[發明專利]一種煤炭地下原位熱解的布井結構及其構建方法

有效

• 申請號: 202010987906.2
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112160738B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 吳志強;張杰;郭偉;楊伯倫;李明杰;魏進家
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: E21B43/30
• 分類號: E21B43/30;E21B43/295;E21B43/26;E21B43/267;E21B43/24;E21B43/14
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

1.一種煤炭地下原位熱解的布井結構，其特征在于，包括：若干布井模塊；

布井模塊部署方式：煤炭儲層劃分為多個煤炭待開采層；每個煤炭待開采層的厚度為0.5～5m；每個煤炭待開采層布置一個或者多個布井模塊；煤炭待開采層之間的布井模塊通過連接管井進行連接；

布井模塊構成：每個布井模塊包括一個生產井和至少兩個注入井；注入井為L型，由注入井豎直段和兩個或兩個以上注入井水平段構成；以生產井為中心，至少兩個注入井的注入井豎直段圍繞在生產井周圍，且通過注入井水平段與生產井相連；注入井水平段，由兩個傾斜管道和一個水平管道構成，傾斜管道與水平管道的夾角在15°～30°之間，傾斜管道與水平管道的長度均在4～40m之間；注入井豎直段長度在0.5～5m之間，注入井水平段長度在10～100m之間，生產井的長度在0.5～5m之間，注入井豎直段和注入井水平段以及生產井孔徑在300～500mm之間；

注入井井管結構：注入井豎直段和注入井水平段為套管式，由三個圓環管道嵌套形成，第一層注入井管道的孔徑在50～150mm之間，第一層注入井管道的內部為第一注入井通道，第一注入井通道用于熱載體的輸送，且其中設有兩個或兩個以上催化劑模塊；第二層注入井管道的孔徑在200～400mm之間，第二層注入井管道與第一層注入井管道之間構成注入井第一環形空間，注入井內的第一環形空間先用于壓裂介質以及支撐劑的輸送，支撐劑在煤炭待開采層鋪設完畢后，第一環形空間能夠用于熱載體的輸送；第三層注入井管道的孔徑在300～500mm之間，第三層注入井管道與第二層注入井管道之間構成注入井第二環形空間；注入井第二環形空間中靠近煤層的一側設有電加熱裝置以及孔道，用于向煤炭待開采層通入支撐劑或壓裂介質；遠離煤層的一側設有保溫介質；

生產井井管結構：生產井為套管式，由兩個圓環管道嵌套形成，第一層生產井管道的孔徑在100～300mm之間，第一層生產井管道的內部為第一生產井通道，生產井第一生產通道用于熱解產物的采出，且其中設有兩個或兩個以上催化劑模塊，用于熱解產物催化調質；第二層生產井管道的孔徑在300～500mm之間，第二層生產井管道與第一層生產井管道之間構成生產井第一環形空間。

2.根據權利要求1所述的一種煤炭地下原位熱解的布井結構，其特征在于，一個布井模塊由兩個注入井和一個生產井呈雙U型布署。

3.根據權利要求1所述的一種煤炭地下原位熱解的布井結構，其特征在于，布井模塊的多個注入井豎直段成三角形、四邊形或六邊形布置。

4.根據權利要求1所述的一種煤炭地下原位熱解的布井結構，其特征在于，注入井豎直段與生產井間距在10～100m之間。

5.根據權利要求1所述的一種煤炭地下原位熱解的布井結構，其特征在于，同一注入井的注入井水平段間距在1～5m之間。