[發(fā)明專利]一種共生資源礦井精準(zhǔn)開發(fā)與退役服務(wù)系統(tǒng)及應(yīng)用方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110490258.4
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113202449A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁亮;張通;劉洋;唐明;李燕芳
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;E21C41/18;E21F15/00
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本發(fā)明公開了一種共生資源礦井精準(zhǔn)開發(fā)與退役服務(wù)系統(tǒng)及應(yīng)用方法。所述共生資源礦井精準(zhǔn)開發(fā)與退役服務(wù)系統(tǒng)，包括地質(zhì)體機(jī)構(gòu)、地表開發(fā)機(jī)構(gòu)、地下構(gòu)筑機(jī)構(gòu)、退役服務(wù)機(jī)構(gòu)，地質(zhì)體機(jī)構(gòu)設(shè)置有地表層、含礦含水層、煤層、油氣儲層，地表開發(fā)機(jī)構(gòu)設(shè)置有綜合儲備庫、采油機(jī)、抽注泵、抽注井、油氣叢井、抽注管、輸油管，地下構(gòu)筑機(jī)構(gòu)設(shè)置有智能采煤充填體、工作面、運(yùn)輸巷道、回風(fēng)巷道、煤柱、壩體、運(yùn)維走廊，退役服務(wù)機(jī)構(gòu)設(shè)置有凈化池、補(bǔ)給池、儲油池、凈化泵、補(bǔ)給井、水驅(qū)井、凈水體。本發(fā)明通過四大機(jī)構(gòu)的密切配合，開展既定工藝時序下共伴生資源開發(fā)，充分發(fā)揮廢棄儲層空間功能，實(shí)現(xiàn)共伴生資源全生命周期安全精準(zhǔn)開發(fā)與廢棄儲層綠色高效利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種共生資源礦井精準(zhǔn)開發(fā)與退役服務(wù)系統(tǒng)以及應(yīng)用所述系統(tǒng)的方法。

背景技術(shù)

能源是國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要保障，同時生態(tài)環(huán)境關(guān)系到生存發(fā)展。面臨日趨增加的能源需求與生態(tài)環(huán)境保護(hù)需求，針對煤、鈾、油氣同盆共存的資源稟賦，如何安全、高效、綠色開發(fā)共伴生資源成為當(dāng)前亟待破解的重要難題。共伴生資源開發(fā)經(jīng)歷地質(zhì)勘探、工藝工序布局、協(xié)調(diào)開發(fā)、礦井退役、退役礦井生態(tài)修復(fù)全生命周期過程。合理規(guī)劃布局可以有效提高資源綜合采出率，降低含鈾、氡等放射性核素對地下水體與煤層污染威脅，保障油氣儲層圈閉性能，充分發(fā)揮資源采出空間功能效益。開發(fā)規(guī)劃需綜合考慮勘探開發(fā)與退役開發(fā)利用，然而現(xiàn)階段共伴生資源開發(fā)工藝布局及退役服務(wù)規(guī)劃方面尚處于初步階段，缺少系統(tǒng)性規(guī)劃。基于上述情況，迫切需要一種共生資源礦井精準(zhǔn)開發(fā)與退役服務(wù)系統(tǒng)，以達(dá)到安全、高效、綠色、協(xié)調(diào)開發(fā)共伴生資源，發(fā)揮采出資源空間功能目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提出一種共生資源礦井精準(zhǔn)開發(fā)與退役服務(wù)系統(tǒng)，基于地質(zhì)體機(jī)構(gòu)特征，布局地表開發(fā)機(jī)構(gòu)，構(gòu)建地下構(gòu)筑機(jī)構(gòu)，基于不同工藝工序開發(fā)共伴生資源，進(jìn)一步利用退役服務(wù)機(jī)構(gòu)發(fā)揮采區(qū)空間功能，開展油氣儲備與生態(tài)修復(fù)，實(shí)現(xiàn)共生資源安全、高效、綠色、協(xié)調(diào)開發(fā)，達(dá)到充分利用廢棄采區(qū)空間開展生態(tài)修復(fù)與油氣儲備的目的。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種共生資源礦井精準(zhǔn)開發(fā)與退役服務(wù)系統(tǒng)，包括：

地質(zhì)體機(jī)構(gòu)，包括地表層、含礦含水層、煤層、油氣儲層；地表開發(fā)機(jī)構(gòu)，包括綜合儲備庫、采油機(jī)、抽注泵、抽注井、油氣叢井、抽注管、輸油管；地下構(gòu)筑機(jī)構(gòu)，包括智能采煤充填體、工作面、運(yùn)輸巷道、回風(fēng)巷道、煤柱、壩體、運(yùn)維走廊；退役服務(wù)機(jī)構(gòu)，包括凈化池、補(bǔ)給池、儲油池、凈化泵、補(bǔ)給井、水驅(qū)井、凈水體，所述地表層位于所述含礦含水層上部，所述含礦含水層位于所述煤層上部，所述煤層位于所述油氣儲層上部，所述綜合儲備庫、采油機(jī)、抽注泵置于所述地表層上部，所述抽注井置于所述地表層與所述煤層之間，所述油氣叢井上端與下端部分別置于所述地表層與油氣儲層內(nèi)，所述抽注泵通過所述抽注管分別于所述抽注井與所述綜合儲備庫連接，所述采油機(jī)通過所述輸油管與所述綜合儲備庫連接，所述工作面、運(yùn)輸巷道、回風(fēng)巷道、煤柱位于所述煤層內(nèi)，所述智能采煤充填體置于所述工作面，所述壩體位于所述智能采煤充填體后方，所述運(yùn)維走廊位于煤柱與壩體之間，所述凈化池位于所述智能采煤充填體后部，所述補(bǔ)給池位于所述凈化池后部，所述儲油池位于所述補(bǔ)給池后部，所述壩體位于所述凈化池與所述補(bǔ)給池間，所述凈化泵位于所述壩體內(nèi)，所述補(bǔ)給井位于所述煤層與所述補(bǔ)給池間，所述水驅(qū)井位于所述補(bǔ)給池與所述油氣儲層間，所述凈水體位于所述凈水池內(nèi)。

優(yōu)選地，所述綜合儲備庫分別與所述抽注管、輸油管連接，由強(qiáng)化材料構(gòu)成，儲備油氣與高濃度鈾。

優(yōu)選地，所述凈化池由所述壩體構(gòu)成，通過所述凈化泵與所述補(bǔ)給池連通，承接圍巖滲涌流體，內(nèi)部設(shè)置有所述凈水體，通過物理化學(xué)作用凈化含礦污染物。

優(yōu)選地，所述補(bǔ)給池由所述壩體構(gòu)成，分別通過補(bǔ)給井、水驅(qū)井與含礦含水層、油氣儲層連通，補(bǔ)給含礦含水層承壓水，驅(qū)替油氣儲層油氣。

優(yōu)選地，所述儲油池由所述壩體構(gòu)成，通過生產(chǎn)井與油氣儲層連通，儲備水驅(qū)油氣資源。