[发明专利]煤炭开采地下垂直气化炉建炉运行方法

摘要

本发明涉及一种煤炭开采地下垂直气化炉建炉运行方法。该方法乃是利用石油钻井完井技术在煤层垂直剖面上平行相向钻两口及两口以上定向大斜度井或水平井，上部井作为产气井，下部井作为注入井，井内分别下入一定长度的石油专用套管或有孔(割缝)筛管，在下部井眼中还下入一定长度的同心管组合。其主要优点是：可保证煤层实现垂直气化，燃烧容易形成大断面，长通道，系统效率高；可有效防止煤层燃烧后坍塌和注入井、产气井堵塞，不受煤层中小断层影响，燃烧连续；便于布新井和新建地下气化炉，剩余煤炭较少，资源效率高。该方法可以有效解决深层煤炭开采难题，宜于推广应用。

主权项

1、一种煤炭开采地下垂直气化炉建炉运行方法，其特征在于：该方法乃是利用石油钻井完井技术在煤层垂直剖面上平行相向钻两口及两口以上定向大斜度井或水平井，上部井作为产气井，下部井作为注入井，井内分别下入一定长度的石油专用套管或有孔筛管，在下部井眼中还下入一定长度的同心管组合；其实施步骤及技术要点如下：(1)、钻下部井 选用30D或3200钻机，先钻直井部分，至煤层顶部盖层或以上部位开始定向钻进，钻遇目的层后进入水平段或大位移井段钻进，下入石油专用套管或有孔筛管，不固井完井；其中，下部井煤层中井眼尺寸为215～311mm，下入177.8～244.0mm石油专用套管或有孔筛管，不用水泥固井，且每间隔20～30m加装一阻燃短节，井眼下端部5～15m为裸眼，视煤层物性可扩孔到700mm；(2)、钻上部井 利用30D或3200钻机先钻直井部分，至煤层顶部盖层或以上部位开始定向钻进，至与下部井垂直距离10～60m后进入水平段或大位移井段相向钻进，下入石油套管或有孔(割缝)筛管不固井完井，钻到一定距离后开始降斜，与下部井相交或连通，下端部20～80m裸眼完井，至此，煤层地下气化炉建成；(3)、运行参数计算 建炉燃烧到一定时间后，形成的煤层地下垂直气化炉断面积(S，m2)为：S＝W×H式中，W-煤层横向燃烧控制宽度，m； H-底部井眼到顶部井眼垂直距离，m；煤炭气化量(Q，104Nm3)为：Q＝L×S式中，L-煤层中井眼水平位移长度，m； S-煤层气化炉断面积，m2。