Способ разработки месторождений горючих полезных ископаемых

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной газификации угля и извлечении тепловой энергии из слабопроницаемых горных пород. Цель - повышение эффективности разработки за счет комплексного извлечения геотермальных и минеральных ресурсов. С поверхности до пересечения пласта (П) бурят скважины (С), производят гидроразрыв П, его розжиг и газификацию в первом блоке (ПБ). После утилизации на поверхности тепла продуктивного газа (П Г) его обогащают кислородом и возвращают в залежь. При снижении температуры ПГ на выходе из отводящей С до 240°С прекращают подачу окислителя в ПБ и производят розжиг и газификацию П во втором блоке (ВБ). Одновременно с этим по С в ПБ с поверхности подают воду и после ее нагрева и испарения пароводяную смесь выдают на поверхность, очищают и направляют в теплообменные аппараты, где ее нагревают выше 240°С ПГ, полученным в ВБ, затем - на турбину. Отработанный в турбине пар поступает в низкопотенциальный теплообменник , а из него после теплообмена с ПГ, поступившим из теплообменных аппаратов , - в комплекс химической очистки. Геотермальную воду из потенциального теплообменника после охлаждения ее до 60°С в смеси с выщелачивающим агентом подают в ПБ и нагревают до 100-130°С, а выщелачивающий агент взаимодействует с зольным остатком и окружающими породами и в виде горячего раствора его откачивают по С на поверхность в утилизатор химических элементов. Затем он поступает в теплообменные аппараты и нагревается выше 240°С, затем - на турбину, в потенциальный теплообменник и ПБ. Для регулирования температуры в газоотводящей С устанавливают теплообменные аппараты. Для снижения влияния естественных приточных вод на процесс горения пластообразные наклонные залежи обрабатывают по восстанию, а свитообразные - начиная с нижнего пласта. 5 з.п. ф-лы. СО с ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1675562 А1 (51)s Е 21 B43/00

ГОСУДАР СТ В Е ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4474860/03 (22) 17.08.88 (46) 07.09.91. Бюл. М 33 (71) Ленинградский горный институт им.

Г.8.Плеханова (72) Ю.Д.Дядькин, 8.Ж.Аренс, Н.Н.Смирнова, О.М.Гридин, С.Г.Гендлер и 8.Б.Соловьев (53) 622.747.6(088,8) (56) Патент США М 3677342, кл. Е 21 В 42/26.

Авторское свидетельство СССР

1Ф 941587, кл. Е 21 С 43/00, С 10 J 5/00. (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ГОРЮЧИХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ (57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной газификации угля и извлечении тепловой энергии из слабопроницаемых горных пород, Цель — повышение эффективности разработки эа счет комплексного извлечения геотермальных и минеральных ресурсов. С поверхности до пересечения пласта (П) бурят скважины (С), производят гидроразрыв П, его розжиг и газификацию в первом блоке (ПБ). После утилизации на поверхности тепла продуктивного газа (П Г) его обогащают кислородом и возвращают в залежь. При снижении температуры ПГ на выходе из отводящей С до

240 С прекращают подачу окислителя в ПБ

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной газификации угля и извлечении тепловой энергии иэ слабопроницаемых горных пород. и производят розжиг и газификацию П во втором блоке (BE). Одновременно с этим по

С в ПБ с поверхности подают воду и после ее нагрева и испарения пароводяную смесь выдают на поверхность, очищают и направляют в теплообменные аппараты. где ее нагревают выше 240 С ПГ, полученным в ВБ, затем — на турбину. Отработанный в турбине пар поступает B низкопотенциальный теll лообменник, а иэ него после теплообмена с

ПГ, поступившим из теплообменных аппаратов, — в комплекс химической очистки, Геотермальную воду из потенциального теплообменника после охлаждения ее до

60 С в смеси с выщелачивающим агентом подают в ПБ и нагревают до 100-130"С, а выщелачивэющий агент взаимодействует с зольным остатком и окружающими породами и в виде горячего раствора его откачивают по С на поверхность в утилизатор химических элементов. Затем он поступает в теплообменные аппараты и нагревается выше 240 С, затем — на турбину, в потенциальный теплообменник и ПБ. Для регулирования температуры в газоотводящей С устанавливают теплообменные аппараты. ,Для снижения влияния естественных приточных вод на процесс горения пластообразные наклонные залежи обрабатывают по восстанию, а свитообразные — начиная с нижнего пласта. 5 з.п. ф-лы.

Цель изобретения — повышение эффективности разработки.за счет увеличения извлечения энергии и минеральных ресурСов.

Способ осуществляют следу,ощим образом. С поверхности до пересечс ::.я угольного пласта бурят три скважины для подачи

1675562 окислителя, отбора продуктивного газа (продуктов горения), подачи воды в геотермальный коллектор и для отвода из него пароводяной смеси на поверхность. Производят гидроразрыв пласта, его розжиг и газофикацию в первом блоке. После утилизации на поверхности тепла продуктивного газа его обогащают кислородом и возвращают в залежь, При снижении температуры продуктивного газа на выходе иэ отводящей скважины до 240 С прекращают подачу окислителя в первый блок и производят розжиг и газификацию пласта во втором блоке. Одновременно с этим по скважине в первый блок в геотермальный коллектор с поверхности подают воду и после ее нагрева и испарения пароводяную смесь с температурой 110-130 С выдают на поверхность; после очистки (утилизация минеральных составляющих) смесь поступает в теплообменные аппараты, где ее нагревают до температуры выше 240 С продуктивным газом, полученным в втором блоке, После этого перегретый пар направляют на турбину для вы работки электроэнергии. П ри температуре пароводяной смеси ниже 240 С работа турбины неэффективна. Отработанный в турбине пар, конденсируясь, поступает в низкопотенциальный теплообменник для горячего водоснабжения, где вступает в теплообмен с продуктивным газом, поступившим из теплообменных аппаратов. Из низкопотенциального теплообменника продуктивный газ поступает в комплекс химической очистки, где производят утилизацию ценных химических элементов, содержащихся в продуктивном газе, Охлажденный конденсат возвращают в залежь. Геотермальную воду из низкопотенциального теплообменника при охлаждении до 60 С (нижний предел температуры воды, используемой для теплоснабжения в тепличных хозяйствах) смешивают с выщелачивающим агентом и подают по соответствующей скважине в первый блок, в геотермальный коллектор, где вода нагревается до 100-130 С, а выщелачивающий агент вступает во взаимодействие с зольным остатком и окружающими породами и в виде горячего (или перегретого) раствора его откачивают по соответствующей скважине на поверхность в утилизатор химических элементов. После этого пар поступает в теплообменные аппараты, где его нагревают до температуры выше 240ОС, затем — на турбину для выработки электроэнергии, далее в потенциальный теплообменник и по соответствующей скважине — в первый блок, в геотермальный коллектор. Потери воды восполняют из водозабора, 10

Если продуктивный газ имеет теплотворную способность более 700 ккал/м, его после съема физического тепла сжигают на поверхности для дополнительного нагрева пароводяной смеси или используют для получения электроэнергии, При теплотворной способности продуктивного газа менее

700 ккал/м его после съема физического тепла вместе с окислителем по соответствующим каналу и скважине подают в очаг горения, где он сгорает, за счет чего увеличивается тепловыделение в подземный газогенератор.

Для регулирования температуры в газоотводящей скважине устанавливают теплообменные аппараты, Для снижения влияния естественных: приточных вод на процесс горения пластообразные наклонные залежи отрабатывают по восстанию. Свитообразные залежи разрабатывают начиная с нижнего пласта.

Формула изобретения

1. Способ разработки месторождений горючих полезных ископаемых, включающий вскрытие залежи скважинами, предварительное увеличение проницаемости залежи и ее розжиг, подачу в залежь окислителя и отбор продуктивного газа по скважинам, дополнительную подачу в высокотемпературную зону воды и отбор пароводяной смеси по скважинам, утилизацию тепла горючего газа и пароводяной смеси на поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разработки за счет увеличения извлечения энергии и минеральных ресурсов, перед разработкой залежи ее разделяют на два изолированных друг от друга блока, разработку осуществляют последовательно в этих блоках, при этом после утилизации на поверхности тепла продуктивного газа, полученного при сжигании ископаемого первого блока, газ обогащают кислородом и возвращают его в залежь, при снижении температуры газа на выходе из скважины до 240ОC прекращают подачу окислителя в первый блок и производят розжиг залежи во втором блоке, одновременно с этим подают воду в первый блок, после ее нагрева и испарения отбирают из него пароводяную смесь и выдают ее на поверхность, где ее нагревают до температуры выше 240 С продуктивными газами, полученными во втором блоке, и направляют на турбину для выработки электроэнергии, а охлажденный конденсат возвращают з первый блок и при снижении температуры пароводяной смеси до 60 С ее смешивают с выщелачивающим агентом и подают по скважине в залежь для

1675562

5. Способ по и. 1, отличающийся тем, что пластообразные наклонные залежи отрабатывают по восстанию.

Составитель М.! агулин

Редактор Б. Федотов Техред M.Моргентал Корректор Т. Малец

Заказ 2987 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 получения минерализованного раствора, который откачивают на поверхность и извлекают из него полезные компоненты.

2, Способ по и. 1, отл и ч а ю щи и с я тем, что горючий газ с теплотворной способностью более 700 ккал/м сжигают на поверхности для дополнительного нагрева пароводяной смеси или для получения энергии.

3. Способ по и. 1, о т л и ч à ю шийся тем, что температуру газа в газоотводящих скважинах стабилизируют путем установки в них теплообменных устройств.

4. Способ по п. 1. отличающийся тем, что выщелачивающий агент подают в скважину на стадии утилизации тепла залежи после сжигания, 5

10 6.Способпоп.1,отличающийся тем, что залежи, представленные свитой пластов, отрабатывают начиная с нижнего пласта,