and method of boring into and treating earth material
CA1067819A (en) Mining and extracting process and apparatus
US3707847A (en) Installation of sand drains
US1896112A (en) Method of constructing and operating oil wells
NO304613B1 (no) Br°nnsementeringsverkt°y
US1289320A (en) Well construction.
RU2030555C1 (ru) Способ бурения и крепления ствола скважины и устройство для его осуществления
Pain et al. Evolution of polycrystalline diamond compact bit designs for rocky mountain drilling
NL8201003A (nl) Werkwijze voor het ondergronds vergassen van steen- of bruinkool.
US3967682A (en) Method of producing hydrocarbons from an unconsolidated formation
SU747975A1 (ru) Способ направленного бурени скважин и устройство дл его осуществлени
RU98114211A (ru) Способ вскрытия продуктивного газоносного пласта бурением
RU2673498C1 (ru) Способ разработки залежей высоковязкой нефти или битума при тепловом воздействии

Legal Events

Date Code Title Description
BV The patent application has lapsed