RU2300630C1 - Способ розжига угольного пласта - Google Patents
Способ розжига угольного пласта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2300630C1 RU2300630C1 RU2006113150/03A RU2006113150A RU2300630C1 RU 2300630 C1 RU2300630 C1 RU 2300630C1 RU 2006113150/03 A RU2006113150/03 A RU 2006113150/03A RU 2006113150 A RU2006113150 A RU 2006113150A RU 2300630 C1 RU2300630 C1 RU 2300630C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ignition
- coal
- well
- coal bed
- gasification
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Изобретение относится к подземной газификации угольных пластов на месте их залегания и может быть использовано также при термической разработке месторождений нефти и сланцев. Техническим результатом является создание универсального и малозатратного способа розжига угольного пласта в скважине с повышенной надежностью. Для этого способ включает нагнетание воздушного дутья в розжиговую скважину в количестве 30-100 нм3/час на 1 м2 вскрытой угольной поверхности и ее воспламенение. При этом вскрывают угольный забой в розжиговой скважине на всю мощность угольного пласта, а момент воспламенения угольного забоя в розжиговой скважине фиксируют по скачкообразному повышению давления на ее головке. 1 табл., 1 ил.
Description
Изобретение относится к подземной газификации угольных пластов на месте их залегания, а еще конкретнее - к розжигу угля в забое буровой скважины, в первую очередь, при первоначальном пуске подземного газогенератора в эксплуатацию. Оно может быть использовано также при термической разработке месторождений нефти и сланцев.
Известен способ розжига угольного пласта в шахтном подземном газогенераторе, заключающийся в воспламенении с помощью внешнего легковоспламеняемого источника - керосина, стопки дров, размещаемой в шахтном штреке [1].
Однако это решение может быть использовано только при шахтной подготовке подземных газогенераторов. Современная подземная газификация угля рассматривается только на бесшахтной основе, т.е. подготовка газогенератора осуществляется только с помощью различных буровых скважин. Поэтому использование этого известного решения невозможно.
Известно также техническое решение, применяемое при термической добыче нефти и заключающееся в спуске в скважину (на забой) химических реагентов на основе селитры и воспламенении ими пластовой нефти [2].
Однако использование этого способа розжига неприменимо для угольного пласта, т.к. температура воспламенения угля существенно выше, чем нефти.
Наиболее близким техническим решением и широко распространенным в практике является способ розжига угольного пласта путем забрасывания на забой вертикальной скважины раскаленного кокса [3]. Куски угля разжигаются на поверхности и через специальное шлюзовое устройство забрасываются в скважину при одновременном нагнетании в нее воздушного дутья.
Недостатками этого распространенного в практике подземной газификации угольных пластов способа розжига являются:
- разбиение кусков раскаленного кокса при спуске по длине скважины об ее стенки на мелкие части, что делает невозможным воспламенение угольной поверхности забоя скважины;
- часто приходится повторять розжиг;
- при неудачном розжиге приходится привлекать буровой станок для чистки забоя скважины;
- подобный розжиг угольного пласта возможен при длине скважины до 300-400 м, при большей длине следует ожидать полного сгорания кусочков раскаленного кокса в потоке воздуха (до падения на забой).
Задача настоящего изобретения заключается в создании универсального и малозатратного способа розжига угольного пласта в скважине, отличающегося повышенной надежностью.
Поставленная целевая задача достигается тем, что в известном способе, заключающемся в нагнетании воздушного дутья в розжиговую скважину со вскрытым угольным забоем и воспламенении в нем угольной поверхности, угольный забой при бурении розжиговой скважины вскрывают преимущественно на всю мощность угольного пласта, а нагнетание воздушного дутья ограничивают его удельной напряженностью на угольный забой от 30 до 100 нм3/ч·м2. Кроме того, в качестве дутья для интенсификации розжига применяют нагретый воздух или воздух, обогащенный кислородом, а момент воспламенения угольного забоя в розжиговой скважине фиксируют по скачкообразному росту давления на ее головке.
Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что новое техническое решение отличается универсальностью и предельной простотой выполнения. Не требуется никаких дополнительных легковоспламеняющих веществ, необходим лишь воздух с фиксированной удельной напряженностью на угольный забой скважины. Все это соответствует критерию "новизна".
Анализ формулы изобретения показал, что заявляемое изобретение соответствует критерию "существенные отличия", т.к. обеспечивает надежность розжига угольного пласта.
Предлагаемый способ иллюстрируется чертежом, где представлена забойная часть розжиговой скважины в известном (традиционном) решении (а) и заявляемом изобретением (б). Обсадка вертикальной скважины 1, как правило, заканчивается, не доходя 0,4-0,5 м до почвы угольного пласта. В предлагаемом изобретении вскрытый угольный забой 2, например, для угольного пласта мощностью 2 м в зависимости от угла его падения составляет не менее 2 м (для горизонтального пласта).
На Южно-Абинской станции "Подземгаз" в Кузбассе на угольном пласте "VIII-Внутренний" был проведен специальный эксперимент по воспламенению угольного пласта на забое розжиговой скважины.
Был обобщен опыт по розжиговым скважинам со вскрытым угольным забоем 1,0; 1,5 и 2,0 м. Диаметр обсадки скважины 200 мм, вскрытого угольного забоя - 150 мм.
Суть эксперимента заключалась в поиске расходов воздуха, при котором угольная поверхность на забое скважины самовоспламеняется. Результаты эксперимента представлены в таблице.
Таблица | ||||
№ п/п | Высота вскрытого угольного забоя, м | Расход воздуха, нм3/ч | Удельная напряженность, нм3/ч·м2 | Эффективность воспламенения |
1 | 1,0 | 20,0 | 20,0 | Нет воспламенения |
2 | 1,0 | 50,0 | 50,0 | Воспламеняется |
3 | 1,5 | 80,0 | 107,0 | Нет воспламенения |
4 | 1,5 | 60,0 | 80,0 | Воспламеняется |
5 | 1,5 | 30,0 | 40,0 | Воспламеняется |
6 | 2,0 | 20,0 | 20,0 | Нет воспламенения |
7 | 2,0 | 30,0 | 30,0 | Воспламеняется |
8 | 2,0 | 50,0 | 50,0 | Воспламеняется |
9 | 2,0 | 100,0 | 100,0 | Воспламеняется |
10 | 2,0 | 150,0 | 150,0 | Нет воспламенения |
Определяющим параметром была выбрана напряженность нагнетаемого воздушного дутья на единицу поверхности вскрытого угольного забоя, измеряемая величиной нм3/ч·м2.
Характерно, что в опытах 1, 3, 6 и 10 не удалось воспламенить угольный пласт, а в опытах 2, 4, 5, 7, 8 и 9 он воспламенялся. Воспламенение угля соответствовало удельной напряженности в интервале от 30 до 100 нм3/ч·м2. Очевидно, при удельной напряженности 20 нм3/ч·м2 (опыты 1 и 6) тепловыделение малоокислительных реакций взаимодействия кислорода воздуха с угольной массой недостаточно для самовоспламенения последней. В опытах же 3 и 10 баланс тепла таков, что унос тепла с воздухом из зоны окислительных реакций с углем велик, и оставшегося тепла на вскрытом угольном забое недостаточно для воспламенения южноабинского угля (380°С).
Кроме того, повышение температуры нагнетаемого воздуха или концентрации кислорода в нем обеспечит воспламенение угля на забое скважины, а следовательно розжиг угольного пласта. Однако оба эти мероприятия затратны и требуют дополнительного оборудования.
Факт воспламенения угольного забоя фиксировался по повышению давления воздуха на головке скважины. Так, после воспламенения угля давление воздуха повышалось, как правило, с 4-5 до 6-7 МПа.
Итак, заявляемый способ розжига угольного пласта отличается от существующих способов своей универсальностью, простотой исполнения и надежностью.
Заявляемое изобретение планируется использовать в новой технологии подземной газификации углей как у нас в стране, так и при патентовании в зарубежных странах.
Источники информации
1. Скафа П.В. Подземная газификация углей. - М.: Госгортехиздат, 1960.
2. Бурже Ж. и др. Термические методы повышения нефтеотдачи пластов. М.: Недра, 1989. - с.325-336.
3. Крейнин Е.В., Федоров Н.А., Звягинцев К.Н., Пьянкова Т.М. Подземная газификация угольных пластов. - М.: Недра, 1982. - с.151.
Claims (1)
- Способ розжига угольного пласта в забое скважины, заключающийся в нагнетании воздушного дутья в розжиговую скважину в количестве 30-100 нм3/ч на 1 м2 вскрытой угольной поверхности и ее воспламенении, отличающийся тем, что вскрывают угольный забой в розжиговой скважине на всю мощность угольного пласта, а момент воспламенения угольного забоя в розжиговой скважине фиксируют по скачкообразному повышению давления на ее головке.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006113150/03A RU2300630C1 (ru) | 2006-04-19 | 2006-04-19 | Способ розжига угольного пласта |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006113150/03A RU2300630C1 (ru) | 2006-04-19 | 2006-04-19 | Способ розжига угольного пласта |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2300630C1 true RU2300630C1 (ru) | 2007-06-10 |
Family
ID=38312528
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006113150/03A RU2300630C1 (ru) | 2006-04-19 | 2006-04-19 | Способ розжига угольного пласта |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2300630C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9428978B2 (en) | 2012-06-28 | 2016-08-30 | Carbon Energy Limited | Method for shortening an injection pipe for underground coal gasification |
US9435184B2 (en) | 2012-06-28 | 2016-09-06 | Carbon Energy Limited | Sacrificial liner linkages for auto-shortening an injection pipe for underground coal gasification |
-
2006
- 2006-04-19 RU RU2006113150/03A patent/RU2300630C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9428978B2 (en) | 2012-06-28 | 2016-08-30 | Carbon Energy Limited | Method for shortening an injection pipe for underground coal gasification |
US9435184B2 (en) | 2012-06-28 | 2016-09-06 | Carbon Energy Limited | Sacrificial liner linkages for auto-shortening an injection pipe for underground coal gasification |
US9963949B2 (en) | 2012-06-28 | 2018-05-08 | Carbon Energy Limited | Sacrificial liner linkages for auto-shortening an injection pipe for underground coal gasification |
US9976403B2 (en) | 2012-06-28 | 2018-05-22 | Carbon Energy Limited | Method for shortening an injection pipe for underground coal gasification |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Perkins | Underground coal gasification–Part I: Field demonstrations and process performance | |
CN103670338B (zh) | 一种煤层气与煤共采方法 | |
US9677398B2 (en) | Use of ventilation air methane exhausted during mining of non-combustible ore in a surface appliance | |
CN101382061A (zh) | 煤层气热采新工艺 | |
WO1999015761A1 (en) | Hydrologic cells for recovery of hydrocarbons and/or thermal energy from hydrocarbon bearing formations | |
RU2358099C1 (ru) | Способ разработки месторождения высоковязкой нефти | |
CN101563524A (zh) | 原位加热开发油页岩与开发更深的烃源结合 | |
US3490529A (en) | Production of oil from a nuclear chimney in an oil shale by in situ combustion | |
US4010801A (en) | Method of and apparatus for in situ gasification of coal and the capture of resultant generated heat | |
CN103122759A (zh) | 一种煤层气井多元热流体强化开采方法 | |
RU2006122244A (ru) | Способ подземной газификации свиты газоносных угольных пластов | |
WO2022262261A1 (zh) | 煤层气煤气矿井 | |
EA024367B1 (ru) | Способ и устройство для интенсификации добычи углеводородов из буровых скважин | |
Wang et al. | Semi‐industrial tests on enhanced underground coal gasification at Zhong‐Liang‐Shan coal mine | |
US3734180A (en) | In-situ gasification of coal utilizing nonhypersensitive explosives | |
WO2018225052A1 (en) | Method for energy recovery through combustion in-situ of solid fuel | |
RU2300630C1 (ru) | Способ розжига угольного пласта | |
RU2429346C1 (ru) | Способ разработки месторождения высоковязкой нефти с использованием внутрипластового горения | |
RU2386801C1 (ru) | Способ разработки месторождения высоковязкой нефти с использованием внутрипластового горения | |
RU2008146353A (ru) | Циклический способ подземной газификации угля | |
RU2401385C2 (ru) | Газогенератор на твердом топливе для дегазации угольного пласта | |
US3987852A (en) | Method of and apparatus for in situ gasification of coal and the capture of resultant generated heat | |
RU2358102C1 (ru) | Способ эксплуатации дутьевых скважин подземного газогенератора | |
RU2388790C1 (ru) | Способ термической переработки глубокозалегающих горючих сланцев | |
CN1077951C (zh) | 煤炭地下气化工艺 |
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: 20200420 |