[發(fā)明專利]確定煤炭氣化火區(qū)溫度的方法、裝置及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410263874.6
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN104018825A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設計）人: 梁桂玲;劉鴻福
• 申請（專利權(quán)）人: 新奧氣化采煤有限公司
• 主分類號: E21B47/07
• 分類號: E21B47/07;E21B43/295
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;楊晞

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及地下熱源溫度場探測技術(shù)，尤其涉及一種確定煤炭氣化火區(qū)溫度的方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

煤炭氣化在地下煤層中進行，依靠煤燃燒產(chǎn)生的熱量建立起理想的溫度場，來進行可燃氣體生成反應，使煤氣中的H₂、CO、CH₄等有效成分增加，因此，通過確定煤炭氣化火區(qū)溫度場，一定程度上可以獲知地下煤層的氣化反應情況。

目前，確定煤炭氣化火區(qū)溫度場的方法采用測取煤或圍巖溫度的溫度測定法，將溫傳感器與相關儀表相結(jié)合，把溫度傳感器通過鉆孔布置在待氣化的煤層，在煤層氣化過程中，根據(jù)溫度傳感器提供的溫度來確定高溫點的位置、發(fā)展變化速度。由于這種方法完全依賴溫度傳感器，導致需要大量的測溫鉆孔來專門設置測溫傳感器。同時，地下煤層燃燒氣化時可能產(chǎn)生的冒落、積灰及煤層坍塌，均會阻隔溫度傳感器與測溫區(qū)域的直接接觸，直接影響測溫的準確性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種確定煤炭氣化火區(qū)溫度的方法、裝置及系統(tǒng)，以提高確定煤炭氣化火區(qū)溫度場的準確度。

為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種確定煤炭氣化火區(qū)溫度的方法，包括：

在煤炭氣化火區(qū)上方布設測氡點及測溫點，所述測溫點的數(shù)量小于所述測氡點的數(shù)量；

獲取所述測氡點的氡值及所述測溫點的溫度值；

根據(jù)所述測氡點的氡值確定經(jīng)過所述測溫點的氡變化率等值線，得到所述測溫點的氡變化率；

根據(jù)所述測溫點的氡變化率與溫度值，確定所述煤炭氣化火區(qū)的氡變化率與溫度之間的關系；

根據(jù)確定的所述關系及所述測氡點的氡值，得到所述測氡點的溫度值。

一種確定煤炭氣化火區(qū)溫度的裝置，包括：

測量值獲取模塊，用于獲取煤炭氣化火區(qū)上方布設的測氡點的氡值及測溫點的溫度值，所述測溫點的數(shù)量小于所述測氡點的數(shù)量；

變化率獲得模塊，用于根據(jù)所述測氡點的氡值確定經(jīng)過所述測溫點的氡變化率等值線，得到所述測溫點的氡變化率；

關系確定模塊，用于根據(jù)所述測溫點的氡變化率與溫度值，確定所述煤炭氣化火區(qū)的氡變化率與溫度之間的關系；

溫度確定模塊，用于根據(jù)確定的所述關系及所述測氡點的氡值，得到所述測氡點的溫度值。

一種確定煤炭氣化火區(qū)溫度的系統(tǒng)，包括：氡檢測器、溫度傳感器及上述第一個所述的確定煤炭氣化火區(qū)溫度的裝置，所述溫度傳感器的數(shù)量少于所述氡檢測器的數(shù)量，所述氡檢測器和所述溫度傳感器分別與所述裝置相連，所述氡檢測器用于檢測根據(jù)煤炭氣化火區(qū)上方布設的測氡點析出的氡，所述溫度傳感器用于檢測根據(jù)所述煤炭氣化火區(qū)設置的測溫點的溫度，所述裝置用于獲取所述氡檢測器檢測的氡值及所述溫度傳感器檢測的溫度值，并根據(jù)獲取的氡值及溫度值確定氡變化率與溫度之間的關系，根據(jù)確定的關系得到所述煤炭氣化火區(qū)上方布設的測氡點的溫度值。

上述確定煤炭氣化火區(qū)溫度的方法、裝置及系統(tǒng)，根據(jù)獲取的少量位置的溫度值及多個測氡點的氡值，確定氡變化率與溫度之間的關系，并以此獲得所有測氡點下方煤炭氣化區(qū)域中對應的位置的溫度值，從而可以此獲得地下煤炭氣化區(qū)域的溫度場，達到了在盡可能少地使用溫度測量的方法來確定地下煤炭氣化火區(qū)的溫度場的目的，使得獲取地下煤炭氣化區(qū)溫度場更加準確。另外，極大程度的減少了測溫鉆孔的數(shù)量，降低了確定煤炭氣化火區(qū)溫度場所需的成本和現(xiàn)場施工的難度。

附圖說明

圖1A為本發(fā)明實施例提供的一種確定煤炭氣化火區(qū)溫度的方法的流程圖；

圖1B為本發(fā)明實施例提供的確定煤炭氣化火區(qū)溫度的方法中一種布設測氡點和測溫點的示意圖；

圖1C為本發(fā)明實施例提供的確定煤炭氣化火區(qū)溫度的方法中另一種布設測氡點和測溫點的示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的另一種確定煤炭氣化火區(qū)溫度的方法的流程圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的一種確定煤炭氣化火區(qū)溫度的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的一種確定煤炭氣化火區(qū)溫度的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例提供的確定煤炭氣化火區(qū)溫度的系統(tǒng)確定煤炭氣化火區(qū)溫度場的流程圖；

圖6為本發(fā)明實施例提供的確定煤炭氣化火區(qū)溫度的系統(tǒng)中氡檢測器和溫度傳感器的一種布置示意圖；

圖7為地下煤炭氣化區(qū)域平面二維溫度場與氡異常區(qū)對應示意圖；

圖8為本發(fā)明實施例提供的確定煤炭氣化火區(qū)溫度的系統(tǒng)確定的某一時刻的煤炭氣化火區(qū)溫度場；