[發(fā)明專利]用于自動縮短地下煤氣化的注入管的犧牲性襯里連結(jié)件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380004389.0
• 申請日: 2013-06-21
• 公開（公告）號: CN104220693B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: B.E.戴維斯;C.W.馬勒特;M.R.馬克
• 申請（專利權(quán)）人: 碳能源有限公司
• 主分類號: E21B29/00
• 分類號: E21B29/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 李濤,何逵游

B. E. 戴維斯

C. W. 馬勒特

M. R. 馬克。

優(yōu)先權(quán)要求

本申請是2013年6月21日提交的PCT專利申請No. US13/47168的國家階段申請并要求該專利申請的優(yōu)先權(quán)，該PCT專利申請進而根據(jù)巴黎公約要求2012年6月28日提交的美國專利申請序列號13/536,082的優(yōu)先權(quán)，這兩個專利申請的全體內(nèi)容通過引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開總體上涉及地下煤氣化(“UCG”)，并且特別涉及用于地下煤氣化的犧牲性襯里連結(jié)件。

背景技術(shù)

眾所周知的是：地下煤可以被氣化，并且煤氣化工藝(UCG工藝)產(chǎn)生合成氣。該工藝涉及煤層內(nèi)的平行水平鉆孔之間的氣化反應(yīng)器腔體(反應(yīng)器)的操作，所述煤層通過一個鉆孔(注入井)被供給氧化劑氣體，示例為空氣、氧氣、蒸汽或這些氣體的組合。在煤層點火之后，煤與注入氧化劑氣體之間的氣化反應(yīng)形成合成氣(CO、CO₂、H₂、CH₄和其它氣體的混合物)，并且合成氣經(jīng)由第二鉆孔(產(chǎn)品井)被移除。

在煤氣化工藝中，存在發(fā)生的多個反應(yīng)，其生成合成氣。那些反應(yīng)包括：

C+H₂0=H₂+CO(多相水-氣轉(zhuǎn)化反應(yīng))

CO+H₂0=H₂+CO₂(轉(zhuǎn)化變換)

CO+3H₂=CH₄+H₂0 (甲烷化)

C+2H₂=CH₄(氫化氣化)

C+1/2O₂=CO(部分氧化)

C+O₂=CO₂(氧化)

C+CO₂=2CO(Boudouard反應(yīng))。

在典型的UCG工藝中，隨著煤被氣化工藝移除，腔體在尺寸上長大，并且煤面逐漸移動，因為煤被橫跨所述面流動的熱氣移除。當注入氣體經(jīng)由注入井內(nèi)的襯里供給到反應(yīng)器中時，氣體的排放點固定在注入井襯里的端部處。隨著反應(yīng)器的長大，熱的氣化反應(yīng)區(qū)域移動離開氧化劑氣體的注入點，其降低氣化工藝的效率，從而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量的下降。存在已知的注入點縮短工藝，其被稱作連續(xù)回縮注入點(CRIP)。

用以維持氣體質(zhì)量的當前所用方法是移動氧化劑氣體的注入點，以匹配煤氣化面的移動，使得注入氣體總是接近新鮮的煤，從而使產(chǎn)品質(zhì)量得到維持。注入井襯里的端部的移動通常由以下方式實現(xiàn)：通過切斷一段襯里重新定位用于氧化劑氣體的輸送點來縮短襯里，或者沿注入井向上縮回襯里，其移動注入點。切割注入井襯里或者從注入井縮回它都實現(xiàn)注入點的再定位，但是需要顯著的后勤操作和從表面操作的專用設(shè)備，以實現(xiàn)這些目的。希望的是能夠隨氣化面的移動而移動氧化劑氣體的注入點，而無需使用插入注入井中以及從表面操作的裝置，比如切割器或襯里縮回設(shè)備。

因此，希望的是提供犧牲性襯里連結(jié)件來自動地縮短用于地下煤氣化的襯里，并且本公開正是針對此目的。用于進行縮短的該犧牲性襯里連結(jié)件工藝可適用于需要注入點在煤層內(nèi)的水平注入井中重新定位的所有UCG動作。

附圖說明

圖1示出了一個示例的地下煤氣化設(shè)備，其可以利用犧牲性襯里連結(jié)件；

圖2示出了用于自動地縮短襯里的犧牲性襯里連結(jié)件和反應(yīng)器的近視圖；

圖3示出了地下煤氣化工藝的詳情，其中襯里的犧牲性襯里連結(jié)件受到UCG工藝的熱的沖擊；并且

圖4示出了地下煤氣化工藝的詳情，這時犧牲性襯里連結(jié)件被消除從而自動地縮短襯里。

具體實施方式

本公開特別適用于地下煤氣化工藝(UCG)，其使用具有犧牲性襯里連結(jié)件的注入井襯里，并且正是在此背景中本公開將被描述。