RU2251000C1 - Method for complex extraction of coal bed - Google Patents
Method for complex extraction of coal bed Download PDFInfo
- 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
Links
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
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)
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)
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 |
-
2003
- 2003-12-10 RU RU2003135702/03A patent/RU2251000C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
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 |