RU2251000C1 - Method for complex extraction of coal bed - Google Patents

Method for complex extraction of coal bed Download PDF

Info

Publication number
RU2251000C1
RU2251000C1 RU2003135702/03A RU2003135702A RU2251000C1 RU 2251000 C1 RU2251000 C1 RU 2251000C1 RU 2003135702/03 A RU2003135702/03 A RU 2003135702/03A RU 2003135702 A RU2003135702 A RU 2003135702A RU 2251000 C1 RU2251000 C1 RU 2251000C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wells
coal
coal seam
degassing
cased
Prior art date
Application number
RU2003135702/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.М. Карасевич (RU)
А.М. Карасевич
Е.В. Крейнин (RU)
Е.В. Крейнин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Промгаз"
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 Открытое акционерное общество "Промгаз" filed Critical Открытое акционерное общество "Промгаз"
Priority to RU2003135702/03A priority Critical patent/RU2251000C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2251000C1 publication Critical patent/RU2251000C1/en

Links

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

FIELD: mining industry.
SUBSTANCE: method includes drilling a system of hydraulically connected wells, directed and horizontal, cased and not cased along coal bed. Hydrodynamic and fire effect on coal bed is performed through these. Gassing and degassing processes for coal bed are performed serially via a system of hydraulically connected wells. In that case degassing process is performed by thermal treatment of channels of coal by counter-flow displacement of burning source after combustion of coal bed in one of wells. Then neutral gas is forced into system of hydraulically connected wells, ignited zone is quenched and coal methane is extracted from several wells, equipped for degassing. Gassing process is performed via repeated combustion through specially drilled vertical well and forcing flow into directed cased wells. Formed combustible gas is drained through directed non-cased wells in direction by normal lines from horizontal transverse well.
EFFECT: higher efficiency.
1 dwg

Description

Изобретение относится к проблеме использования угля в естественных условиях его залегания с получением газообразных энергоносителей.The invention relates to the problem of using coal in natural conditions of its occurrence with obtaining gaseous energy carriers.

Известен бесшахтный способ подземной газификации угля с помощью скважин, пробуренных с поверхности /1/. Использование этого способа для дегазации угольного пласта не может быть реализовано.Known shaftless method of underground coal gasification using wells drilled from the surface / 1 /. The use of this method for the degassing of a coal seam cannot be implemented.

Известно также техническое решение по шахтной дегазации углеметановых месторождений с помощью скважин, пробуренных с поверхности и из шахтных выработок /2/. Такое решение задачи, во-первых, обеспечивает степень извлечения угольного метана всего на 20-25%, во-вторых, предусматривает последующую менее опасную выемку угля и не позволяет производить газификацию угля без бурения дополнительных скважин.There is also known a technical solution for mine degassing of coal deposits using wells drilled from the surface and from mine workings / 2 /. Such a solution to the problem, firstly, provides the degree of extraction of coal methane by only 20-25%, and secondly, provides for the subsequent less dangerous extraction of coal and does not allow coal gasification without drilling additional wells.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ интенсификации метаноотдачи угольного пласта путем предварительной огневой проработки горизонтальных буровых каналов /3/. Однако в этом решении не предусмотрена возможность совмещения процессов дегазации и газификации угольного пласта. Технологический регламент, обеспечивающий последовательную реализацию процессов дегазации и подземной газификации в единой системе гидравлически связанных скважин, не проработан.The closest in technical essence and the achieved result is a method of intensifying methane recovery of a coal seam by preliminary firing of horizontal drilling channels / 3 /. However, this decision does not provide for the possibility of combining the processes of degassing and gasification of a coal seam. The technological regulations that ensure the consistent implementation of degassing and underground gasification processes in a single system of hydraulically connected wells have not been worked out.

Целью изобретения является комплексная разработка угольного пласта путем совмещения процессов дегазации и газификации через систему одних и тех же скважин.The aim of the invention is the integrated development of a coal seam by combining the processes of degassing and gasification through a system of the same wells.

Поставленная цель достигается тем, что в способе комплексной разработки угольного пласта, заключающемся в бурении системы гидравлически связанных скважин, направленных и горизонтальных, обсаженных и необсаженных по угольному пласту, осуществлении через них гидродинамического и огневого воздействия на угольный пласт, процессы дегазации и газификации угольного пласта осуществляют последовательно посредством системы гидравлически связанных скважин, розжига угольного пласта в одной из скважин, термической проработки буровых каналов по углю противоточным перемещением очага горения, нагнетания нейтрального газа в систему гидравлически связанных скважин и тушения воспламененной зоны, извлечения угольного метана из нескольких скважин, оборудованных для дегазации, и по окончании процесса дегазации осуществляют процесс газификации угольного пласта посредством повторного розжига через специально пробуренную вертикальную скважину, нагнетания дутья в направленные обсаженные скважины и отвода образовавшегося горючего газа через направленные необсаженные скважины в направлении по нормали от горизонтальной поперечной скважины.This goal is achieved by the fact that in the method of integrated development of a coal seam, which consists in drilling a system of hydraulically coupled wells, directed and horizontal, cased and uncased in a coal seam, performing hydrodynamic and fire effects on the coal seam through them, the processes of degassing and gasification of the coal seam are carried out sequentially by means of a system of hydraulically connected wells, igniting a coal seam in one of the wells, heat treatment of drilling channels about coal by countercurrent movement of the combustion zone, injection of neutral gas into the system of hydraulically connected wells and quenching of the inflamed zone, extraction of coal methane from several wells equipped for degassing, and at the end of the degassing process, the coal seam gasification is carried out by re-ignition through a specially drilled vertical well, injection of blast into directional cased wells and removal of the resulting combustible gas through directional uncased wells in The direction along the normal from the horizontal transverse borehole.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что предлагаемый способ отличается конкретными предложениями по бурению специальной системы направленных и горизонтальных скважин, а также детальным технологическим регламентом, направленным на последовательное выполнение процессов дегазации и газификации угольного пласта, что соответствует критерию “новизна”.A comparative analysis of the proposed solution with the prototype shows that the proposed method is distinguished by specific proposals for drilling a special system of directional and horizontal wells, as well as detailed technological regulations aimed at the sequential implementation of the processes of degassing and gasification of a coal seam, which meets the criterion of “novelty”.

Анализ формулы изобретения показал, что заявляемое изобретение соответствует критерию “существенные отличия”.Analysis of the claims showed that the claimed invention meets the criterion of "significant differences".

Предлагаемый способ иллюстрируется чертежом, где представлена система направленных и горизонтальных скважин в плоскости угольного пласта, позволяющая осуществить последовательно дегазацию и газификацию угля в естественных условиях его залегания. Направленные скважины 1 обсажены на всю длину, направленные скважины 2 обсажены колонной только до входа трассы скважины в угольный пласт, горизонтальная поперечная скважина 3, пройденная по углю без обсадки, дополнительная вертикальная скважина 4, соединенная с трассой скважины 3.The proposed method is illustrated in the drawing, which shows a system of directional and horizontal wells in the plane of the coal seam, which allows for the sequential degassing and gasification of coal in the natural environment of its occurrence. Directional wells 1 are cased to the full length, directional wells 2 are cased by the column only until the well path enters the coal seam, a horizontal transverse well 3, passed through coal without casing, an additional vertical well 4 connected to the well path 3.

Способ комплексной разработки угольного пласта реализуется следующим образом.The method of integrated development of a coal seam is implemented as follows.

На угольный пласт бурят направленные скважины 1, обсаживаемые на всю длину, и направленные скважины 2, обсаживаемые колонной только до входа трассы скважины в угольный пласт. Направленные скважины 1 и 2 чередуются между собой.Directional wells 1, cased to the full length, and directional wells 2, cased by a column only before the well path enters the coal seam, are drilled on a coal seam. Directional wells 1 and 2 alternate with each other.

Направленные скважины 1 и 2 соединяют с помощью горизонтальной поперечной скважины 3, пройденной по углю без обсадки. Все скважины соединяют в гидравлически связанную систему. Такая система скважин позволяет осуществить сначала дегазацию угольного пласта, а затем его газификацию (выгазовывание).Directional wells 1 and 2 are connected using a horizontal transverse well 3, passed through coal without casing. All wells are connected in a hydraulically coupled system. Such a well system makes it possible to first degass a coal seam and then gasify it (gas out).

Для повышения эффективности первой стадии процесса дегазации термически расширяют буровые каналы скважин 2 и 3, для чего разжигают угольный пласт на горизонте скважины 3, нагнетают воздушное дутье в скважину 3 и скважины 2. Очаг горения перемещается навстречу нагнетаемому воздушному дутью, оставляя после себя термически проработанные коллекторы диаметром 0,5-0,75 м (диаметр буровых каналов 0,15-0,2 м).To increase the efficiency of the first stage of the degassing process, the drilling channels of wells 2 and 3 are thermally expanded, for which a coal seam is fired at the horizon of well 3, air blast is injected into well 3 and well 2. The combustion center moves towards the injected air blast, leaving behind thermally developed reservoirs with a diameter of 0.5-0.75 m (the diameter of the drilling channels 0.15-0.2 m).

После тушения нейтральным газом, например азотом, проработанные буровые каналы представляют собой искусственные коллекторы повышенной дренирующей способности, что позволяет приступить к этапу осушения этого участка угольного пласта, а затем к извлечению угольного (десорбированного) метана. Благодаря высокой дренирующей способности созданных коллекторов процессы осушения и дегазации угольного пласта осуществляются интенсивно, с высокой степенью извлечения энергоносителей.After quenching with a neutral gas, such as nitrogen, the developed drilling channels are artificial reservoirs with increased drainage ability, which allows us to proceed to the stage of draining this section of the coal seam, and then to the extraction of coal (desorbed) methane. Due to the high drainage ability of the created reservoirs, the processes of drainage and degassing of the coal seam are carried out intensively, with a high degree of energy extraction.

По окончании процесса дегазации, после падения дебита метана приступают ко второй стадии процесса - подземной газификации угля. Для этого бурят дополнительную вертикальную скважину 4 в непосредственной близости от трассы скважины 3, повторно разжигают угольный пласт в забое скважины 4 и соединяют ее с трассой горизонтальной поперечной скважины 3.At the end of the degassing process, after a drop in the methane production rate, they begin the second stage of the process - underground coal gasification. To do this, drill an additional vertical well 4 in the immediate vicinity of the path of the well 3, re-ignite the coal seam in the bottom of the well 4 and connect it to the path of the horizontal transverse well 3.

Дутье нагнетают в скважины 1, а образовавшийся горючий газ отводят через скважины 2. Газификация угольного пласта происходит по нормали от горизонтальной поперечной скважины 3. Процесс газификации угля продолжают до полного выгазовывания угольного пласта, запасы которого ограничены крайними направленными скважинами 2 и горизонтальной поперечной скважиной 3.The blast is injected into wells 1, and the resulting combustible gas is discharged through wells 2. Gasification of the coal seam occurs normal to the horizontal transverse well 3. The process of gasification of coal continues until the coal seam is completely degassed, the reserves of which are limited by the extreme directional wells 2 and the horizontal transverse well 3.

Проблема осуществления комплексной разработки угольного пласта путем совмещения технологических процессов в настоящее время вызывает огромный интерес в странах с промышленно освоенным методом извлечения угольного метана (США, Китай, Австрия).The problem of implementing integrated development of a coal seam by combining technological processes is currently of great interest in countries with an industrially developed method for the extraction of coal methane (USA, China, Austria).

Заявляемое изобретение, направленное на решение проблемы последовательно проводимых процессов дегазации и подземной газификации в системе гидравлически связанных скважин, позволит получить высокий экономический эффект за счет снижения себестоимости извлекаемых энергоносителей.The claimed invention, aimed at solving the problem of sequentially conducted degassing and underground gasification processes in a system of hydraulically coupled wells, will allow to obtain a high economic effect by reducing the cost of recoverable energy.

Источники информацииSources of information

1. Крейнин Е.В. Уголь как источник заменителя природного газа // Уголь, 2001, №7, с.17, рис.2.1. Kreinin E.V. Coal as a source of substitute for natural gas // Coal, 2001, No. 7, p.17, Fig. 2.

2. Руководство по дегазации угольных шахт. - М.: 1990, с.186.2. Guidelines for the degassing of coal mines. - M .: 1990, p.186.

3. Патент №2209984, 2003-11-24 (прототип).3. Patent No. 2209984, 2003-11-24 (prototype).

Claims (1)

Способ комплексной разработки угольного пласта, заключающийся в бурении системы гидравлически связанных скважин, горизонтальной поперечной и направленных, обсаженных и необсаженных по угольному пласту, осуществлении через них гидродинамического и огневого воздействия на угольный пласт, отличающийся тем, что процессы дегазации и газификации угольного пласта осуществляют последовательно посредством системы гидравлически связанных скважин, розжига угольного пласта в одной из скважин, термической проработки буровых каналов по углю противоточным перемещением очага горения, нагнетания нейтрального газа в систему гидравлически связанных скважин и тушения воспламененной зоны, извлечения угольного метана из нескольких скважин, оборудованных для дегазации, и по окончании процесса дегазации осуществляют процесс газификации угольного пласта посредством повторного розжига через дополнительно пробуренную вертикальную скважину, нагнетания дутья в направленные обсаженные скважины и отвода образовавшегося горючего газа через направленные необсаженные скважины в направлении по нормали от горизонтальной поперечной скважины.The method of integrated development of a coal seam, which consists in drilling a system of hydraulically connected wells, horizontal transverse and directed, cased and uncased in a coal seam, through which hydrodynamic and fire effects are applied to the coal seam, characterized in that the processes of degassing and gasification of the coal seam are carried out sequentially by systems of hydraulically coupled wells, ignition of a coal seam in one of the wells, heat treatment of drilling channels for coal by the otiochnical movement of the combustion zone, injection of neutral gas into the system of hydraulically connected wells and quenching of the ignited zone, extraction of coal methane from several wells equipped for degassing, and at the end of the degassing process, the coal seam gasification is carried out by re-ignition through an additional drilled vertical well, blowing into directional cased wells and removal of the resulting combustible gas through directional open-hole wells in lenii along the normal from the horizontal transverse borehole.
RU2003135702/03A 2003-12-10 2003-12-10 Method for complex extraction of coal bed RU2251000C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003135702/03A RU2251000C1 (en) 2003-12-10 2003-12-10 Method for complex extraction of coal bed

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003135702/03A RU2251000C1 (en) 2003-12-10 2003-12-10 Method for complex extraction of coal bed

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2251000C1 true RU2251000C1 (en) 2005-04-27

Family

ID=35635951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003135702/03A RU2251000C1 (en) 2003-12-10 2003-12-10 Method for complex extraction of coal bed

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2251000C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011046528A1 (en) * 2009-10-16 2011-04-21 Turivnenko Ivan Petrovich Method for coking coal
CN102839989A (en) * 2012-09-17 2012-12-26 淮南矿业(集团)有限责任公司 Deslagging device and water discharge device
RU2582694C2 (en) * 2011-02-18 2016-04-27 Линк Энерджи Лтд Ignition of underground coal bed in method for underground coal gasification, ucg

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011046528A1 (en) * 2009-10-16 2011-04-21 Turivnenko Ivan Petrovich Method for coking coal
RU2582694C2 (en) * 2011-02-18 2016-04-27 Линк Энерджи Лтд Ignition of underground coal bed in method for underground coal gasification, ucg
CN102839989A (en) * 2012-09-17 2012-12-26 淮南矿业(集团)有限责任公司 Deslagging device and water discharge device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4169506A (en) In situ retorting of oil shale and energy recovery
US4185693A (en) Oil shale retorting from a high porosity cavern
AU2013317409B2 (en) Method for joint-mining of coalbed gas and coal
US4444258A (en) In situ recovery of oil from oil shale
US4356866A (en) Process of underground coal gasification
US4091869A (en) In situ process for recovery of carbonaceous materials from subterranean deposits
RU2307244C1 (en) Method for underground coal seam series gasification
RU2441980C2 (en) Underground coal gasification technique
US9677398B2 (en) Use of ventilation air methane exhausted during mining of non-combustible ore in a surface appliance
CN106194147B (en) The method of straight well horizontal well joint igniting in a kind of underground coal gasification(UCG) exploitation
US4010801A (en) Method of and apparatus for in situ gasification of coal and the capture of resultant generated heat
WO1979000224A1 (en) Method of underground gasification of combustible minerals
RU2443857C1 (en) Method to produce hydrogen during underground coal gasification
RU2333363C1 (en) Method of monitoring gas emission during mining operations in series of highly gaseous coal seams
RU2347070C1 (en) Method of underground gasification of steep and steeply inclined coal series
US4117886A (en) Oil shale retorting and off-gas purification
SU925094A1 (en) Method of underground gasification of coal
RU2251000C1 (en) Method for complex extraction of coal bed
RU2209315C2 (en) Method of mining of outburst-prone and gassy coal seams
CN113914846A (en) Method for improving development of underground coal gasification air cavity by applying double-feather horizontal well
RU2388790C1 (en) Thermal processing method of deep-lying slate coals
US3987852A (en) Method of and apparatus for in situ gasification of coal and the capture of resultant generated heat
RU2349759C2 (en) Method of underground gasification of coal beds
RU2311531C2 (en) Method for underground coal gasification
RU2209305C2 (en) Method of coals underground gasification and degassing (versions)

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191211