[發明專利]一種富油煤原位熱解及CO2

有效

• 申請號: 202110943836.5
• 申請日: 2021-08-17
• 公開（公告）號: CN113775376B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 王雙明;崔世東;王緒正;師慶民;王生全;孫強
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: E21F17/16
• 分類號: E21F17/16;E21B43/30;E21B43/34;C10B53/04;C10B49/02
• 代理公司: 西安眾星藍圖知識產權代理有限公司 61234
• 代理人: 李立功

1.一種富油煤原位熱解及CO₂地質封存一體化的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、沿著煤層頂板(4)向煤層(6)的方向開鉆，分別形成注入井(5)、抽采井(9)和水平井(7)，且注入井(5)和抽采井(9)通過水平井(7)連通；所述注入井(5)和抽采井(9)均貫穿煤層頂板(4)并進入煤層(6)，所述水平井(7)位于煤層底板(14)之上的煤層(6)中；

步驟二、在步驟一中形成的水平井(7)的煤層表面鉆取形成鉆孔，然后采用熱解熱動力系統對鉆孔位置處煤層中的富油煤進行加熱熱解，得到的熱解氣體產物經抽采井(9)保溫加熱后進入油氣收集與分離系統進行收集分離；所述熱解熱動力系統包括依次連接的能量收集裝置(1)、加壓裝置(2)和注熱裝置(3)，且注熱裝置(3)與注入井(5)連接；所述加熱熱解的過程為：利用能量收集裝置(1)中的能源供給，通過加壓裝置(2)將壓裂液經注入井(5)注入水平井(7)中并進入鉆孔加壓，使得鉆孔位置處煤層開裂形成裂縫(8)，然后通過加壓裝置(2)將注熱裝置(3)中的高溫介質經注入井(5)注入水平井(7)中，并滲入裂縫(8)中對富油煤進行加熱熱解；

步驟三、重復步驟二中的熱解工藝直至熱解氣體產物中油氣產量枯竭，關閉注入井(5)或抽采井(9)，然后采用封存熱動力系統向未關閉的抽采井(9)或注入井(5)中注入超臨界CO₂，超臨界CO₂進入鉆孔中并吸附在熱解固體產物上，待吸附達飽和后停止注入，并封閉未關閉的抽采井(9)或注入井(5)完成CO₂地質封存的過程。

2.根據權利要求1所述的一種富油煤原位熱解及CO₂地質封存一體化的方法，其特征在于，所述能源供給為來源于煤礦區的太陽能或風能。

3.根據權利要求1所述的一種富油煤原位熱解及CO₂地質封存一體化的方法，其特征在于，所述壓裂液中含有熱解過程中提高焦油產率或促進輕質油生成的成分。

4.根據權利要求1所述的一種富油煤原位熱解及CO₂地質封存一體化的方法，其特征在于，所述高溫介質為高溫惰性氣體或水蒸氣。

5.根據權利要求1所述的一種富油煤原位熱解及CO₂地質封存一體化的方法，其特征在于，步驟二中所述熱解熱動力系統包含設置在水平井(7)中鉆孔內的加熱棒；所述加熱熱解的過程為：啟動加熱棒對水平井(7)的煤層進行加熱熱解。

6.根據權利要求1所述的一種富油煤原位熱解及CO₂地質封存一體化的方法，其特征在于，步驟二中所述油氣收集與分離系統包括依次連接的抽采裝置(10)、油氣分離裝置(11)、油氣改質裝置(12)和油氣儲存裝置(13)，且抽采裝置(10)與抽采井(9)連接；所述收集分離的過程為：采用抽采裝置(10)將含有熱解氣體產物的混合物經抽采井(9)中抽出，然后送入油氣分離裝置(11)中進行分離，得到油氣和高溫介質，將高溫介質送入注熱裝置(3)中進行循化利用，將分離得到的油氣繼續送入油氣改質裝置(12)中進行分級改質提取，從而得到純凈的產物燃氣或油，并分別送入并儲存在油氣儲存裝置(13)中。

7.根據權利要求1所述的一種富油煤原位熱解及CO₂地質封存一體化的方法，其特征在于，步驟三中所述封存熱動力系統包括依次連接的能量收集裝置(1)、加壓控溫裝置(15)和CO₂注入裝置(16)，且CO₂注入裝置(16)與未關閉的抽采井(9)或注入井(5)連接。