Способ эксплуатации скважин подземной газификации угля и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых геотехнологическими методами. Цель - повышение эффективности эксплуатации путем получения дополнительной тепловой энергии при одновременном увеличении срока службы колонны за счет постепенного перевода всего объема аккумулирующей жидкости (АЖ) в пар по всей длине теплообменника (ТО). Способ эксплуатации скважин (С) подземной газификации угля осуществляется следующим образом. Угольный пласт 1 вскрывают наклонно-направленными С 2. На наклонном участке С 2 обсаживают колонной труб 4 с цементацией затрубного пространства 6. По диаметру С 2 монтируют змеевиковый ТО 5 и соединяют его с оголовком С 2. Под давлением 0,2-0,3 МПа в С 2 подают рабочие агенты. В качестве последних используют дутье, обогащенное кислородом. Полученные продукты газификации выводят на поверхность. В ТО 5 подают под давлением 0,5-0,1 МПа холодную АЖ. Последняя, проходя через ТО 5, снижает температуру продуктов газификации. Подачу АЖ в ТО 5 производят непрерывно в течение периода откачки продуктивного, затем горячую АЖ выводят на поверхность. При этом ТО 5 выполнен из нисходящей и восходящей ветвей с входными и выходными патрубками, размещенными на оголовке 7 С 2. Витки восходящей ветви контактируют с обсадной колонной и расположены перпендикулярно виткам нисходящей ветви. Радиус гиба витков нисходящей ветви ТО 5 меньше радиуса гиба витков восходящей ветви. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

ЩСПУБЛИН

„ЛО„„1574 01 (51) 5 E 21 В 43/295

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4352535/ 23-03 (22) 30. 12.87 (46) 30.06,90. Бюл. И 24 (?1) Научно-исслецовательский и проектно-конструкторский институт по .проблемам развития Канско-Ачинского угольного бассейна (72) В.А.Ивашкин, Б.Н.Рыбаков, Г.В.Козлова, Г.П.Романов и А.М.Эйшинский (53) 622.747.6 (088.8) (56) Патент СНА Р 4062404, кл, Е 21 В 43/24, 1978.

Патент СССР У 652899, кл. С 10 Т. 5/00, 1978.

Патент СНА У 4390062, кл. E 21 В 43/24, 1983.

2 (54) СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИН ПОДЗЕМНОЙ ГАЗИФИКАЦИИ УГЛЯ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к горнодобываюцей промьппленности и м.б. использовано при разработке месторождений полезных ископаемых геотехнологическими методами. Цель — повышение эффетивности эксплуатации путем получения дополнительной тепловой энергии при одновременном увеличении срока службы колонны за счет постепенного перевода всего объема аккумулирующей жидкости (АЖ) в пар по всей длине теплообменника (ТО). Способ . эксплуатации скважин (С) подземной ®

15 / ч 801

Хазификации угля осуществляется следующим образом. Угольный пласт 1 вскрыва)от наклонно-направленными С 2.

"IR. наклонном участке С 2 обсаживают колонной труб 4 с цементацией затрубного пространства 6. По диаметру

С 2 монтируют змеевиковый Тх) 5 и

Соединяют его с оголовком C 2. Под давлением 0,2-0,3 ИПа в С 2 подают рабочие агенты. В качестве последНих используют дутье, обогащенное кислОрОДОм Полученнь1е Щ)одукты 1 авификации выводят на поверхность.

В 70 5 подают под давлением 0,5-0,1 П1а холОДну)о Л)1(o Последняя 3 прохОДЯ

Изобрете))ие относится к области горнохтобь)ваш)31ей промь)шленности и может быть ис польз О1)анО при ра 3 рс! ботке месторождений полезных ископае25 мых геотехнологи-Хескими методами, Цел), изобретения — повышение эффективности эксплуатац)м путем пслучения д01холните)1ьной теплОвой энергии при одновременном увеличении срока 30 службы обсад)3о)1 колонпы з1) счет 3ьэстепенrroго перевода всего объема акку= мул111)у1о)ххе)". )Ххидкости в пар по все11

ДЛ1111е т {.-. Нлх! О б ь;е нни к а..

jIB черте)1хе приведена c-z ема п1)едла i, а,1or g уство)1ства „

IIG чертеже Обозна хе)хь) у1 Ольный плсы- т 1 . наклонно Бь)правле 1HBR сКВВ

), ;11(а "., Нродук "1 ы газ)1йикац::.1и 3, Обсадная колонна труб 41, теплообменник 5> QQ цементац:Хя затрубного пространства Ь, Оголовок скважины 7, горячая аккумулирующая жидкость 8,. холодная ак" кумулиру!Ощая жндкОсть 9„

Способ реализуе1 ся следу 1ощим ОC pB"" 45 зом. угольный rrrrBe r I ВСКрЫВа)ОТ Нанлонно--.1а11равлен1п1)пх скважина сн 2. Ва наклонном участке скважину 2 обс -х)хива)от колонной труб 4 с цементацией . затрубного пространства 6. Затем по диаме х ру" с к)зяжк11ы 2 ионтиру)от зми евиковый теплообменник 5 .": соединяют его с Огс ловком скважины 7 в верхней части. Под давлением 0,2-0,3 ИПа .)5 в скважину 2 подают рабочие агенты.

Р. качестве рабочих агентов при подземной газифыка1 хи используют ду":.ье, обогащенное;)хислородом. Полученные через ТО 5, снижает температуру продуктов газификации. Подачу АЯ в ТО 5 производят непрерывно в течение периода откачки продуктивного, затем горячую АЖ выводят на поверхность.

При этом 70 5 выполнен из нисходящей и восходящей ветвей С входными и выходиыми патрубками, размещенными на оголовке 7 С 2, Витки восходящей ветки контактируют с обсадной колонной и расположены перпендикулярно виткам нисходящей ветви„ Радиус гиба витков нисходящей ветви Т0 5 меньше радиуса гиба витков восходящей ветви.

2 с.п. A-лы, 1 ил. продукты газификации 3 (газообразные углеводороды) выводят на поверхность с температурой 700 С под действием перепада давления, которое создают установками наземного комплекса.

В теплообменник 5 подают под давлением 0,5-1,0 )3Па холодную аккумулирующую жидкость 9. Проходя через теплообменник 5, холодная аккумулирующая яа1дкость 9 снижает температуруу продуктов газификации 3 с 700 до 250-300 С. Тем самым обеспечивается увеличение срока службы обсадной колонны труб 4., Холодная аккумулирующая жидкость 9 нагреваО ется до температуры 300 С и выводится на поверхность в виде горя ей аккумулирующей жидкости 8 под действием перепада давления.

Змеевиковый теплообменник 5 соединен с oroëorrêoì скважины 7 в верхней части, нисходящие витки размещены перпендикулярно между восходящими витками, имеющими большой р адиу с ги ба, с ос тветствующий внутреннему радиусу обсадной колонны скважины. Зтим достигается снижение температуры, газов подземной газификация по внутреннему контуру обсадной колонны и увеличение ес срока службы. Выбранный режим давпения подачи аккумулирующей жидкости Обеспечивает постепенное превращение ее в пар по всей длине теплообменника, при этом в нижней части рекуператора находится вода, а на выходе из скважины только пар.

В качестве аккумулиру)ощей жидкости используют жидкий азот или воду с тем5 пературой не выше 20 С. Нагретую аккумулирующую жидкость используют для нужд народного хозяйства.

157480

Составитель Н.Руденко

Редактор О.Спесивых Техред Л.Сердюкова Корректор М.Максимишинец

Заказ 1766 Тираж 482 Под лис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101

Формула изобретения

1, Способ эксплуатации скважин подземной газификации угля, включающий подачу. рабочих агентов, откачку продуктивного газа по обсадной колонне, подачу аккумулирующей тепло жидкости с поверхности земли и ее принудительную циркуляцию по теплообменнику, размещенному в обсадной колонне, откачку аккумулирующей жидкости на поверхность, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности эксплуатации путем получения дополнительной тепловой энергии 20 при одновременном увеличении срока службы обсадной колонны за счет постепенного перевода всего объема аккумулирующей жидкости в пар по всей длине теплообменника, подачу 25 аккумулирующей жидкости в теплообменник производят непрерывно в тече1

6 ние периода откачки продуктивного газа, при этом жидкость подают под давлением 0 5-1,0 MIIa.

2. Устройство для эксплуатации скважин подземной газификации угля, включающее обсадную колонну и размещенный в ней спиралевидный теплообменник, выполненный из нисходящей и восходящей ветвей с входным и выходными пЫтрубками, размещенными на оголовке скважины, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности эксплуатации путем получения дополнительной тепловой энергии при одновременном увеличении срока службы обсадной колонны за счет постепенного перевода всего объема аккумулирующей жидкости в пар по всей длине теплообменника, радиус гиба витков нисходящей ветви теплообменника выполнен меньшим радиуса гиба витков восходящей ветви, при этом витки восходящей ветви контактируют с обсадной колонной и расположены перпендикулярно .виткам нисходящей ветви.