[发明专利]一种地下气化通道构建方法

说明书

技术领域

本发明属于煤炭地下气化生产领域，涉及一种地下气化通道构建方法，具体涉及一种煤炭地下气化通道构建方法。

背景技术

煤炭地下气化就是将处于地下的煤炭进行有控制的燃烧，通过对煤的热作用及化学作用而产生可燃气体的过程，整个过程在气化通道内完成。在进行地下气化过程中，可通过机械方法预先建立较小的气化通道，但机械方法建立的通道存在一定的缩孔现象，煤层裂隙较小，气化剂不容易到达煤层表面，不利于引火，导致在逆向引火过程中压力较高，引火速度较慢，通道的贯通及加工周期较长。可见，气化通道构建是制约煤炭地下气化规模化、工业化生产的主要因素，因此解决气化炉通道快速构建是十分重要的。

在煤炭的地面气化中，使用催化剂可获得节能降耗、减少资源浪费的优异效果。但由于煤炭地下气化具有的特殊性，现有煤炭地面催化气化中所用的各种技术手段无法应用到煤炭的地下气化中。

CN101113671B公开了一种可将催化剂均匀布设到煤层中的方法，其通过将含有催化剂的高压流体注入垂直钻井内，利用因注入井与辅助井存在压差而通过煤层裂隙向辅助井方向流动，实现催化剂颗粒布设到煤层裂隙中。该方法采用的是向垂直钻井注入催化剂的方式，该种方法操作难度大，无法实现预定位置的催化剂布设，且通道贯通速度较慢。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种地下气化通道构建方法，所述方法包括如下步骤：

（1）将催化剂注入定向钻井，使催化剂布设到煤层裂隙中；

（2）在垂直钻井中点火，调整定向钻井进气，垂直钻井出气，开始构建气化通道。

与已有技术相比，本发明通过将催化剂注入定向钻井，使催化剂布设到煤层裂隙中，操作简便，根据定向钻井的加工方向可实现预定位置的催化剂的布设。而且，在气化通道贯通之前，首先在气化通道周边的煤层预置催化剂，在催化剂的作用下，贯通和加工通道的速度显著提高，实现了气化通道的快速构建。

以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。

优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，所述步骤（1）为在定向钻井施工过程中将催化剂注入定向钻井，使其布设到煤层裂隙中；

或，待定向钻井施工结束后，将催化剂注入定向钻井通道内，使其布设到煤层裂隙中。

优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，在定向钻井施工过程中注入的催化剂是添加到定向钻井施工的泥浆中，在定向钻井施工过程中，随着泥浆在煤层中的水平通道内循环，泥浆中的催化剂滞留，使其布设到煤层裂隙中。

优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，待定向钻井施工结束后注入的催化剂是随高压流体注入到定向钻井通道内，高压流体携带着催化剂向水平通道内的煤层扩散，使其布设到煤层裂隙中。

优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，所述高压流体为高压液体或高压气体。

优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，所述催化剂的活性组分为CuO和Na₂O；或，CuO和Na₂O，以及MnO₂、CeO₂、Co₃O₄、Fe₂O₃、V₂O₅中的任一或任意组合。

优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，以催化剂的质量为100wt%计，所述CuO含量为0.5wt～10wt%，所述Na₂O含量为0.5wt～10wt%。

优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，所述待定向钻井施工结束后注入的催化剂为金属离子浓盐水。

优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，所述金属离子为Na⁺和Ca²⁺；或，Na⁺和Ca²⁺，以及Fe²⁺、Mn²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺中的任一或任意组合。

优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，所述Na⁺的浓度为1000～2000mg/ml，所述Ca²⁺的浓度为200～500mg/l。

与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：