RU2719853C1 - Форсунка и нагнетательное устройство для применения в процессе подземной газификации угля и способ работы нагнетательного устройства - Google Patents
Форсунка и нагнетательное устройство для применения в процессе подземной газификации угля и способ работы нагнетательного устройства Download PDFInfo
- Publication number
- RU2719853C1 RU2719853C1 RU2019118457A RU2019118457A RU2719853C1 RU 2719853 C1 RU2719853 C1 RU 2719853C1 RU 2019118457 A RU2019118457 A RU 2019118457A RU 2019118457 A RU2019118457 A RU 2019118457A RU 2719853 C1 RU2719853 C1 RU 2719853C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- injection
- cooler
- discharge
- gasification
- Prior art date
Links
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 106
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 89
- 238000002309 gasification Methods 0.000 title claims abstract description 87
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 148
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 148
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 86
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 39
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 58
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 24
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 19
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 17
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical group [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 16
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 12
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 10
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 8
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 3
- 238000000253 optical time-domain reflectometry Methods 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 2
- 241001132374 Asta Species 0.000 claims 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910000792 Monel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 229910001026 inconel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015854 Heliotropium curassavicum Nutrition 0.000 description 1
- 244000301682 Heliotropium curassavicum Species 0.000 description 1
- 229910018054 Ni-Cu Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018481 Ni—Cu Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001080 W alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000012824 chemical production Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000010883 coal ash Substances 0.000 description 1
- 239000011280 coal tar Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- -1 for example Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK 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
- E21B41/0078—Nozzles used in boreholes
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/60—Drill bits characterised by conduits or nozzles for drilling fluids
- E21B10/61—Drill bits characterised by conduits or nozzles for drilling fluids characterised by the nozzle structure
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK 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
- E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
- E21B43/24—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection
- E21B43/243—Combustion in situ
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
- B05B1/005—Nozzles or other outlets specially adapted for discharging one or more gases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
- B05B15/14—Arrangements for preventing or controlling structural damage to spraying apparatus or its outlets, e.g. for breaking at desired places; Arrangements for handling or replacing damaged parts
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B29/00—Cutting or destroying pipes, packers, plugs or wire lines, located in boreholes or wells, e.g. cutting of damaged pipes, of windows; Deforming of pipes in boreholes or wells; Reconditioning of well casings while in the ground
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
- E21B34/06—Valve arrangements for boreholes or wells in wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/06—Measuring temperature or pressure
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/06—Measuring temperature or pressure
- E21B47/07—Temperature
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nozzles (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для непрерывного нагнетания высокой концентрации окислителя в подземный угольный пласт в процессе подземной газификации угля. Нагнетательное устройство содержит газонепроницаемо последовательно соединенные друг с другом гибкую трубу, механическое резальное устройство и форсунку. Гибкая труба используется для перемещения нагнетательного устройства через хвостовик скважины в предварительно определенное положение в подземном угольном пласте. Механическое резальное устройство используется для отрезания форсунки, при необходимости, для отведения оставшейся части нагнетательного устройства. Форсунка предназначена для нагнетания охладителя и окислителя в угольный пласт для газификации. Форсунка содержит концентрически расположенные центральную трубку для потока окислителя и наружный корпус, проходящие от соединительного конца в нагнетательный конец форсунки. Центральная трубка и наружный корпус соединены посредством неуплотненной спирали и образуют спиральный проход для потока охладителя. Способ работы нагнетательного устройства включает подготовительный этап (соединение нагнетательного устройства с подземным устройством розжига, его перемещение в предварительно определенное положение розжига), фазу розжига и фазу газификации. Техническим результатом является безопасное и стабильное использование высококонцентрированного окислителя и получение высококачественного и стабильного генераторного газа. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение предоставляет форсунку, нагнетательное устройство и способ работы нагнетательного устройства для процесса подземной газификации угля. В частности, в соответствии с настоящим изобретением, форсунка и нагнетательное устройство могут быть использованы для непрерывного нагнетания высокой концентрации окислителя в подземный угольный пласт во время процесса подземной газификации угля.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Подземная газификация угля (UCG или ISC) представляет собой процесс, посредством которого угольный пласт преобразуют в генераторный газ посредством контролируемого сжигания (неполного сжигания) и реакции газификации подземного угольного пласта. Генераторный газ обычно называют синтез-газом, и он может быть использован в таких процессах, как производство топлива, производство химических продуктов и выработка энергии. Процесс подземной газификации угля объединяет строительство и освоение скважины, технологию подземной добычи угля и газификации угля и обладает преимуществами высокой безопасности, низких вложений, высокой прибыли и меньшего загрязнения.
Во время процесса UCG соответствующую систему освоения скважины, как правило, сооружают в подземном угольном пласте. Система освоения скважины содержит нагнетательную скважину для нагнетания разнообразных реагентов, таких как окислитель, реагент газификации и охладитель; эксплуатационную скважину для извлечения генераторного газа; и другие вторичные вспомогательные скважины, при этом нагнетательная скважина, эксплуатационная скважина и вспомогательные скважины обычно оснащены обсадной колонной и/или обсадным хвостовиком и соединены в соответствии с требованиями, при этом вспомогательные скважины, как правило, включают розжиговую скважину, скважину для доставки охладителя, контрольную скважину и защитную скважину. Нагнетательная скважина обычно представляет собой горизонтально направленную скважину. Эксплуатационная скважина и вспомогательные скважины обычно представляют собой горизонтально направленные скважины или вертикальные скважины.
Во время процесса UCG самая простая система освоения скважин состоит из нагнетательной скважины, эксплуатационной скважины и по существу горизонтального ствола скважины, которые соединены друг с другом и должны заканчиваться обсадной колонной и/или обсадным хвостовиком, которые обычно называются блоком подземной газификации угля или скважинной парой. Блок подземной газификации угля или скважинная пара обычно содержит зону сжигания, зону газификации и зону пиролиза, при этом зона газификации расположена главным образом там, где происходят процесс газификации угля и частичное окисление, в результате чего образуется продукт. С постепенным развитием процесса подземной газификации угля выжженная область, образующаяся в угольном пласте, постепенно увеличивается в размерах. Наконец, подповерхностное месторождение угля полностью расходуется, и остается только угольная зола.
Во время процесса UCG получаемый генераторный газ обычно содержит CO, CO2, H2, CH4 и твердые частицы, воду, каменноугольную смолу и углеводород, а также небольшие количества H2S, NH4, COS и т. д. Конкретный состав вышеупомянутого генераторного газа зависит от множества факторов, в том числе от используемого окислителя (например, воздух, обогащенный кислородом воздух или чистый кислород), присутствия воды (связанной влаги угольного пласта или воды, попадающей в угольный пласт из окружающих пород), качества угля и используемых параметров процесса (температуры, давления и т. д.).
Во время процесса UCG предпочтительным обычно является использование окислителя с более высокой концентрацией кислорода, поскольку чем выше концентрация кислорода, тем выше качество генераторного газа, например его теплотворная способность. Если концентрация кислорода слишком высока, например выше 35 об. %, то одновременно должны быть использованы охлаждающие реагенты, чтобы предотвращать возникновение слишком высоких температур в зоне сжигания и чрезмерно высоких скоростей распространения пламени назад, с чем устройства известного уровня техники до сих пор имеют некоторые трудности при применении высококонцентрированного окислителя.
В документе CN103541714A раскрываются форсунка и способ подземной газификации угля. Нагнетательное устройство содержит цилиндрическую обсадную колонну, причем обсадная колонна содержит две части, которые гидравлически соединены через переднее отверстие, и вторая часть обсадной колонны снабжена боковым отверстием на боковой стенке. Форсунка дополнительно содержит уплотненный компонент и пружину внутри, которая может со скольжением открывать или закрывать переднее отверстие и боковое отверстие, при этом открытие и закрытие переднего отверстия и бокового отверстия контролируются посредством регулирования скорости потока нагнетания реагента газификации, давления нагнетания и давления на отверстии выходного канала. Однако внутренняя структура форсунки (например, в канале для окислителя) является очевидно сложной и состоит в основном из металлических компонентов, так что при более высокой концентрации кислорода частицы металла, образующиеся в результате трения между металлическими компонентами, могут привести к самовозгоранию при воспламенении частиц, тем самым сжигая оборудование. Кроме того, когда приведение в действие бокового отверстия контролируется давлением нагнетания, флуктуации давления обычно приводят к тому, что высокотемпературный синтез-газ течет обратно в форсунку и непосредственно вступает в контакт с окислителем, что может вызвать сгорание или взрыв внутри форсунки, в результате чего возникают трудности с безопасностью использования.
В документе CN104533377A раскрываются форсунка и способ газификации, причем форсунка представляет собой структуру с оболочкой, содержащую центральную трубку и наружную кольцевую оболочку. Конусообразная структура на конце центральной трубки и наружной кольцевой оболочке образует верхнюю крышку форсунки, и верхняя крышка форсунки снабжена отверстием для нагнетания газа, которое гидравлически соединено с центральной трубкой, а множество отверстий для разбрызгивания воды расположены на наружной кольцевой оболочке. Кислородсодержащий реагент газификации нагнетают через центральную трубку, а воду или водный раствор нагнетают в газогенератор через боковую стенку и отверстия для разбрызгивания воды верхней крышки. В этом изобретении применяется отдельно сконструированная верхняя крышка форсунки, а соединение и разделение центральной трубки и наружной кольцевой оболочки в основном достигаются соединительной муфтой.
В документе CN104564008A раскрываются устройство для подземной газификации угля и способ газификации, причем устройство содержит трубу для нагнетания газа и впускную трубу для воды, расположенную в трубе для нагнетания газа, и форсунку, закрепленную на трубе для нагнетания газа, при этом рубашка форсунки снабжена водяной рубашкой, соединенной с впускной трубой для воды. На стенке вала водяной рубашки предусмотрены отверстия для разбрызгивания воды, и на водяной рубашке установлена муфта для контроля нагнетания воды, предназначенная для контроля выпускного отверстия для воды, и муфта для контроля нагнетания воды соединена с тяговой штангой пружины наружного корпуса. Один конец пружины закреплен на трубе для нагнетания газа, а другой конец смещен относительно муфты для контроля нагнетания воды. Очевидно, что такое устройство газификации также имеет относительно сложную конструкцию, и при этом канал для доставки окислителя представляет собой кольцевое пространство, что подвергает окислитель непосредственному воздействие возможной высокотемпературной среды, в результате чего возникают трудности с безопасностью использования.
В документе CN205243495U раскрываются форсунка и система доставки реагента газификации с использованием форсунки, при этом форсунка содержит керамический корпус и металлическую защитную оболочку, и защитная оболочка обернута вокруг корпуса форсунки, но при этом защитная оболочка используется только для защиты форсунки и не имеет каких-либо активных механизмов охлаждения, и, кроме того, вообще не присутствует механизм защиты от обратного потока. Следовательно, такие форсунки не могут быть безопасно или эффективно использованы в процессе UCG для высоких концентраций окислителя, такого как чистый кислород.
В документе CN204455019U раскрывается горелка в сборе процесса, содержащая корпус горелки (включая концентрически расположенные трубки горелки, водопровод и охлаждающую трубку) и компонент отбора проб газа (включая центральную трубку в сообщении с водопроводом и охлаждающей трубкой). Эта горелка учитывает механизм охлаждения более полно, однако охлаждающий змеевик, обернутый вокруг наружной поверхности компонента, приводит к образованию высоких крутящих и тянущих сил, когда оборудование входит в скважину и выходит из нее, а требование рассеивания тепла ограничивает толщину стенки охлаждающего змеевика, так что охлаждающий змеевик может быть легко поврежден в подземной среде. Кроме того, отсутствует механизм защиты от обратного потока для всей горелки и системы подачи, в результате чего возникают проблемы с безопасностью использования.
В документе WO2014/043747A1 раскрываются устройство и способ осуществления процесса подземной газификации угля с обогащением кислородом, в частности, нагнетательное устройство кислорода и способ, в которых используется кислородное копье специальной конструкции для нагнетания окислителя в подземный угольный пласт, при этом копье содержит: корпус трубы с внутренним проходом, в которую введен обратный клапан; переходник в виде гибкой трубы в заднем конце корпуса трубы, причем переходник имеет отверстие для термопары; по меньшей мере одну распорную трубку, соединенную с передним концом корпуса трубы; нагнетательную форсунку на переднем конце трубки; и термопару, которая отслеживает температуру нагнетательной форсунки. Хотя в этом патенте упоминается подземная газификации угля с обогащением кислородом, в оборудовании для нагнетания кислорода отсутствует собственный механизм охлаждения и оно не подходит для подземной газификация угля с высокой концентрацией окислителя.
В документе WO2014/186823A1 раскрываются устройство и способ подачи окислителя и воды в угольный пласт во время подземной газификации угля, при этом устройство содержит проход для окислителя и изоляцию обсадной колонны, причем проход для окислителя содержит по меньшей мере одно отверстие на скважинном конце и по меньшей мере одно отверстие на верхнем конце скважины. Отверстие на скважинном конце используется для нагнетания окислителя в зону подземной газификации угля, а отверстие на верхнем конце скважины используется для соединения по текучей среде с гибкой трубой. Уплотнение обсадной колонны используется для уплотнения кольцевого прохода между проходом для окислителя и обсадной колонной ствола скважины. Изоляция обсадной колонны имеет один или более проходов для нагнетания воды в зону подземной газификации угля. Однако изоляция обсадной колонны согласно этому патенту чрезвычайно затрудняет вход и выход оборудования в устье скважины и из него и прохождение через искривленную область направленной скважины, и хотя окислителем согласно этому патенту может быть по существу чистый кислород, давление самого водяного столба в проходе для нагнетания воды делает процесс контролируемого отведения очень сложным и трудным для реализации.
Следовательно, форсунки и соответствующие устройства, используемые в процессе подземной газификации угля на известном уровне техники, все еще имеют некоторые недостатки или трудности, связанные с конструктивным исполнением и безопасностью использования, и необходимо дальнейшее усовершенствование.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение направлено на преодоление недостатков известного уровня техники и решение связанных задач, при этом предоставляя форсунку и нагнетательное устройство, которые могут непрерывно нагнетать высококонцентрированный окислитель в процессе подземной газификации угля.
Настоящее изобретение предоставляет форсунку, оборудование для нагнетания и способ работы нагнетательного устройства для процесса подземной газификации угля (UCG). В частности, в соответствии с настоящим изобретением, форсунка и оборудование для нагнетания могут быть использованы для непрерывного нагнетания высококонцентрированного окислителя в подповерхностный угольный пласт во время процесса UCG.
Настоящее изобретение предоставляет форсунку для процесса UCG, причем форсунка содержит центральную трубку и корпус. Центральная трубка и корпус проходят от соединительного конца в нагнетательный конец форсунки, причем они вдвоем расположены концентрически с кольцевым пространством между ними. Наружный корпус проходит от соединительного конца, образуя кольцевую торцевую поверхность, а содержащий сопло конец образует нагнетательную торцевую поверхность форсунки, при этом центральная трубка и корпус соединены посредством неуплотненной спирали и образуют тем самым спиральный проход для потока в кольцевой зазор форсунки, при этом множество пар впускных отверстий для охладителя и выпускных отверстий для охладителя соответствуют друг другу, соединены и согласованы со спиральным проходом для потока на кольцевой торцевой поверхности соединительного конца и нагнетательной торцевой поверхности форсунки, и при этом нагнетательная торцевая поверхность форсунки дополнительно снабжена отверстиями для нагнетания окислителя.
Настоящее изобретение также предоставляет оборудование для нагнетания для процесса UCG, которое основано на хвостовике нагнетательной скважины, используемом как канал доставки оборудования. Оборудование для нагнетания согласно настоящему изобретению содержит гибкую трубу, механическое резальное устройство и форсунку, которые имеют газонепроницаемое соединение и соединены последовательно друг с другом, при этом: гибкая труба используется для перемещения нагнетательного устройства через хвостовик скважины в предварительно определенное положение в подземном угольном пласте, подлежащем газификации, и, при необходимости, для отведения всего нагнетательного устройства или его части на поверхность; механическое резальное устройство используется, при необходимости, для отсоединения форсунки с целью отведения оставшейся части нагнетательного устройства; и форсунка используется для нагнетания охладителя и окислителя в угольный пласт для газификации.
Настоящее изобретение дополнительно предоставляет способ работы с применением нагнетательного устройства согласно настоящему изобретению в процессе UCG, при этом система освоения скважин для UCG предусмотрена в подземном угольном пласте, при этом центральная трубка форсунки нагнетательного устройства и внутренние проходы других компонентов совместно образуют проход для окислителя, а спиральные проходы для потока в кольцевом зазоре форсунки нагнетательного устройства совместно с кольцевым зазором между другими компонентами и внутренней стенкой хвостовика нагнетательной скважины образуют проход для охладителя. Способ работы включает следующие этапы:
подготовительный этап, включающий:
соединение оборудования для нагнетания с подземным устройством розжига посредством быстросъемного соединителя в нагнетательном конце форсунки нагнетательного устройства;
применение устройства управления устья скважины нагнетательной скважины, доставку нагнетательного устройства и подземного устройства розжига полностью в предварительно определенное положение розжига в подземном угольном пласте с использованием гибкой трубы оборудования для нагнетания;
фазу розжига, в которой розжиг подземного угольного пласта выполняют с задержкой и которая включает:
нагнетание потока окислителя через проход для окислителя или приложение давления для активации и последующего отсоединения подземного устройства розжига, при этом воздух с низкой скоростью потока используют в качестве окислителя для розжига и нагнетают в подземный угольный пласт через проход для охладителя;
фазу газификации, в которой процесс подземной газификации угля выполняют в соответствии со способом отведения, включающую:
нагнетание охладителя через проход для охладителя и регулирование давления нагнетания и/или скорости потока охладителя для уплотнения кольцевого пространства между внутренней стенкой хвостовика нагнетательной скважины и форсункой;
непрерывное нагнетание окислителя в подземный угольный пласт через путь прохождения окислителя для выполнения газификации подземного угольного пласта;
отведение нагнетательного устройства на определенное расстояние в соответствии с определенным интервалом времени для продолжения процесса газификации до тех пор, пока не будет израсходован весь уголь в направлении хвостовика нагнетательной скважины, при этом давление нагнетания и/или скорость потока охладителя регулируют во время процесса отведения так, чтобы разрушать уплотнение кольцевого пространства между внутренней стенкой хвостовика нагнетательной скважины и форсункой для облегчения операции отведения.
В соответствии с настоящим изобретением в форсунке применяется конструкция, в которой центральная трубка комбинируется с наружным корпусом, при этом центральная трубка представляет собой проход для окислителя, а кольцевое пространство между центральной трубкой и наружным корпусом представляет собой проход для охладителя. Центральная трубка соединена с наружным корпусом посредством соединения неуплотненной спирали и, хотя для соединения используется неуплотненная спираль, она также образует спиральный проход для потока, предназначенный для прохождения охладителя через него, образуя тем самым проточный кольцевой охладительный жилет форсунки, который может эффективно охлаждать форсунку во время работы форсунки, тем самым предотвращая сгорание форсунки и ее структурную деформацию во время процесса UCG, таким образом повышая безопасность форсунки.
Кроме того, согласно настоящему изобретению оборудование для нагнетания образуется посредством дополнительного сочетания гибкой трубы и механического резального устройства за форсункой, при этом гибкая труба, использующаяся в качестве устройства доставки, аккуратно транспортирует и позиционирует форсунку, а механическое резальное устройство может, когда необходимо, отсоединять форсунку, чтобы отводить компоненты нагнетательного устройства, включая гибкую трубу, в по меньшей мере безопасное положение для последующего использования, а форсунка используется для нагнетания реагентов, таких как охладитель и окислитель, в подземный угольный пласт. При применении оборудования для нагнетания с такой конфигурацией высококонцентрированный окислитель можно непрерывно нагнетать в подземный угольный пласт, чтобы безопасно получать стабильный и высококачественный генераторный газ из подземного угольного пласта.
Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением также предоставляется способ работы нагнетательного устройства, в котором процесс UCG может непрерывно выполняться с использованием высококонцентрированного окислителя, благодаря эффективному охлаждению форсунки и безопасности применяемого оборудования для нагнетания, причем цикл отведения и/или расстояние отведения в способе разгара воспламенения во время UCG в известном уровне техники могут быть дополнительно сокращены, реализуя тем самым по существу непрерывный процесс UCG.
Следовательно, форсунка, оборудование для нагнетания и соответствующий способ работы нагнетательного устройства согласно настоящему изобретению могут помочь выполнять процесс UCG более безопасным и эффективным образом, что способствует усовершенствованию известного уровня техники.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Настоящее изобретение дополнительно описано ниже со ссылкой на сопроводительные графические материалы, в которых:
на фиг. 1 приведен вид в продольном сечении нагнетательного устройства согласно настоящему изобретению;
на фиг. 2(a) приведен вид в поперечном сечении, взятом по линии A–A, представленной на фиг. 1;
на фиг. 2(b) приведен вид в поперечном сечении, взятом по линии B–B, представленной на фиг. 1;
на фиг. 3(a) приведен вид в поперечном сечении основной опоры обратного клапана согласно настоящему изобретению;
на фиг. 3(b) приведен вид в поперечном сечении опорного кольца форсунки согласно настоящему изобретению; и
на фиг. 4 приведен схематический вид, представляющий способ работы нагнетательного устройства согласно настоящему изобретению.
На соответствующих графических материалах одинаковые ссылочные позиции используются для обозначения одинаковых деталей. В частности, значения ссылочных позиций, включенных в соответствующие графические материалы, являются следующими:
1. Хвостовик нагнетательной скважины; 2. Гибкая труба; 3. Распределенные датчики температуры, давления и звуковых волн (закрепленные снаружи хвостовика нагнетательной скважины, на наружной стенке гибкой трубы и внутри центральной трубки форсунки); 4. Основной обратный клапан (расположенный между гибкой трубой и механическим резальным устройством); 5. Механическое резальное устройство; 6. Основная часть резального устройства; 7. Наружный корпус резального устройства; 8. Резальные шипы; 9. Центральная трубка форсунки; 10. Корпус форсунки; 11. Проход для окислителя; 12. Проход для охладителя; 13. Спиральный канал потока (образованный неуплотненной спиралью внутри кольцевого зазора форсунки); 14. Зона сжигания и зона газификации; 15. Впускное отверстие для охладителя; 16. Выпускное отверстие для охладителя; 17. Отверстие для нагнетания окислителя; 18. Опорный компонент основного обратного клапана; 19. Опорное кольцо форсунки; 20. Внешний захватный соединитель; 21. Пневматическая защитная заглушка форсунки; 22. Дренажные системы из микроскопических трубок Вентури; 23. U-образные опорные ножки; 24. Пружина; 25. Колесо; 26. U-образное опорное кольцо; 27. Уплотнительное кольцо; 28. Смесь окислителя и охладителя; 29. Угольный пласт; 30. Полость; 31. Полость U-образного опорного кольца и кольцевой канал сообщения с кольцевым зазором форсунки.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Настоящее изобретение будет дополнительно описано подробно ниже со ссылкой на сопроводительные графические материалы.
Настоящее изобретение предоставляет форсунку для процесса подземной газификации угля (UCG), причем форсунка содержит центральную трубку и наружный корпус. Центральная трубка и корпус проходят от соединительного конца в нагнетательный конец форсунки, причем они вдвоем расположены концентрически и отделены друг от друга кольцевым пространством между ними. Наружный корпус проходит от соединительного конца, образуя кольцевую торцевую поверхность, а содержащий сопло конец образует нагнетательную торцевую поверхность форсунки, при этом центральная трубка и корпус соединены посредством неуплотненной спирали и образуют тем самым спиральный проход для потока внутри кольцевого зазора форсунки, при этом множество пар впускных отверстий для охладителя и выпускных отверстий для охладителя, соответствующих друг другу, сообщающихся со спиральными проходами для потока и согласованных с ними, предусмотрены на кольцевой торцевой поверхности соединительного конца и нагнетательной торцевой поверхности форсунки, и при этом нагнетательная торцевая поверхность форсунки дополнительно снабжена отверстиями для нагнетания окислителя.
В соответствии с настоящим изобретением, поскольку во время процесса UCG оборудование должно использоваться в среде с высококонцентрированным окислителем, материалы для изготовления форсунок и соответствующих компонентов должны быть адаптированы к среде высокоскоростного потока чистого кислорода высокой температуры и высокого давления, и поэтому подходящие материалы следует выбирать из группы, состоящей из латуни, инконеля, монеля и т. д. (например, инконель в переводе: сплав на основе никеля с хромом и железом; монель в переводе: сплав Ni-Cu).
В соответствии с настоящим изобретением центральная трубка форсунки, которая представляет собой проход для высококонцентрированного окислителя, должна быть достаточно чистой, чтобы подходить для среды с чистым кислородом, то есть свободной от загрязнения частицами или углеводородами. Кроме того, внутренняя поверхность форсунки требует специальной обработки для предотвращения риска самовоспламенения в результате воздействия частиц на внутреннюю поверхность металла в условиях среды с высококонцентрированным окислителем; кроме того, наружная сторона форсунки должна быть гладкой, и любое изменение размеров должно быть постепенным переходным процессом, чтобы способствовать плавному перемещению внутри хвостовика нагнетательной скважины, при этом также обеспечивая газонепроницаемое уплотнение при прохождении через устройство управления устья скважины; кроме того, наружный корпус форсунки должен быть достаточно толстым, например 10–20 мм, чтобы выдерживать тепловое излучение, конвекцию тепла и передачу тепла из высокотемпературной зоны сжигания и зоны газификации, и должны быть удовлетворены соответствующие требования к охлаждению для предотвращения обратного горения во время работы и для обеспечения целостности и надежности оборудования форсунки.
В соответствии с настоящим изобретением соединительный конец форсунки предназначен для соединения с другими компонентами во время использования, а нагнетательный конец форсунки используется для нагнетания реагентов, таких как окислитель и охладитель, в подземный угольный пласт во время использования, при этом центральная трубка и наружный корпус вдвоем проходят от соединительного конца в нагнетательный конец форсунки, причем они вдвоем расположены концентрически и отделены друг от друга кольцевым пространством между ними, при этом наружный корпус проходит от соединительного конца с образованием кольцевой торцевой поверхности, а содержащий сопло конец образует нагнетательную торцевую поверхность форсунки, так что как кольцевая торцевая поверхность соединительного конца, так и торцевая поверхность нагнетательного сопла являются частью корпуса форсунки.
В соответствии с настоящим изобретением центральная трубка форсунки соединена с наружным корпусом посредством негерметичной спирали, причем негерметичная спираль образует спиральный проход для потока внутри кольцевого зазора форсунки, а глубина и ширина интервала резьбы на неуплотненной спирали независимо составляют 2–10 мм, и предпочтительно 4–8 мм, так что спиральный проход для потока соответствует требованиям к потоку охладителя, а также требованиям к рассеиванию тепла и эффективности охлаждения форсунки.
В соответствии с настоящим изобретением спиральный проход для потока, образованный неуплотненной спиралью внутри кольцевого зазора форсунки, представляет собой основной проход для охладителя, при этом охладитель протекает через кольцевой зазор форсунки так, чтобы выполнять динамическое охлаждение с жилетом, и, благодаря резьбовому соединению, удобно заменять и обслуживать корпус форсунки в соответствии с фактическими условиями работы и требованиями работы угольного пласта. Например, при замене после повреждения, регулировать количество впускных отверстий для охладителя и выпускных отверстий для охладителя, регулировать количество отверстий для нагнетания окислителя и регулировать толщину корпуса форсунки.
В соответствии с настоящим изобретением, в дополнение к неуплотненному спиральному соединению, центральная трубка и наружный корпус дополнительно соединены и закреплены на соединительном конце посредством несварного соединения, которое может быть выбрано из внешнего захватного соединителя, байонета / регулировочного болта или фланцевого болта, чтобы избежать затруднений, когда резьбовое соединение между центральной трубкой и наружным корпусом ослабляется во время процесса подземной передачи.
В соответствии с настоящим изобретением форсунка снабжена множеством пар впускных отверстий для охладителя и выпускных отверстий для охладителя (например, 4–12 пар), соответствующих друг другу, сообщающихся со спиральными проходами для потока и согласованных с ними, на торцевых поверхностях соединительного конца и нагнетательного конца форсунки. Эти впускные отверстия для охладителя и выпускные отверстия для охладителя равномерно распределены по окружности.
В соответствии с настоящим изобретением форсунка дополнительно снабжена одним или более отверстиями для нагнетания окислителя на торцевой поверхности нагнетательного конца форсунки, причем общая площадь пропускного сечения может быть определена на основе максимально требуемой скорости нагнетания окислителя, и когда предусмотрено множество отверстий для нагнетания окислителя, эти отверстия могут быть распределены вдоль осевой линии и периферии, а наружные отверстия могут быть параллельны центральному отверстию или могут быть отклонены наружу под углом 5–35°, предпочтительно 8–20°, к центральному отверстию, чтобы оптимизировать расстояние нагнетания и дальность распыления окислителя в зоне сжигания и зоне газификации.
В соответствии с настоящим изобретением форсунка может быть снабжена вспомогательным обратным клапаном на каждом из впускных отверстий для охладителя, каждом из выпускных отверстий для охладителя и каждом из отверстий для нагнетания окислителя, чтобы предотвращать вхождение обратного потока горючих и взрывоопасных газов в проход для охладителя во время процесса отведения нагнетательного устройства, вызывающее загрязнение и повреждение. Здесь служебный обратный клапан представляет собой обратный клапан, обычно используемый на известном уровне техники, но он может быть относительно меньшим по размеру, чтобы соответствовать размеру впускных и выпускных отверстий для охладителя и отверстия для нагнетания окислителя.
В соответствии с настоящим изобретением форсунка может быть снабжена множеством микродренажных линий на торцевой поверхности нагнетательного конца форсунки, проходящих от выпускного отверстия для охладителя до отверстия для нагнетания окислителя, например, дренажной системой из микроскопических трубок Вентури, которая может обладать глубиной 2–3 мм, для направления охладителя к отверстиям для нагнетания окислителя с целью обеспечения необходимой охлаждающей защиты.
В соответствии с настоящим изобретением опорное кольцо может быть предусмотрено на корпусе форсунки рядом с нагнетательным концом форсунки (например, 3–30 мм от торцевой поверхности нагнетательного конца форсунки), а конструктивный зазор между опорным кольцом и внутренней стенкой хвостовика нагнетательной скважины в целом не превышает 10 мм (например 5–10 мм), и содержит U-образное опорное кольцо, пружину и уплотнительное кольцо, при этом пружина и уплотнительное кольцо содержатся во внутренней полости U-образного опорного кольца, причем внутренняя полость находится в сообщении со спиральным проходом для потока в кольцевом зазоре форсунки, таким образом, уплотнительное кольцо выталкивается пружиной при нагнетании охладителя, чтобы блокировать конструктивный зазор.
В соответствии с вышеупомянутым конструктивным исполнением толщина уплотнительного кольца, как правило, должна быть больше, чем у конструктивного зазора, а выведение и отведение уплотнительного кольца в основном контролируется давлением нагнетания и/или скоростью потока охладителя, так что кольцевое пространство между хвостовиком нагнетательной скважины и форсункой может быть уплотнено при нагнетании охладителя во время нормальной работы, гарантируя тем самым прохождение всего охладителя через спиральный проход для потока, расположенный в кольцевом зазоре форсунки, в зону сжигания и зону газификации во время процесса газификации, тем самым полностью покрывая и охлаждая устройство форсунки.
В соответствии с настоящим изобретением опорное кольцо форсунки, как правило, выбирают из стойких к высоким температурам и коррозии специальных дуплексных сталей, например, инконель, монель, вольфрамовый сплав и т. д., которые могут быть установлены и присоединены на наружном корпусе форсунки посредством сварки, крепежных болтов или интегрированной формовки.
Настоящее изобретение также предоставляет нагнетательное устройство для процесса подземной газификации угля, которое основано на использовании хвостовика нагнетательной скважины в качестве канала доставки. Нагнетательное устройство содержит гибкую трубу, механическое резальное устройство и форсунку согласно настоящему изобретению, которые имеют газонепроницаемые соединения и соединены последовательно друг с другом, при этом: гибкая труба используется для перемещения нагнетательного устройства через хвостовик скважины в предварительно определенное положение в подземном угольном пласте, подлежащем газификации, и, при необходимости, для отведения всего нагнетательного устройства или его части на поверхность; механическое резальное устройство используется, при необходимости, для отрезания форсунки для отведения оставшейся части нагнетательного устройства; и форсунка используется для нагнетания охладителя и окислителя в угольный пласт для газификации.
В соответствии с настоящим изобретением в нагнетательном устройстве предусмотрен основной обратный клапан между гибкой трубой и механическим резальным устройством для предотвращения обратного потока газа в гибкую трубу, и основной обратный клапан дополнительно снабжен опорным компонентом для позиционирования и уплотнения нагнетательного устройства, при этом опорный компонент содержит 3 или 4 набора равномерно распределенных по окружности U-образных опорных ножек, пружин и роликов. Конструктивный зазор между U-образными опорными ножками и внутренней стенкой хвостовика нагнетательной скважины не должен превышать 10 мм (например, 5–10 мм), причем пружины и ролики включены в полость U-образных опорных ножек, непосредственно контактирующих с роликом и внутренней стенкой хвостовика нагнетательной скважины.
В соответствии с настоящим изобретением опора основного обратного клапана выполняет функцию позиционирования и уплотнения для нагнетательного устройства, и опорный компонент, как правило, может быть выполнен из нержавеющей стали 316L или марки материала более высокого качества, при этом используются 3 или 4 набора равномерно распределенных по окружности U-образных опорных ножек, пружин и роликов, поскольку прохождение потока охладителя может быть ограничено при использовании большего количества наборов этих компонентов.
В соответствии с настоящим изобретением в опорах основного обратного клапана используются 3 или 4 набора равномерно распределенных по окружности U-образных опорных ножек, пружин и роликов, чтобы облегчить свободное перемещение нагнетательного устройства в хвостовике нагнетательной скважины, например в тех случаях, когда при прохождении через изогнутую часть хвостовика нагнетательной скважины, если на внутренней стенке хвостовика нагнетательной скважины имеются препятствия, такие как твердые частицы или угольный конденсат, или если возникают связанные с деформацией проблемы самого хвостовика нагнетательной скважины и т. д., пружина в опорном компоненте может регулировать высоту вытягивания ролика для достижения плавного перемещения всего нагнетательного устройства.
В соответствии с настоящим изобретением основной обратный клапан также используется для предотвращения попадания горючих и взрывоопасных газов в гибкую трубу, которое может привести к загрязнению и повреждению оборудования, подобно вспомогательным обратным клапанам для впускного отверстия для охладителя, выпускного отверстия для охладителя и отверстия для нагнетания окислителя. Основной обратный клапан также представляет собой обратный клапан, обычно используемый на известном уровне техники, за исключением того, что размер выбирают на основании внутреннего диаметра гибкой трубы. Кроме того, как основной обратный клапан, так и вспомогательный обратный клапан могут быть выбраны специалистами в данной области техники так, чтобы они подходили для использования в средах с высококонцентрированным окислителем, например в среде чистого кислорода. Примерами обратных клапанов могут быть пружинный шарнирный обратный клапан или шаровой пружинный обратный клапан.
В соответствии с настоящим изобретением механическое резальное устройство используется, при необходимости, для отсоединения форсунки с целью отведения оставшейся части нагнетательного устройства. Например, когда хвостовик нагнетательной скважины механически поврежден из-за расплавления или деформации, отсоединение форсунки позволяет обеспечивать быстрое отведение другого оборудования, расположенного выше по потоку, для технического обслуживания и замены, тем самым в некоторой степени снижая потери оборудования в процессе подземной газификации угля.
В соответствии с настоящим изобретением механическое резальное устройство применяет резальный (саморежущий / отрывающий) механизм, и оно содержит основную часть резального устройства, наружный корпус резального устройства и резальный шип, при этом резальный шип может отрезать основную часть и наружный корпус, чтобы обеспечивать отсоединение форсунки.
В соответствии с настоящим изобретением форсунка расположена ниже по потоку относительно механического резального устройства для нагнетания высококонцентрированного окислителя, такого как чистый кислород, и охладителя, такого как вода, пар или диоксид углерода, в зону сжигания и зону газификации подземного угольного пласта, при этом охладитель образует перемещающийся охлаждающий барьер в спиральном канале для потока, расположенном в кольцевом зазоре форсунки, таким образом защищая все устройство форсунки.
В соответствии с настоящим изобретением пневматическая защитная заглушка также может быть предусмотрена на нагнетательном конце форсунки для защиты устройства форсунки, когда нагнетательное устройство входит в нисходящую скважину (например, во избежание механического износа и загрязнения (например, смазочным буровым раствором и частицами угля)), и она срывается потоком реагента под высоким давлением после запуска потока нагнетаемого реагента, то есть она не препятствует нагнетанию реагента; или быстросъемный соединитель может быть установлен на нагнетательном конце форсунки для присоединения, доставки и отсоединения подземных устройств розжига во время фазы розжига. Следовательно, нагнетательное устройство согласно настоящему изобретению может быть использовано во время фазы розжига и этапа обычной газификации процесса подземной газификации угля.
В соответствии с настоящим изобретением компоненты нагнетательного устройства могут быть соединены друг с другом и могут обеспечивать газонепроницаемое уплотнение посредством несварного соединения, которое может быть выбрано из внешнего захватного соединителя, быстросъемного соединителя, байонета / регулировочного болта и фланцевого болта. Эти несварные соединения являются крайне выгодными для быстрого соединения и последующих разборки и технического обслуживания различных компонентов.
Настоящее изобретение дополнительно предоставляет способ работы с применением нагнетательного устройства согласно настоящему изобретению в процессе подземной газификации угля, при этом система освоения скважин для подземной газификации угля предусмотрена в подземном угольном пласте, причем центральная трубка форсунки нагнетательного устройства и внутренние проходы других компонентов совместно образуют проход для окислителя, и спиральные проходы для потока в кольцевом зазоре форсунки нагнетательного устройства совместно с кольцевым зазором между другими компонентами и внутренней стенкой хвостовика нагнетательной скважины образуют проход для охладителя. Способ работы включает следующие этапы:
подготовительный этап, включающий:
соединение нагнетательного устройства с подземным устройством розжига посредством быстросъемного соединителя на нагнетательном конце форсунки нагнетательного устройства;
применение устройства управления устья скважины нагнетательной скважины, причем нагнетательное устройство и подземное устройство розжига полностью доставляются в предварительно определенное положение розжига в подземном угольном пласте с использованием гибкой трубы для нагнетательного устройства;
фазу розжига, в которой розжиг подземного угольного пласта выполняют с задержкой и которая включает:
нагнетание потока окислителя через проход для окислителя или приложение давления для активации и последующего отсоединения подземного устройства розжига, при этом воздух с низкой скоростью потока используют в качестве окислителя для розжига и нагнетают в подземный угольный пласт через проход для охладителя;
фазу газификации, в которой процесс подземной газификации угля выполняют в соответствии со способом отведения, включающую:
нагнетание охладителя через проход для охладителя и регулирование давления нагнетания и/или скорости потока охладителя так, чтобы уплотнять кольцевое пространство между внутренней стенкой хвостовика нагнетательной скважины и форсункой;
непрерывное нагнетание окислителя в подземный угольный пласт через проход для окислителя для выполнения газификации подземного угольного пласта;
отведение нагнетательного устройства на определенное расстояние в соответствии с определенным интервалом времени для продолжения процесса газификации до тех пор, пока не будет израсходован весь уголь в направлении хвостовика в нагнетательной скважине, при этом давление нагнетания и/или скорость потока охладителя регулируют во время процесса отведения так, чтобы разрушать уплотнение кольцевого пространства между внутренней стенкой хвостовика нагнетательной скважины и форсункой для облегчения операции отведения.
В соответствии с настоящим изобретением в вышеупомянутом способе работы, в котором высококонцентрированный окислитель непрерывно нагнетают в подземный угольный пласт через проход для окислителя, во время этапа газификации, высококонцентрированный окислитель может представлять собой обогащенный кислородом воздух с по меньшей мере 80 об. % кислорода, предпочтительно по меньшей мере 90 об. % кислорода, или чистый кислород, при этом охладитель может представлять собой воду, пар или диоксид углерода, и охладитель также используют в качестве агента газификации для процесса газификации угля, а скорость горения хвостовика нагнетательной скважины перед нагнетательным устройством может быть увеличена за счет уменьшения скорости потока нагнетаемого охладителя после отведения, так что свежий угольный пласт может быть подвергнут воздействию высокотемпературной зоны сжигания и зоны газификации.
В соответствии с настоящим изобретением в способе работы, после успешного розжига во время фазы розжига, нагнетательное устройство, как правило, отводят в безопасное положение для ожидания последующего запуска фазы газификации, и при этом во время фазы газификации уплотнение кольцевого пространства между внутренней стенкой хвостовика нагнетательной скважины и форсункой может быть разрушено посредством регулирования давления нагнетания и/или скорости потока охладителя при отведении нагнетательного устройства. Например, уплотнительное кольцо может быть открыто посредством регулирования давления нагнетания и/или скорости потока охладителя, чтобы сделать удобным отведение нагнетательного устройства гибкой трубой, и после завершения отведения скорость потока нагнетания охладителя может быть снижена, например, скорость потока нагнетания охладителя может быть снижена на 10–80 об. %, чтобы ускорить скорость горения хвостовика нагнетательной скважины перед нагнетательным устройством, так что свежий угольный пласт может быть подвергнут воздействию высокотемпературной зоны сжигания и зоны газификации, тем самым продолжая процесс подземной газификации угля, пока не будут израсходованы все залежи угля в направлении хвостовика нагнетательной скважины.
В соответствии с настоящим изобретением в способе работы распределенные датчики температуры, давления и звуковых волн используют для мониторинга и контроля параметров процесса, относящихся к процессу подземной газификации угля. Распределенные датчики температуры, давления и звуковых волн соответственно расположены снаружи хвостовика нагнетательной скважины, на наружной стенке гибкой трубы и внутри центральной трубки форсунки. Их используют для получения сигналов о температуре, давлении и звуковых волнах подземного угольного пласта и передачи информации обратно в оборудование управления устья скважины нагнетательной скважины.
В соответствии с настоящим изобретением в способе работы распределенные датчики температуры, давления и звуковых волн представляют собой распределенные сенсорные оптические волокна, основанные на технологии оптической временной рефлектометрии (OTDR). Оптическое волокно проходит от места рядом с устьем скважины или от начала гибкой трубы к целевой точке измерения, и при этом биметаллический двойной зонд термопары типа К в оболочке дополнительно или альтернативно используют в нагнетательной форсунке для окислителя для получения температуры в этой точке, и скорость потока нагнетания охладителя контролируют на основе этой температуры.
В соответствии с настоящим изобретением при использовании нагнетательного устройства согласно настоящему изобретению в процессе подземной газификации угля процесс отведения может быть выполнен посредством управления давлением и/или потоком нагнетания охладителя без прерывания нагнетания окислителя и охладителя, поэтому работа является относительно более гибкой и удобной и может значительно сократить период отведения и/или расстояние отведения способов отведения известного уровня техники и реализовывать непрерывную и стабильную работу процесса подземной газификации угля; более того, нагнетательное устройство согласно настоящему изобретению обеспечивает безопасное и стабильное использование высококонцентрированного окислителя, такого как чистый кислород, с получением таким образом генераторного газа высокого и стабильного качества; кроме того, согласно настоящему изобретению, система сбора сигналов температуры, давления и звуковых волн может быть использована для обеспечения хорошего управления всем процессом подземной газификации угля. Следовательно, настоящее изобретение представляет собой значительное усовершенствование в сравнении с известным уровнем техники и обеспечивает технологические преимущества.
Настоящее изобретение дополнительно описано ниже со ссылкой на сопроводительные графические материалы.
На фиг. 1–3 представлены соответствующие виды в поперечном сечении нагнетательного устройства согласно настоящему изобретению, вид в поперечном сечении нагнетательного устройства по поперечному сечению A–A, вид в поперечном сечении по сечению B–B, вид в поперечном сечении опорного компонента обратного клапана и вид в поперечном сечении опорного кольца форсунки.
Как показано на фиг. 1, гибкая труба 2 соединена с основным обратным клапаном 4 посредством внешнего захватного соединителя 20. Основной обратный клапан 4 снабжен опорным компонентом 18 для позиционирования и герметизации всего нагнетательного устройства и содержит три набора U-образных опорных ножек 23, пружин 24 и роликов 25, равномерно распределенных по окружности, при этом пружины 24 и ролики 25 содержатся в полости U-образных опорных ножек 23, а ролик 25 находится в непосредственном контакте с внутренней стенкой хвостовика нагнетательной скважины (см. фиг. 2(a) и фиг. 3(a)).
Основной обратный клапан 4 соединен с расположенным ниже по потоку механическим резальным устройством 5, которое содержит основную часть 6 резального устройства, наружный корпус 7 резального устройства и резальный шип 8 для отрезания, при необходимости, форсунки для отведения оставшейся части нагнетательного устройства, такого как гибкая труба 2 или т. п.
Часть механического резального устройства 5, расположенная ниже по потоку, соединена с соединительным концом форсунки. Форсунка содержит центральную трубку 9 форсунки и корпус 10 форсунки. Центральная трубка 9 форсунки и корпус 10 форсунки расположены концентрически и отделяются друг от друга кольцевым пространством между ними. Корпус форсунки проходит от соединительного конца, образуя кольцевую торцевую поверхность, а содержащий сопло конец образует нагнетательную торцевую поверхность форсунки.
Центральная трубка 9 форсунки и корпус 10 форсунки соединены друг с другом посредством неуплотненной спирали 13, которая образует спиральный проход для потока в кольцевом зазоре форсунки, представляющий собой основной проход для охладителя и обеспечивающий эффективное круговое охлаждение и рассеивание тепла для форсунки. 8 пар впускных отверстий 15 для охладителя и выпускных отверстий 16 для охладителя расположены и равномерно распределены по окружности на кольцевой торцевой поверхности форсунки и нагнетательной торцевой поверхности форсунки, и каждое из впускных и выпускных отверстий для охладителя соединены и согласованы с внутренним спиральным проходом для потока, а служебный обратный клапан расположен внутри (см. фиг. 2(a) и 2(b)). На нагнетательном конце форсунки предусмотрены 9 нагнетательных отверстий 17 для окислителя (см. фиг. 2(b)), а быстросъемный соединитель (не изображен на фигуре) предусмотрен для присоединения, доставки и отсоединения подземных устройств розжига во время фазы розжига.
Опорное кольцо 19 форсунки предусмотрено на корпусе 10 форсунки рядом с нагнетательным концом форсунки, и опорное 19 кольцо используется для уплотнения кольцевого пространства между внутренней стенкой хвостовика нагнетательной скважины и устройством форсунки, чтобы позволять охладителю проходить через спиральный проход для потока в кольцевом зазоре форсунки для достаточного охлаждения форсунки, и при этом опорное кольцо 19 содержит U-образное опорное кольцо 26, пружину 24 и уплотнительное кольцо 27, при этом пружина 24 и уплотнительное кольцо 27 содержатся внутри полости U-образного опорного кольца 26, а уплотнительное кольцо 27 выталкивается пружиной 24 при нагнетании охладителя, чтобы непосредственно контактировать с внутренней стенкой хвостовика нагнетательной скважины для получения уплотнения (см. фиг. 2(b) и 3(b)).
Когда нагнетательное устройство входит в подземный угольный пласт через хвостовик нагнетательной скважины, необходимо установить пневматическую защитную заглушку 21 на нагнетательном конце форсунки, чтобы защитить форсунку и предотвратить попадание загрязняющих веществ в нагнетательное устройство.
Распределенные датчики 3 температуры, давления и звуковых волн соответственно закреплены на наружной части хвостовика нагнетательной скважины, на наружной стенке гибкой трубы и внутри центральной трубки форсунки и используются для получения соответствующих сигналов температуры, давления и звуковых волн, которые передаются в оборудование управления устья скважины нагнетательной скважины, контролируя таким образом процесс подземной газификации угля.
Кроме того, как изображено на фиг. 4, на которой представлен схематический вид способа работы (при нормальном процессе производства) для нагнетательного устройства согласно настоящему изобретению, в котором охладитель нагнетают через проход 12 для охладителя нагнетательного устройства, и кольцевое пространство между внутренней стенкой хвостовика нагнетательной скважины и устройством форсунки может быть уплотнено посредством увеличения давления нагнетания охладителя (уплотнительное кольцо 27 выталкивается пружиной 24, чтобы непосредственно контактировать с внутренней стенкой хвостовика нагнетательной скважины), при этом окислитель нагнетают через проход 11 для окислителя нагнетательного устройства, и после того, как пневматическая защитная заглушка 21 срывается, начинается подземная газификация угля, при этом окислитель и охладитель (также используемый в качестве агента газификации) смешиваются на переднем конце форсунки с образованием смеси 28 окислителя и охладителя, а затем вводятся в зону сжигания и зону 14 газификации для выполнения процесса подземной газификации угля.
Описание настоящей заявки является лишь предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, однако настоящее изобретение не ограничивается этими предпочтительными вариантами осуществления. Другие изменения и модификации настоящего изобретения возможны без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения, и такие изменения и модификации находятся в пределах объема настоящего изобретения.
Claims (20)
1. Форсунка, применяемая для процесса подземной газификации угля, содержащая центральную трубку и наружный корпус, причем центральная трубка и наружный корпус проходят от соединительного конца в нагнетательный конец форсунки, расположены концентрически и отделены друг от друга кольцевым пространством между ними, причем наружный корпус проходит от соединительного конца, образуя кольцевую торцевую поверхность, а содержащий сопло конец образует нагнетательную торцевую поверхность форсунки, при этом центральная трубка и корпус соединены посредством неуплотненной спирали и таким образом образуют спиральный проход для потока в кольцевом зазоре форсунки, при этом множество пар впускных отверстий для охладителя и выпускных отверстий для охладителя, соответствующих друг другу, сообщающихся со спиральными проходами для потока и согласованных с ними, предусмотрены на кольцевой торцевой поверхности соединительного конца и нагнетательной торцевой поверхности форсунки, и при этом нагнетательная торцевая поверхность форсунки дополнительно снабжена отверстиями для нагнетания окислителя.
2. Форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что центральная трубка и наружный корпус дополнительно соединены и закреплены на соединительном конце посредством несварного соединения, которое может быть выбрано из внешнего захватного соединителя, байонета / регулировочного болта или фланцевого болта.
3. Форсунка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что для неуплотненной спирали, соединяющей центральную трубку и наружный корпус, глубина и ширина интервала резьбы независимо составляют 2–10 мм.
4. Форсунка по любому из пп. 1–3, отличающаяся тем, что снабжена 4–12 парами впускных отверстий для охладителя и выпускных отверстий для охладителя, соответствующих друг другу, сообщающихся со спиральными проходами для потока и согласованных с ними, на торцевых поверхностях соединительного конца и нагнетательного конца форсунки, причем эти впускные отверстия для охладителя и выпускные отверстия для охладителя равномерно распределены по окружности, и на каждом из впускных отверстий для охладителя и выпускных отверстий для охладителя предусмотрен служебный обратный клапан.
5. Форсунка по любому из пп. 1–4, отличающаяся тем, что снабжена одним или более отверстиями для нагнетания окислителя на торцевой поверхности конца нагнетательного сопла, причем общая перфорированная площадь может быть определена на основе максимальной скорости нагнетания окислителя, и служебный обратный клапан предусмотрен внутри каждого из отверстий для нагнетания окислителя, и когда предоставлено множество отверстий для нагнетания окислителя, эти отверстия могут быть распределены вдоль осевой линии инструмента и периферии и наружные отверстия могут быть параллельны центральному отверстию или могут быть отклонены наружу под углом 5–35° к центральному отверстию.
6. Форсунка по любому из пп. 1–5, отличающаяся тем, что снабжена множеством дренажных систем из микроскопических трубок Вентури на торцевой поверхности нагнетательного конца форсунки, проходящих от выпускного отверстия для охладителя до отверстия для нагнетания окислителя, чтобы направлять охладитель к отверстиям для нагнетания окислителя для обеспечения охлаждающей защиты.
7. Форсунка по любому из пп. 1–6, отличающаяся тем, что опорное кольцо предусмотрено на корпусе форсунки рядом с нагнетательным концом форсунки, и конструктивный зазор между опорным кольцом и внутренней стенкой хвостовика нагнетательной скважины не превышает 10 мм и содержит U-образное опорное кольцо, пружину и уплотнительное кольцо, при этом пружина и уплотнительное кольцо содержатся во внутренней полости U-образного опорного кольца, причем внутренняя полость находится в сообщении со спиральным проходом для потока в кольцевом зазоре форсунки, таким образом, уплотнительное кольцо выталкивается пружиной при нагнетании охладителя, чтобы блокировать конструктивный зазор.
8. Нагнетательное устройство, применяемое для процесса подземной газификации угля, которое основано на использовании хвостовика нагнетательной скважины в качестве канала доставки, причем нагнетательное устройство содержит гибкую трубу, механическое резальное устройство и форсунку по любому из пп. 1–7 настоящего изобретения, которые газонепроницаемо соединены последовательно друг с другом, при этом: гибкая труба используется для перемещения нагнетательного устройства через хвостовик скважины в предварительно определенное положение в подземном угольном пласте для газификации и, при необходимости, отведения всего нагнетательного устройства или его части на поверхность; механическое резальное устройство используется для отрезания форсунки, при необходимости, с целью отведения оставшейся части нагнетательного устройства; и форсунка используется для нагнетания охладителя и окислителя в угольный пласт для газификации.
9. Нагнетательное устройство по п. 8, отличающееся тем, что основной обратный клапан предусмотрен между гибкой трубой и механическим резальным устройством для предотвращения обратного потока газа в гибкую трубу, и основной обратный клапан дополнительно снабжен опорным компонентом для позиционирования и уплотнения нагнетательного устройства.
10. Нагнетательное устройство по п. 9, отличающееся тем, что опорный компонент основного обратного клапана содержит 3 или 4 набора равномерно распределенных по окружности U-образных опорных ножек, пружин и роликов, при этом конструктивный зазор между U-образными опорными ножками и внутренней стенкой хвостовика нагнетательной скважины не должен превышать 10 мм, причем пружина и ролик расположены в полости U-образных опорных ножек, при этом ролик непосредственно контактирует с внутренней стенкой хвостовика нагнетательной скважины.
11. Нагнетательное устройство по любому из пп. 8–10, отличающееся тем, что механическое резальное устройство применяет резальный (саморежущий / отрывающий) механизм, и оно содержит основную часть резального устройства, наружный корпус резального устройства и резальный шип, при этом резальный шип может отрезать основную часть и наружный корпус для отсоединения форсунки.
12. Нагнетательное устройство по любому из пп. 8–11, отличающееся тем, что компоненты нагнетательного устройства могут быть соединены друг с другом и могут обеспечивать газонепроницаемое уплотнение посредством использования несварного соединения, которое может быть выбрано из внешнего захватного соединителя, быстросъемного соединителя, байонета / регулировочного болта и фланцевого болта.
13. Нагнетательное устройство по любому из пп. 8–12, отличающееся тем, что пневматическая защитная заглушка также может быть предусмотрена на нагнетательном конце форсунки для защиты устройства форсунки, когда нагнетательное устройство входит в нисходящую скважину, причем она срывается потоком реагента под высоким давлением после начала нагнетания реагента, или быстросъемный соединитель может быть установлен на нагнетательном конце форсунки для присоединения, доставки и отсоединения подземных устройств розжига во время фазы розжига.
14. Способ работы нагнетательного устройства по любому из пп. 8–13, в котором систему освоения скважин для подземной газификации угля предоставляют в подземном угольном пласте, при этом центральная трубка форсунки нагнетательного устройства и внутренние проходы других компонентов совместно образуют проход для окислителя, а спиральные проходы для потока в кольцевом зазоре форсунки нагнетательного устройства совместно с кольцевым зазором между другими компонентами и внутренней стенкой хвостовика нагнетательной скважины образуют проход для охладителя, при этом способ работы включает следующие этапы:
подготовительный этап, включающий: соединение нагнетательного устройства с подземным устройством розжига посредством быстросъемного соединителя на нагнетательном конце форсунки нагнетательного устройства; применение устройства управления устья скважины нагнетательной скважины, перемещение нагнетательного устройства и подземного устройства розжига полностью в предварительно определенное положение розжига в подземном угольном пласте с использованием гибкой трубы, соединенной с нагнетательным устройством;
фазу розжига, в которой розжиг подземного угольного пласта выполняют с задержкой и которая включает: нагнетание потока окислителя через проход для окислителя или приложение давления для активации и последующего отсоединения подземного устройства розжига, при этом воздух с низкой скоростью потока используют в качестве окислителя для розжига и нагнетают в подземный угольный пласт через проход для охладителя;
фазу газификации, в которой процесс подземной газификации угля выполняют в соответствии со способом отведения, включающую: нагнетание охладителя через проход для охладителя и регулирование давления нагнетания и/или скорости потока охладителя для уплотнения кольцевого пространства между внутренней стенкой хвостовика нагнетательной скважины и форсункой; непрерывное нагнетание окислителя в подземный угольный пласт через проход для окислителя для выполнения газификации подземного угольного пласта; отведение нагнетательного устройства на определенное расстояние в соответствии с определенным интервалом времени для продолжения процесса газификации до тех пор, пока не будет израсходован весь уголь в направлении хвостовика нагнетательной скважины, при этом давление нагнетания и/или скорость потока охладителя регулируют во время процесса отведения так, чтобы разрушать уплотнение кольцевого пространства между внутренней стенкой хвостовика нагнетательной скважины и форсункой для облегчения операции отведения.
15. Способ работы по п. 14, отличающийся тем, что высококонцентрированный окислитель непрерывно нагнетают в подземный угольный пласт через проход для окислителя во время этапа газификации, при этом высококонцентрированный окислитель представляет собой обогащенный кислородом воздух, содержащий по меньшей мере 80 об.% кислорода, или чистый кислород, при этом охладитель может представлять собой воду, пар или диоксид углерода, и охладитель также используют в качестве агента газификации для процесса газификации угля, а скорость горения хвостовика нагнетательной скважины перед нагнетательным устройством может быть увеличена посредством уменьшения скорости потока нагнетания охладителя после отведения, так что свежий угольный пласт может быть подвергнут воздействию высокотемпературной зоны сжигания и зоны газификации.
16. Способ работы по п. 15, отличающийся тем, что распределенные датчики температуры, давления и звуковых волн используют для отслеживания и контроля параметров процесса, относящихся к процессу подземной газификации угля, причем распределенные датчики температуры, давления и звуковых волн соответственно расположены снаружи хвостовика нагнетательной скважины, на наружной стенке гибкой трубы и внутри центральной трубки форсунки, при этом их используют для получения сигналов о температуре, давлении и звуковых волнах подземного угольного пласта и передачи информации обратно в оборудование управления устья скважины нагнетательной скважины.
17. Способ работы по п. 16, отличающийся тем, что распределенные датчики температуры, давления и звуковых волн представляют собой распределенные сенсорные оптические волокна, основанные на технологии оптической временной рефлектометрии, причем оптическое волокно проходит от места рядом с устьем скважины или от начала гибкой трубы к целевой точке измерения, и при этом биметаллический двойной зонд термопары типа К в оболочке дополнительно или альтернативно используют в отверстии для нагнетания окислителя для получения температуры в этой точке и для контроля скорости потока нагнетания охладителя на основе измеренной температуры.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710022286.7A CN106761653B (zh) | 2017-01-12 | 2017-01-12 | 用于煤炭地下气化工艺的喷头设备及其操作方法 |
CN201710022286.7 | 2017-01-12 | ||
PCT/CN2017/075718 WO2018129796A1 (zh) | 2017-01-12 | 2017-03-06 | 用于煤炭地下气化工艺的喷嘴和注入设备以及所述注入设备的操作方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2719853C1 true RU2719853C1 (ru) | 2020-04-23 |
Family
ID=58947826
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019118457A RU2719853C1 (ru) | 2017-01-12 | 2017-03-06 | Форсунка и нагнетательное устройство для применения в процессе подземной газификации угля и способ работы нагнетательного устройства |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11066916B2 (ru) |
CN (1) | CN106761653B (ru) |
AU (1) | AU2017392170B2 (ru) |
RU (1) | RU2719853C1 (ru) |
WO (1) | WO2018129796A1 (ru) |
ZA (1) | ZA201902930B (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2798546C1 (ru) * | 2022-12-02 | 2023-06-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Специальные Инструменты Горного Дела-ПГУ" | Устройство для подачи дутья в подземный газогенератор при подземной газификации угля |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108287069B (zh) * | 2018-03-19 | 2023-06-20 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种用于靠背管与试验测口固定的连接装置和连接方法 |
CN108518211B (zh) * | 2018-03-29 | 2024-01-30 | 中为(上海)能源技术有限公司 | 用于煤炭地下气化工艺的氧化剂混合注入系统及操作方法 |
CN110465415A (zh) * | 2019-09-16 | 2019-11-19 | 上海锅炉厂有限公司 | 一种套筒式气流喷口及其设计实施方法 |
CN111411922B (zh) * | 2020-03-11 | 2021-07-16 | 大连理工大学 | 一种水平井压裂填充天然气水合物增效开采装备及方法 |
CN112593909B (zh) * | 2020-12-07 | 2022-12-09 | 中国地质调查局油气资源调查中心 | 一种适用于地下煤气化的移动注气装置及其工作方法 |
CN112761611B (zh) * | 2020-12-07 | 2022-10-25 | 中国地质调查局油气资源调查中心 | 一种新型地下煤炭实时煤气化装置 |
CN113236171A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-08-10 | 西京学院 | 一种油气井用径向熔蚀切割工具 |
CN113818892A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-12-21 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种破岩掘进装置及其破岩方法 |
CN113931590B (zh) * | 2021-10-25 | 2023-06-20 | 国能神东煤炭集团有限责任公司 | 一种水力切割装置及瓦斯抽采管切割方法 |
CN116025290B (zh) * | 2023-03-30 | 2023-07-04 | 成都迪普金刚石钻头有限责任公司 | 一种压力自适应pdc钻头 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030136585A1 (en) * | 2002-01-18 | 2003-07-24 | Tobishima Corporation & Fuji Research Institute Corp. | Device and method for extracting a gas hydrate |
CN103742121A (zh) * | 2014-01-14 | 2014-04-23 | 新奥气化采煤有限公司 | 地下气化注气装置和方法 |
CN204082121U (zh) * | 2014-09-17 | 2015-01-07 | 新奥气化采煤有限公司 | 一种煤炭气化喷嘴 |
CN104533377A (zh) * | 2014-11-06 | 2015-04-22 | 新奥气化采煤有限公司 | 一种喷嘴及气化方法 |
RU2582694C2 (ru) * | 2011-02-18 | 2016-04-27 | Линк Энерджи Лтд | Розжиг подземного угольного пласта в способе подземной газификации угля, пгу |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2507204B1 (fr) * | 1981-06-05 | 1985-07-05 | Air Liquide | Procede et installation de gazeification souterraine de charbon |
US5055030A (en) * | 1982-03-04 | 1991-10-08 | Phillips Petroleum Company | Method for the recovery of hydrocarbons |
CN1055332C (zh) * | 1995-03-15 | 2000-08-09 | 柴兆喜 | 拉管注气点后退式煤层气化方法 |
CN200968601Y (zh) * | 2006-09-06 | 2007-10-31 | 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 | 干煤粉加压气化炉的燃烧喷嘴 |
US9051820B2 (en) * | 2007-10-16 | 2015-06-09 | Foret Plasma Labs, Llc | System, method and apparatus for creating an electrical glow discharge |
WO2014043747A1 (en) | 2012-09-18 | 2014-03-27 | Linc Energy Ltd | Oxygen injection device and method |
WO2014088450A1 (en) * | 2012-12-06 | 2014-06-12 | Schlumberger Canada Limited | Multiphase flare for effluent flow |
WO2014186823A1 (en) | 2013-05-23 | 2014-11-27 | Linc Energy Ltd | Oxidant and water injection apparatus |
CN103541714B (zh) * | 2013-10-30 | 2016-06-15 | 新奥气化采煤有限公司 | 喷头及煤炭地下气化方法 |
CN104295282B (zh) * | 2014-08-12 | 2017-06-23 | 新奥科技发展有限公司 | 后退式煤层气化方法 |
US20160076344A1 (en) * | 2014-09-17 | 2016-03-17 | Otech Service Canada Ltd. | Combustion System of Composite Heat Carrier Generator |
CN104564008B (zh) * | 2014-12-18 | 2018-05-01 | 新奥科技发展有限公司 | 煤炭地下气化装置及其气化方法 |
CN204455019U (zh) * | 2014-12-18 | 2015-07-08 | 新奥气化采煤有限公司 | 工艺烧嘴总成 |
CN104612652B (zh) * | 2015-01-28 | 2019-04-23 | 新奥科技发展有限公司 | 喷嘴 |
CN104632182B (zh) * | 2015-02-03 | 2018-08-24 | 新奥科技发展有限公司 | 一种喷嘴 |
CN104863563B (zh) * | 2015-04-09 | 2019-06-25 | 新奥科技发展有限公司 | 一种喷嘴 |
CN205243495U (zh) * | 2015-10-28 | 2016-05-18 | 新奥气化采煤有限公司 | 喷嘴及具有该喷嘴的气化剂输送系统 |
CN106121618B (zh) * | 2016-08-24 | 2019-01-08 | 中为(上海)能源技术有限公司 | 用于煤炭地下气化过程的氧化剂注入设备及其应用 |
CN106150472B (zh) * | 2016-08-28 | 2019-05-17 | 中为(上海)能源技术有限公司 | 用于煤炭地下气化工艺的接合管注入系统及操作方法 |
CN206608160U (zh) * | 2017-01-12 | 2017-11-03 | 中为(上海)能源技术有限公司 | 用于煤炭地下气化工艺的喷头设备 |
-
2017
- 2017-01-12 CN CN201710022286.7A patent/CN106761653B/zh active Active
- 2017-03-06 RU RU2019118457A patent/RU2719853C1/ru active
- 2017-03-06 AU AU2017392170A patent/AU2017392170B2/en active Active
- 2017-03-06 US US16/477,744 patent/US11066916B2/en active Active
- 2017-03-06 WO PCT/CN2017/075718 patent/WO2018129796A1/zh active Application Filing
-
2019
- 2019-05-10 ZA ZA2019/02930A patent/ZA201902930B/en unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030136585A1 (en) * | 2002-01-18 | 2003-07-24 | Tobishima Corporation & Fuji Research Institute Corp. | Device and method for extracting a gas hydrate |
RU2582694C2 (ru) * | 2011-02-18 | 2016-04-27 | Линк Энерджи Лтд | Розжиг подземного угольного пласта в способе подземной газификации угля, пгу |
CN103742121A (zh) * | 2014-01-14 | 2014-04-23 | 新奥气化采煤有限公司 | 地下气化注气装置和方法 |
CN204082121U (zh) * | 2014-09-17 | 2015-01-07 | 新奥气化采煤有限公司 | 一种煤炭气化喷嘴 |
CN104533377A (zh) * | 2014-11-06 | 2015-04-22 | 新奥气化采煤有限公司 | 一种喷嘴及气化方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2798546C1 (ru) * | 2022-12-02 | 2023-06-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Специальные Инструменты Горного Дела-ПГУ" | Устройство для подачи дутья в подземный газогенератор при подземной газификации угля |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20190360318A1 (en) | 2019-11-28 |
ZA201902930B (en) | 2020-01-29 |
AU2017392170A1 (en) | 2019-05-30 |
CN106761653B (zh) | 2023-03-14 |
US11066916B2 (en) | 2021-07-20 |
AU2017392170B2 (en) | 2023-03-16 |
WO2018129796A1 (zh) | 2018-07-19 |
CN106761653A (zh) | 2017-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2719853C1 (ru) | Форсунка и нагнетательное устройство для применения в процессе подземной газификации угля и способ работы нагнетательного устройства | |
RU2513737C2 (ru) | Способ и устройство для скважинного газогенератора | |
RU2706498C1 (ru) | Оборудование для нагнетания окислителя в процессе подземной газификации угля и его применение | |
RU2586561C2 (ru) | Огневой теплогенератор, система и способ повышения нефтеотдачи пласта | |
CN103742121B (zh) | 地下气化注气装置和方法 | |
US4366860A (en) | Downhole steam injector | |
CN106062307B (zh) | 产油系统和方法 | |
CN106150472B (zh) | 用于煤炭地下气化工艺的接合管注入系统及操作方法 | |
US9228426B2 (en) | Underground coal gasification well liner | |
CN106121618B (zh) | 用于煤炭地下气化过程的氧化剂注入设备及其应用 | |
US9200223B2 (en) | Apparatus for a syngas cooler and method of maintaining the same | |
CN108518211B (zh) | 用于煤炭地下气化工艺的氧化剂混合注入系统及操作方法 | |
CN106121619A (zh) | 用于煤炭地下气化过程的点火设备及其应用 | |
NZ200837A (en) | Underground gasification of coal | |
WO2015158222A1 (zh) | 煤炭共气化方法 | |
CN109025950B (zh) | 用于煤炭地下气化工艺的光纤激光点火系统及其操作方法 | |
CN205990905U (zh) | 用于煤炭地下气化工艺的接合管注入系统 | |
WO2014043747A1 (en) | Oxygen injection device and method | |
RU2705662C1 (ru) | Устройство розжига для процесса подземной газификации угля и его применения | |
CN206053927U (zh) | 用于煤炭地下气化过程的氧化剂注入设备 | |
JP2011112345A (ja) | 多燃料用バーナ装置 | |
JP2527922B2 (ja) | 微粉炭の酸素燃焼バ―ナ | |
CN109652144B (zh) | 一体化水煤浆烧嘴及点火方法 | |
CN208633812U (zh) | 用于煤炭地下气化工艺的氧化剂混合注入系统 | |
CN102822599A (zh) | 用于使蒸汽过热的方法和设备 |