[發(fā)明專利]地下氣化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410781204.3
• 申請日: 2014-12-15
• 公開（公告）號: CN104564009A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設計）人: 潘霞
• 申請（專利權(quán)）人: 新奧氣化采煤有限公司
• 主分類號: E21B43/295
• 分類號: E21B43/295
• 代理公司: 北京德恒律治知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;盧軍峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤炭地下氣化領(lǐng)域，尤其涉及一種地下氣化方法。

背景技術(shù)

在煤炭地下氣化爐型的設計上，為了降低鉆井成本和規(guī)?；a(chǎn)煤氣，通常會采用定向水平鉆井在煤層中構(gòu)建氣化通道，連通少量的豎直鉆井構(gòu)建地下氣化爐，集中用一部分豎直鉆井作為出氣井。例如澳大利亞Carbon?Energy公司的地下氣化是兩條平行的定向鉆井，煤層部分長150米，水平間距為30米，定向鉆井的末端與一條豎直鉆井相連通，從豎直鉆井底部點燃煤層，一條定向鉆井作為進氣井，一條定向鉆井作為出氣孔，進行雙向后退式地下氣化生產(chǎn)煤氣。專利201310398563.6煤炭地下氣化爐、以及煤炭地下氣化方法，采用多條定向水平鉆井和豎直鉆井構(gòu)建的地下氣化爐，以定向鉆井為進氣井，中間的多個豎直鉆井為出氣井，從出氣井底向定向鉆井地面開鉆方向氣化。

這些氣化爐的運行都沒有考慮到煤氣在氣化通道中輸送的同時還在發(fā)生組分的變化，煤氣在地下煤層中經(jīng)過長距離輸送會造成大量氣體漏失，煤氣攜帶的熱量散失在煤層中造成熱能浪費也比較嚴重。特別是穿過燃燒中心區(qū)(在此主要發(fā)生燃燒和碳的部分氧化反應)以后的氣流在氣化通道中一邊運移，一邊會發(fā)生組分上的變化，這是煤氣化、煤氣變換和煤熱解等復雜反應共同作用的結(jié)果。

綜上，現(xiàn)有地下氣化爐操作運行中由于不考慮煤氣在氣化通道中長距離流動，而降低了所獲得的煤氣中的有效組分含量，并且具有較大的煤氣的漏失率以及能量的損失。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種提高煤氣有效組分含量的地下氣化方法。

本發(fā)明提供一種地下氣化方法，在包括至少三個鉆井的地下氣化爐正在進行地下氣化的過程中，包括如下步驟：步驟1，在所有位于當前進氣井的氣流下游的鉆井中，確定出能夠獲得有效組分含量最高的煤氣的一個鉆井；步驟2，判斷所確定出的鉆井是否為當前出氣井，若是則返回步驟1，若不是則執(zhí)行如下步驟3；步驟3，以所確定出的鉆井代替當前出氣井作為出氣井，然后以所確定出的鉆井為當前出氣井返回步驟1。

根據(jù)本發(fā)明，步驟1執(zhí)行為如下步驟a：檢測所有位于當前進氣井的氣流下游的鉆井中排出的煤氣的有效組分含量，并將所排出的煤氣的有效組分含量最高的鉆井確定為能夠獲得有效組分含量最高的煤氣的一個鉆井。

根據(jù)本發(fā)明，步驟1執(zhí)行為如下步驟b：確定燃燒區(qū)的位置和邊界，并檢測所有位于當前進氣井的氣流下游的鉆井的井底處的溫度；將所有井底處的溫度位于設定溫度區(qū)間內(nèi)、且位于燃燒區(qū)的氣流下游的鉆井中最靠近燃燒區(qū)的一個鉆井，確定為能夠獲得有效組分含量最高的煤氣的一個鉆井。

根據(jù)本發(fā)明，步驟1執(zhí)行為如下步驟c：確定燃燒區(qū)的位置和邊界；將所有距離燃燒區(qū)的邊界在設定距離區(qū)間內(nèi)、且位于燃燒區(qū)的氣流下游的鉆井中最靠近燃燒區(qū)的一個鉆井，確定為能夠獲得有效組分含量最高的煤氣的一個鉆井。

根據(jù)本發(fā)明，在執(zhí)行步驟1之前，判斷步驟1能否執(zhí)行為如下步驟a，若能則執(zhí)行步驟a，若不能則判斷步驟1能否執(zhí)行為如下步驟b，若能則執(zhí)行步驟b，若不能則執(zhí)行如下步驟c；步驟a：檢測所有位于當前進氣井的氣流下游的鉆井中排出的煤氣的有效組分含量，并將所排出的煤氣的有效組分含量最高的鉆井確定為能夠獲得有效組分含量最高的煤氣的一個鉆井；步驟b：確定燃燒區(qū)的位置和邊界，并檢測所有位于當前進氣井的氣流下游的鉆井的井底處的溫度；將所有井底處的溫度位于設定溫度區(qū)間內(nèi)、且位于燃燒區(qū)的氣流下游的鉆井中最靠近燃燒區(qū)的一個鉆井，確定為能夠獲得有效組分含量最高的煤氣的一個鉆井；步驟c：確定燃燒區(qū)的位置和邊界；將所有距離燃燒區(qū)的邊界在設定距離區(qū)間內(nèi)、且位于燃燒區(qū)的氣流下游的鉆井中最靠近燃燒區(qū)的一個鉆井，確定為能夠獲得有效組分含量最高的煤氣的一個鉆井。

根據(jù)本發(fā)明，在步驟1執(zhí)行為步驟a的情況下，有效組分含量為CO和H₂的體積百分比之和、或CO、H₂和CH₄的體積百分比之和。

根據(jù)本發(fā)明，在步驟1執(zhí)行為步驟b的情況下，有效組分含量為CO和H₂的體積百分比之和，并且設定溫度區(qū)間為450℃-550℃；或有效組分含量為CO、H₂和CH₄的體積百分比之和時，并且設定溫度區(qū)間為350℃-450℃。