[發明專利]一種地下氣化通道構建方法

有效

• 申請號: 201310700860.1
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN103628855A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 陳岳;孫德磊
• 申請（專利權）人: 新奧氣化采煤有限公司
• 主分類號: E21B43/295
• 分類號: E21B43/295;E21B43/22
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

技術領域

本發明屬于煤炭地下氣化生產領域，涉及一種地下氣化通道構建方法，具體涉及一種煤炭地下氣化通道構建方法。

背景技術

煤炭地下氣化就是將處于地下的煤炭進行有控制的燃燒，通過對煤的熱作用及化學作用而產生可燃氣體的過程，整個過程在氣化通道內完成。在進行地下氣化過程中，可通過機械方法預先建立較小的氣化通道，但機械方法建立的通道存在一定的縮孔現象，煤層裂隙較小，氣化劑不容易到達煤層表面，不利于引火，導致在逆向引火過程中壓力較高，引火速度較慢，通道的貫通及加工周期較長。可見，氣化通道構建是制約煤炭地下氣化規模化、工業化生產的主要因素，因此解決氣化爐通道快速構建是十分重要的。

在煤炭的地面氣化中，使用催化劑可獲得節能降耗、減少資源浪費的優異效果。但由于煤炭地下氣化具有的特殊性，現有煤炭地面催化氣化中所用的各種技術手段無法應用到煤炭的地下氣化中。

CN101113671B公開了一種可將催化劑均勻布設到煤層中的方法，其通過將含有催化劑的高壓流體注入垂直鉆井內，利用因注入井與輔助井存在壓差而通過煤層裂隙向輔助井方向流動，實現催化劑顆粒布設到煤層裂隙中。該方法采用的是向垂直鉆井注入催化劑的方式，該種方法操作難度大，無法實現預定位置的催化劑布設，且通道貫通速度較慢。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種地下氣化通道構建方法，所述方法包括如下步驟：

（1）將催化劑注入定向鉆井，使催化劑布設到煤層裂隙中；

（2）在垂直鉆井中點火，調整定向鉆井進氣，垂直鉆井出氣，開始構建氣化通道。

與已有技術相比，本發明通過將催化劑注入定向鉆井，使催化劑布設到煤層裂隙中，操作簡便，根據定向鉆井的加工方向可實現預定位置的催化劑的布設。而且，在氣化通道貫通之前，首先在氣化通道周邊的煤層預置催化劑，在催化劑的作用下，貫通和加工通道的速度顯著提高，實現了氣化通道的快速構建。

以下作為本發明優選的技術方案，但不作為本發明提供的技術方案的限制，通過以下技術方案，可以更好的達到和實現本發明的技術目的和有益效果。

優選地，在本發明提供的技術方案的基礎上，所述步驟（1）為在定向鉆井施工過程中將催化劑注入定向鉆井，使其布設到煤層裂隙中；

或，待定向鉆井施工結束后，將催化劑注入定向鉆井通道內，使其布設到煤層裂隙中。

優選地，在本發明提供的技術方案的基礎上，在定向鉆井施工過程中注入的催化劑是添加到定向鉆井施工的泥漿中，在定向鉆井施工過程中，隨著泥漿在煤層中的水平通道內循環，泥漿中的催化劑滯留，使其布設到煤層裂隙中。

優選地，在本發明提供的技術方案的基礎上，待定向鉆井施工結束后注入的催化劑是隨高壓流體注入到定向鉆井通道內，高壓流體攜帶著催化劑向水平通道內的煤層擴散，使其布設到煤層裂隙中。

優選地，在本發明提供的技術方案的基礎上，所述高壓流體為高壓液體或高壓氣體。

優選地，在本發明提供的技術方案的基礎上，所述催化劑的活性組分為CuO和Na₂O；或，CuO和Na₂O，以及MnO₂、CeO₂、Co₃O₄、Fe₂O₃、V₂O₅中的任一或任意組合。

優選地，在本發明提供的技術方案的基礎上，以催化劑的質量為100wt%計，所述CuO含量為0.5wt～10wt%，所述Na₂O含量為0.5wt～10wt%。

優選地，在本發明提供的技術方案的基礎上，所述待定向鉆井施工結束后注入的催化劑為金屬離子濃鹽水。

優選地，在本發明提供的技術方案的基礎上，所述金屬離子為Na⁺和Ca²⁺；或，Na⁺和Ca²⁺，以及Fe²⁺、Mn²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺中的任一或任意組合。

優選地，在本發明提供的技術方案的基礎上，所述Na⁺的濃度為1000～2000mg/ml，所述Ca²⁺的濃度為200～500mg/l。

與已有技術相比，本發明具有如下有益效果：