[實用新型]一種楔形煤炭地下氣化爐爐身結構

有效

• 申請號: 202120393326.0
• 申請日: 2021-02-23
• 公開（公告）號: CN214464158U
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 漆琪;張杰;李榮鑫;杜肖瀟;王謠;王正
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18;E21B43/295;C10J3/00;C10J3/72
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型屬于煤炭地下氣化開采技術領域，具體涉及一種楔形煤炭地下氣化爐爐身結構。本實用新型主要是克服現有技術中的缺點，本實用新型提供一種楔形煤炭地下氣化爐爐身結構，包括至少一個注汽井直井段、至少兩個注汽井水平井段、至少兩個出氣井直井段；其一個注汽井直井段與至少兩個注汽井水平井段連接，所述注汽井水平井段與所述出氣井直井段連接；所述注汽井水平井段上設有若干個輔助井直井段。本實用新型可提高鉆孔利用率，擴大單井控制的煤炭面積，從而提高煤氣化效率，降低開發成本；同時保留線性水平井氣化爐的特點，能較好規避氣化通道堵塞問題。

技術領域

本實用新型屬于煤炭地下氣化開采技術領域，具體涉及一種楔形煤炭地下氣化爐爐身結構。

背景技術

隨著中國改革開放和工業化進程的加快，我國對能源的需求呈現強勁增長的態勢。為緩解石油進口壓力，保持國民經濟持續發展，我們急需加大其他能源開發力度。

我國煤炭資源非常豐富，可采儲量僅次于美國和俄羅斯。傳統煤炭開采是通過人工地下固體開采運輸至地面，再經過燃燒提供熱量。但煤的直接燃燒會產生很多污染物，不符合生態要求，因此尋找行之有效的以煤代氣、以煤代油的新技術是一項重要任務。在這種背景下，發展出了煤炭地下氣化技術(Underground Coal Gasification)，并取得了較好應用。

煤炭地下氣化是通過控制煤炭在地下的熱化學反應，收集分離地下氣化產物甲烷等有效組分，把煤渣留在地下，實現煤清潔高效利用的一種技術。它的原理與地面氣化爐裝置類似，建立氣化爐后對煤炭加熱，再調整氣化劑的組分和用量控制煤氣化產物的組成。一個獨立的氣化爐包括注氣井段、出氣井段和連接注氣、出氣井段的定向井段。氣化爐的形狀、尺寸和連通性好壞決定了煤炭氣化效率，在整個開發中起到關鍵作用。

現有技術應用廣泛的是定向鉆進貫通式氣化爐，整個開發氣化爐包括多個垂直井段、以及設置于煤層中連通兩個垂直井的定向井段，各垂直井段分別作為進氣孔和出氣孔，定向井段主要用作氣化通道。在定向井段上還有若干垂直井段作為輔助井、進氣井，用于控制注氣位置，提高煤炭氣化速度和完成度。

現有氣化爐的不足之處在于特定深度煤層平面氣化效率低，部分地下煤沒有得到充分氣化，同時單個井眼特別是垂直進氣、出氣井段的重復使用率低，增加了開發成本。

實用新型內容

本實用新型主要是克服現有技術中的缺點，本實用新型提供一種楔形煤炭地下氣化爐爐身結構。

本實用新型解決上述技術問題，所提供的技術方案是：一種楔形煤炭地下氣化爐爐身結構，包括至少一個注汽井直井段、至少兩個注汽井水平井段、至少兩個出氣井直井段；

其一個注汽井直井段與至少兩個注汽井水平井段連接，所述注汽井水平井段與所述出氣井直井段連接；

所述注汽井水平井段上設有若干個輔助井直井段。

其中位于所述注汽井水平井段兩端的注汽井直井段和出氣井直井段可作為多個氣化爐的注氣井段和出氣井段，即一口注氣井段和出氣井段與多口注汽井水平井段連接；這種氣化爐的注氣井段和出氣井段按煤層分布，可分別參與構造多個獨立的氣化爐，即以一口注汽井直井段為中心可與多口注汽井水平井段連接，形成同平面的“楔形”分布，同樣一口出氣井直井段也可與多口注汽井水平井段連接，參與多個氣化爐構造，這樣既減少了鉆孔數量，又提高了煤層平面氣化率。

進一步的技術方案是，所述注汽井水平井段的長度為100～300m。

進一步的技術方案是，所述注汽井水平井段的長度為150m。

進一步的技術方案是，所述輔助井直井段的個數為5個。

進一步的技術方案是，其5個輔助井直井段的井間距均為30m。

進一步的技術方案是，相鄰兩個注汽井水平井段的夾角為銳角。