[发明专利]一种化石能源低碳共采的方法和系统

权利要求书

1.一种化石能源低碳共采的方法，其特征在于：在煤层和油层和/或气层共存的区域，采集煤层中的煤层混合燃气，将煤层混合燃气中的CO₂气体分离出来，将分离出来的CO₂气体压入油层和/或气层中，油层中的原油被压入的CO₂气体排出，气层中的气层混合燃气被压入的CO₂气体排出，分别采集排出的原油和排出的气层混合燃气。

2.根据权利要求1所述的化石能源低碳共采的方法，其特征在于：所述采集煤层中的煤层混合燃气是通过地下气化法在地下生成煤层混合燃气；所述地下气化法是向煤层中气化通道注入温度接近煤层燃点的氧气，将煤层强制氧化点燃，煤层点燃后继续向煤层中气化通道注入常温氧气，同时向煤层中注入气化剂，注气压力小于当地煤层静水压力，使煤层持续燃烧、气化、热解而产生含有H₂、CO、CH₄、CO₂的煤层混合燃气；所述煤层混合燃气通过与煤层连通的废油井和/或废气井排出。

3.根据权利要求2所述的化石能源低碳共采的方法，其特征在于：所述采集排出的原油所在的区域由近及远逐步地向前推进，所述采集排出的气层混合燃气的区域由近及远逐步地向前推进，或者，所述采集排出的原油所在的区域和所述采集排出的气层混合燃气的区域同时向前推进；相应地，所述采集煤层中的煤层混合燃气的区域跟在所述采集排出的原油所在的区域和/或所述采集排出的气层混合燃气的区域的后面同步向前推进。

4.根据权利要求1所述的化石能源低碳共采的方法，其特征在于：将分离出CO₂气体后所得煤层有效燃气的一部分用于发电；将分离出CO₂气体后所得煤层有效燃气的另一部分用于合成天然气和/或油品；将原油中夹带的CO₂气体分离出来得到油品；将气层混合燃气中混入的CO₂气体分离出来得到气层有效燃气。

5.根据权利要求4所述的化石能源低碳共采的方法，其特征在于：从发电的过程中产生的水蒸汽H₂O用于采集煤层中的煤层混合燃气；从合成天然气和/或油品的过程中产生的水蒸汽H₂O用于采集煤层中的煤层混合燃气；从原油中分离出来的CO₂气体用于采集煤层中的煤层混合燃气；从气层混合燃气中分离出来的CO₂气体用于采集煤层中的煤层混合燃气；从合成天然气和/或油品的过程中产生的尾气用于发电。

6.一种用于实现如权利要求1所述化石能源低碳共采方法的系统，其特征在于：该系统位于煤层和油层和/或气层共存的区域，包括气化单元；所述气化单元设置有气化剂进口和煤层混合燃气出口；所述气化单元的煤层混合燃气出口与净化分离单元的煤层混合燃气进口连通；所述净化分离单元设置有煤层有效燃气出口和CO₂气体出口；所述净化分离单元的CO₂气体出口通过加压单元与油层上游和/或气层上游连通。

7.根据权利要求6所述的化石能源低碳共采的系统，其特征在于：所述气化单元是地下气化单元；所述地下气化单元包括设置在煤层中的气化通道；所述气化通道的一端设置有所述的气化剂进口；所述气化通道的另一端设置有所述煤层混合燃气出口；所述煤层混合燃气出口由废油井和/或废气井改造而成；所述由废油井改造而成是在所述废油井的油管内靠近该废油井的底部设置有止浆塞；向油管内注浆充填；注浆的高度为煤层和油层隔离层厚度的1/3至2／3；对位于煤层段的油管管壁采用定向爆破或射孔方法实施破坏，使油管与所述气化通道连通；油管与所述气化通道的连通处到所述注浆顶面之间的空腔形成燃气冷凝物储仓；所述由废气井改造而成是在所述废气井的气管内靠近该废气井的底部设置有止浆塞；向气管内注浆充填；注浆的高度为煤层和气层隔离层厚度的1/3至2／3；对位于煤层段的气管管壁采用定向爆破或射孔方法实施破坏，使气管与所述气化通道连通；气管与所述气化通道的连通处到所述注浆顶面之间的空腔形成燃气冷凝物储仓。