[实用新型]一种楔形煤炭地下气化炉炉身结构

说明书

本实用新型属于煤炭地下气化开采技术领域，具体涉及一种楔形煤炭地下气化炉炉身结构。本实用新型主要是克服现有技术中的缺点，本实用新型提供一种楔形煤炭地下气化炉炉身结构，包括至少一个注汽井直井段、至少两个注汽井水平井段、至少两个出气井直井段；其一个注汽井直井段与至少两个注汽井水平井段连接，所述注汽井水平井段与所述出气井直井段连接；所述注汽井水平井段上设有若干个辅助井直井段。本实用新型可提高钻孔利用率，扩大单井控制的煤炭面积，从而提高煤气化效率，降低开发成本；同时保留线性水平井气化炉的特点，能较好规避气化通道堵塞问题。

技术领域

本实用新型属于煤炭地下气化开采技术领域，具体涉及一种楔形煤炭地下气化炉炉身结构。

背景技术

随着中国改革开放和工业化进程的加快，我国对能源的需求呈现强劲增长的态势。为缓解石油进口压力，保持国民经济持续发展，我们急需加大其他能源开发力度。

我国煤炭资源非常丰富，可采储量仅次于美国和俄罗斯。传统煤炭开采是通过人工地下固体开采运输至地面，再经过燃烧提供热量。但煤的直接燃烧会产生很多污染物，不符合生态要求，因此寻找行之有效的以煤代气、以煤代油的新技术是一项重要任务。在这种背景下，发展出了煤炭地下气化技术(Underground Coal Gasification)，并取得了较好应用。

煤炭地下气化是通过控制煤炭在地下的热化学反应，收集分离地下气化产物甲烷等有效组分，把煤渣留在地下，实现煤清洁高效利用的一种技术。它的原理与地面气化炉装置类似，建立气化炉后对煤炭加热，再调整气化剂的组分和用量控制煤气化产物的组成。一个独立的气化炉包括注气井段、出气井段和连接注气、出气井段的定向井段。气化炉的形状、尺寸和连通性好坏决定了煤炭气化效率，在整个开发中起到关键作用。

现有技术应用广泛的是定向钻进贯通式气化炉，整个开发气化炉包括多个垂直井段、以及设置于煤层中连通两个垂直井的定向井段，各垂直井段分别作为进气孔和出气孔，定向井段主要用作气化通道。在定向井段上还有若干垂直井段作为辅助井、进气井，用于控制注气位置，提高煤炭气化速度和完成度。

现有气化炉的不足之处在于特定深度煤层平面气化效率低，部分地下煤没有得到充分气化，同时单个井眼特别是垂直进气、出气井段的重复使用率低，增加了开发成本。

实用新型内容

本实用新型主要是克服现有技术中的缺点，本实用新型提供一种楔形煤炭地下气化炉炉身结构。

本实用新型解决上述技术问题，所提供的技术方案是：一种楔形煤炭地下气化炉炉身结构，包括至少一个注汽井直井段、至少两个注汽井水平井段、至少两个出气井直井段；

其一个注汽井直井段与至少两个注汽井水平井段连接，所述注汽井水平井段与所述出气井直井段连接；

所述注汽井水平井段上设有若干个辅助井直井段。

其中位于所述注汽井水平井段两端的注汽井直井段和出气井直井段可作为多个气化炉的注气井段和出气井段，即一口注气井段和出气井段与多口注汽井水平井段连接；这种气化炉的注气井段和出气井段按煤层分布，可分别参与构造多个独立的气化炉，即以一口注汽井直井段为中心可与多口注汽井水平井段连接，形成同平面的“楔形”分布，同样一口出气井直井段也可与多口注汽井水平井段连接，参与多个气化炉构造，这样既减少了钻孔数量，又提高了煤层平面气化率。

进一步的技术方案是，所述注汽井水平井段的长度为100～300m。

进一步的技术方案是，所述注汽井水平井段的长度为150m。

进一步的技术方案是，所述辅助井直井段的个数为5个。

进一步的技术方案是，其5个辅助井直井段的井间距均为30m。

进一步的技术方案是，相邻两个注汽井水平井段的夹角为锐角。