[發(fā)明專利]一種垂直井貫通方法及貫通裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710607836.1
• 申請日: 2017-07-24
• 公開（公告）號: CN107246258A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐斌;鄭林;張樹川;杜慧華;徐軍
• 申請（專利權(quán)）人: 新疆國利衡清潔能源科技有限公司
• 主分類號: E21B43/295
• 分類號: E21B43/295;E21B43/26
• 代理公司: 北京智橋聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11560
• 代理人: 張曉煜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地下煤炭氣化及煤層氣開采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種簡易實(shí)用的垂直井間底部貫通方法及貫通裝置。

背景技術(shù)

煤炭地下氣化是將地下的煤炭進(jìn)行原位化學(xué)開采，將固態(tài)煤層中的有用組分轉(zhuǎn)化為混合氣體排至地表；煤層氣地下開采是將埋藏于地下的煤層氣、瓦斯等可燃?xì)怏w抽排到地面。我們僅從無井式的角度上來考慮二者的產(chǎn)品均為來自地下深處的氣體，從目前國內(nèi)乃至全球技術(shù)角度上來說，上述氣體從地下至地表的排采均是通過地質(zhì)鉆孔來實(shí)現(xiàn)的，而且?guī)缀跛玫牡刭|(zhì)鉆孔均為垂直孔，業(yè)內(nèi)也稱之為垂直井，僅有少數(shù)不計(jì)成本的會利用水平孔。為滿足出氣量要求，一般情況下上述垂直井?dāng)?shù)量均數(shù)以十計(jì)，而為了達(dá)到更好的出氣效果，常規(guī)上要求至少要將兩口臨近的垂直井底部進(jìn)行貫通，貫通距離通常為10-50m不等。

專利申請?zhí)枮镃N201410252762.0的中國發(fā)明專利申請，公開了一種地下氣化豎井間火力貫通方法、貫通裝置，主要貫通步驟為：將氣化劑注入管由第一豎直井朝向第二豎直井推進(jìn)，以引導(dǎo)煤層燃燒朝向第二豎直井前進(jìn)，直至第一豎直井與第二豎直井貫通。專利申請?zhí)枮镃N201510035352.5的中國發(fā)明專利申請，公開了一種地下煤層貫通方法，該方法用于將煤炭地下氣化時(shí)預(yù)制的通道與燃空區(qū)之間的煤層貫通，所述通道由地面上的定向孔在地下煤層延伸形成，且所述通道的末端靠近所述燃空區(qū)。上述兩個(gè)專利申請均涉及地下煤層貫通，但前者需要已將煤層點(diǎn)燃，進(jìn)行火力貫通；后者需要已經(jīng)形成地下燃空區(qū)且需配合定向水平井，二者均要達(dá)到地下即將開始或者已經(jīng)進(jìn)行生產(chǎn)狀態(tài)，無法實(shí)現(xiàn)未達(dá)到點(diǎn)火要求狀態(tài)下垂直井間的簡易貫通。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)未達(dá)到點(diǎn)火要求狀態(tài)下垂直井間簡易貫通的垂直井貫通方法及貫通裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種垂直井貫通方法，其具體步驟如下：

按照階段升溫、升壓的方式由第一垂直井井筒通入蒸汽至煤層，直至第二垂直井井筒與第一垂直井井筒之間的通道貫通。

作為優(yōu)選，所述階段升溫、升壓的方式是以3小時(shí)為一周期，在一個(gè)周期內(nèi)將蒸汽溫度和壓力從100-150℃、0.50-1Mpa，逐漸升到溫度500-600℃、壓力6-7Mpa，并維持進(jìn)氣量1000-1500Nm³/h。

作為優(yōu)選，當(dāng)?shù)诙怪本簿谔幍膲毫Υ笥?Mpa，溫度大于200℃，持續(xù)3小時(shí)以上并逐漸增大后趨于壓力2-3Mpa、溫度300-400℃或壓力和溫度更高，則通道已貫通。

作為優(yōu)選，在按照階段升溫、升壓的方式由第一垂直井井筒通入蒸汽的同時(shí)，對第二垂直井井筒進(jìn)行抽風(fēng)作業(yè)。

作為優(yōu)選，當(dāng)?shù)诙怪本簿谔幍膲毫蜏囟却笥谠O(shè)定值時(shí)，停止抽風(fēng)作業(yè)，且維持從第一垂直井井筒通入蒸汽的進(jìn)氣狀態(tài)。

作為優(yōu)選，所述設(shè)定值為壓力0.50Mpa，溫度50℃。

一種垂直井貫通裝置，包括：

安裝在第一垂直井井筒井口處和第二垂直井井筒井口處的密閉裝置和壓力表；

安裝在第二垂直井井筒井口處的溫度表；

地下水倉，其用于蓄水；

高壓鍋爐，其與所述第一垂直井井筒上的密閉裝置相連通，用于向該第一垂直井井筒內(nèi)注入蒸汽；

高壓水泵，其分別與所述地下水倉和所述高壓鍋爐相連，用于向該高壓鍋爐送水。

作為優(yōu)選，所述地下水倉距離所述第一垂直井井筒10-20m。

作為優(yōu)選，所述地下水倉的蓄水量為20-30m³。

作為優(yōu)選，所述地下水倉內(nèi)部采取防滲漏措置，上面加有蓋子。

作為優(yōu)選，所述的垂直井貫通裝置，還包括：

抽風(fēng)機(jī)，其設(shè)置在所述第二垂直井井筒上的密閉裝置，用于抽出該第二垂直井井筒內(nèi)空氣。

作為優(yōu)選，所述的垂直井貫通裝置，還包括：

地面水池，其與所述第二垂直井井筒上的密閉裝置相連通，該地面水池內(nèi)裝有用于冷卻蒸汽的水。

作為優(yōu)選，所述地面水池距離所述第二垂直井井筒5-10m，該地面水池的底部高出該第二垂直井井筒井口1-2m。

作為優(yōu)選，所述地面水池的蓄水量為3-5m³。

作為優(yōu)選，所述地面水池由鋼板焊接而成，上部敞口，底部設(shè)有支架。

作為優(yōu)選，所述密閉裝置為封井器。