[發明專利]煤炭地下氣化方法

有效

• 申請號: 201310528454.1
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103556979B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發明（設計）人: 畢繼誠;陳峰;龐旭林;潘霞
• 申請（專利權）人: 新奧科技發展有限公司
• 主分類號: E21B43/295
• 分類號: E21B43/295
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司11409
• 代理人: 章社杲,孫征

1.一種煤炭地下氣化方法，包括以下依次步驟：

（1）建立進氣通道、出氣通道和將所述進氣通道與所述出氣通道連通的氣化通道；

（2）通過所述進氣通道注入氣化劑，其中，氣化劑包括水蒸氣和富氧氣體，水蒸氣和富氧氣體的初始體積比位于0.5:1至4:1的范圍內；

（3）點燃煤層；

（4）根據產出煤氣特點調整水蒸氣和富氧氣體的比例形成新體積比。

2.根據權利要求1所述的煤炭地下氣化方法，其特征在于，

在步驟（4）中，依次進行如下子步驟：

（4.1）采集粗煤氣；

（4.2）檢測粗煤氣中的水蒸氣的體積含量；

（4.3）當所述體積含量低于5%時，提高水蒸氣和富氧氣體的體積比；或

當所述體積含量高于15%時，降低水蒸氣和富氧氣體的體積比；或

當所述體積含量高于5%且低于15%時，維持水蒸氣和富氧氣體體積比恒定，

通過上述步驟（4.1）至步驟（4.3）調整水蒸氣和富氧氣體的比例形成所述新體積比。

3.根據權利要求1所述的煤炭地下氣化方法，其特征在于，

在步驟（4）中：

測量煤氣組分，根據當時的氣化運行參數，計算氣化消耗水量和煤層出水量；

調節氣化劑中的水蒸氣的注入量等于所述氣化消耗水量減去煤層出水量的差值；

循環以上兩步驟，直至前后兩次的水蒸氣注入量相差不超過10%，形成水蒸氣與富氧氣體的所述新體積比。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的煤炭地下氣化方法，其特征在于，還包括步驟（5）：

通過調節氣化劑的注入方式，調節氣化工作面的溫度。

5.根據權利要求4所述的煤炭地下氣化方法，其特征在于，

在所述步驟（1）中：建立至少兩個進氣通道；

在所述步驟（2）中：通過至少一個進氣通道注入氣化劑；

在所述步驟（5）中：

確定氣化工作面的最高溫度和具有所述最高溫度的區域的位置；

當所述最高溫度低于1000℃時，通過距離所述最高溫度區域最近的進氣通道注入提高富氧氣體比例后的氣化劑或者注入富氧氣體；或

當所述最高溫度高于1300℃時，通過距離所述最高溫度區域最近的進氣通道注入具有提高水蒸氣比例后的氣化劑或者只注入水蒸氣；

同時通過經其它進氣通道注入輔助氣化劑、富氧氣體或水蒸氣，維持注入氣化通道的水蒸氣和富氧氣體的體積比為所述新體積比。

6.根據權利要求4所述的煤炭地下氣化方法，其特征在于，

在所述步驟（1）中：建立至少兩個進氣通道；

在所述步驟（2）中：將注氣管通過一個進氣通道送入所述氣化通道，將氣化劑通過所述注氣管注入所述氣化通道；

在所述步驟（5）中：

確定氣化工作面的最高溫度和具有所述最高溫度的區域的位置；

當所述最高溫度低于1000℃時，提高通過注氣管注入的氣化劑中的富氧氣體的比例或者通過注氣管僅注入富氧氣體；或

當所述最高溫度高于1300℃時，提高通過注氣管注入的氣化劑中的水蒸氣的比例或者通過注氣管僅注入水蒸氣；

同時通過經進氣通道注入輔助氣化劑、富氧氣體或水蒸氣，維持注入氣化通道的水蒸氣和富氧氣體的體積比為所述新體積比。

7.根據權利要求1所述的煤炭地下氣化方法，其特征在于，

步驟（2）中：水蒸氣和富氧氣體的初始體積比位于1.5:1-3:1的范圍內。

8.根據權利要求1所述的煤炭地下氣化方法，其特征在于，

氣化劑的注入壓力等于靜水壓力值±0.3MPa。

9.根據權利要求1所述的煤炭地下氣化方法，其特征在于，還包括：將粗煤氣中的水蒸氣冷凝成液態水；

將所述液態水與粗煤氣換熱后形成水蒸氣并用于合成氣化劑。

10.根據權利要求1所述的煤炭地下氣化方法，其特征在于，還包括：收集高鹽度廢水和/或地表水；

將所述高鹽度廢水和/或地表水用于合成氣化劑。