[發明專利]煤層水平井同井段間原位轉化的方法及處理器

在審

• 申請號: 202111150456.2
• 申請日: 2021-09-29
• 公開（公告）號: CN113669045A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 于海洋;許永彬;韓曉冰;汪洋;程時清
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B43/11;E21B43/295;E21B43/285
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 鄺圓暉;李國

本發明涉及煤炭開采技術，公開了一種煤層水平井同井段間原位轉化的方法及處理器。水平井中設置油管，方法包括：對水平井井筒進行分段壓裂，形成多條垂直于水平井井筒的壓裂裂縫，并在油管上對應的每個裂縫處射孔，裂縫包括采出縫和注入縫，采出縫離井口的距離均小于注入縫離井口的距離，采出縫的長度均大于注入縫的長度；在油管上對應的兩條采出縫處安裝分隔裝置；通過熱電阻和/或電磁感應線圈，實現對采出縫對應的煤層加熱；通過分隔裝置中的導流管將生物液體注入至注入縫中；生物液體的溶解方向由注入縫向采出縫的方向移動，生物液體對未熱解的煤層區域進行分解；氣體從采出縫處的射孔進入油管后被采出。這樣來減少開發井數且提高開發效率。

技術領域

本發明涉及煤炭開采技術，具體地涉及一種煤層水平井同井段間原位轉化的方法及處理器。

背景技術

煤炭地下氣化(Underground Coal Gasification，簡稱UCG)技術是控制煤層發生化學反應，進而提取原煤化學成分的采煤方法，即在地下對煤炭進行有控制的燃燒，通過對煤的熱作用以及化學作用產生可燃氣體的過程。其實質是提取煤層中含能組分，將灰渣等污染物留在井下。煤炭原位氣化技術在煤層中的氣化通道中進行，根據氣化通道的不同，可將煤炭原位氣化技術分為有井式氣化和無井式氣化。有井式氣化技術又被稱為巷道式原位氣化技術，也稱為礦井式氣化，一般是在開采或者廢棄的煤礦中建立原位氣化爐，通過人工掘進的方式建立完成氣化爐生產系統，然后點燃密閉墻，由一個井筒鼓風，通過平巷，另一個井筒排出煤氣。現有的煤炭地下氣化開采技術中，包含的開發井數較多，且開發效率較低。

發明內容

為了克服現有技術存在的不足，本發明實施例提供了煤層水平井同井段間原位轉化的方法及處理器。

為了實現上述目的，本發明第一方面提供一種煤層水平井同井段間原位轉化的方法，水平井中設置有油管，方法包括：

對水平井井筒進行分段壓裂，形成多條垂直于水平井井筒的壓裂裂縫，并在油管上對應的每個裂縫處射孔，其中，裂縫包括采出縫和注入縫，采出縫離井口的距離均小于注入縫離井口的距離，采出縫的長度均大于注入縫的長度；

在油管上對應的兩條采出縫處分別安裝分隔裝置，以將采出縫和注入縫分隔，使得產生的氣體僅能從采出縫處的射孔進入油管后被采出，其中，兩條采出縫為距離井口最近和最遠的采出縫；

通過熱電阻和/或電磁感應線圈，實現對采出縫對應的煤層加熱，且在熱電阻和/或電磁感應線圈的溫度達到熱解溫度后，煤炭分子被分解；

通過分隔裝置中的導流管將生物液體注入至注入縫中；

生物液體的溶解方向由注入縫向采出縫的方向移動，生物液體對未熱解的煤層區域進行分解，以加快產氣速率；

氣體從采出縫處的射孔進入油管后被采出。

在本發明實施例中，方法還包括：

在每個注入縫的位置處安裝配注閥，配注閥用來控制注入流體的注入量。

在本發明實施例中，方法還包括：

將超聲波發生裝置放入距離井口最遠的采出縫中；

通過發生裝置產生的聲波使得煤層巖石產生水平裂縫，水平裂縫用于將相鄰的采出縫和注入縫貫通；

取出發生裝置。

在本發明實施例中，生物液體包括：微生物、培養液和供氫體。

在本發明實施例中，方法還包括：

通過熱電阻和/或電磁感應線圈，實現采出縫和注入縫均對煤層進行加熱；

通過導流管將氣化劑注入至注入縫中；

在電阻和/或電磁感應線圈的溫度達到氣化溫度后，相鄰的采出縫和注入縫之間形成反應腔；