[发明专利]一种煤田纯氧压裂气化方法

说明书

本发明公开了一种煤田纯氧压裂气化方法，包括如下步骤：a、钻井，由地面向煤层进行钻井，包含进气孔，在相距所述进气孔一侧50m处钻孔，为出气孔，钻孔之后对所述进气孔与所述出气孔进行下套管密封；b、点火；c、压裂贯通；d、地下气化；e、气体回收，对所述步骤d中的高压纯氧进行回收。有益效果在于：本发明通过注入纯氧保证出气质量，使产出的煤气达到工业需要的标准，而且采用的是用高温气体来压裂、导通钻孔间的煤体，二氧化碳排放量减少80%，开采和运输污染大幅下降，可以使60%以上的能量得到利用，同时无井下作业人员，把煤炭地下开采变成了地面采气，从而保证了生产安全，开采成本低。

技术领域

本发明涉及煤炭开采技术领域，特别是涉及一种煤田纯氧压裂气化方法。

背景技术

煤炭地下气化是将处于地下的煤炭进行有控制地燃烧，通过对煤的热作用及化学作用产生可燃气体的过程。煤炭地下气化技术不仅可以回收矿井遗弃的煤炭资源，而且还可以用于开采井工难以开采或开采经济性、安全性较差的薄煤层、深部煤层、“三下”压煤和高硫、高灰、高瓦斯煤层。地下气化煤气不仅可作为燃气直接民用和发电，而且还可以用于提取纯氢或作为合成油、二甲醚、氨、甲醇的原料气。

申请号为：201410783704.4的中国专利，公开了一种无井式煤炭地下气化系统及工艺。包括气化剂注入钻孔、煤气出口钻孔、钻孔支撑管、点火及注气装置、注气点后退装置和抽水装置。所述系统设有多个竖直钻入煤层的煤气出口钻孔，所述煤气出口钻孔通过一条沿煤层钻进的气化剂注入钻孔来连通，所述点火及注气装置从气化剂注入钻孔进入煤层所述抽水装置从煤气出口钻孔进入煤层；气化工艺是：点火，注气点后退；判断是否调整气化剂注入量和各气化剂比例；判断是否向后移动点火点；启动点火点移动装置；判断是否改变煤气出口，继续燃烧。

上述专利中，产出的煤气纯度较低，不能够满足工业使用需求，钻孔较多，增加成本，而且没有对压裂介质进行回收，使用效果较差。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种煤田纯氧压裂气化方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种煤田纯氧压裂气化方法，包括如下步骤：

a、钻井，由地面向煤层进行钻井，包含进气孔，在相距所述进气孔一侧50m处钻孔，为出气孔，钻孔之后对所述进气孔与所述出气孔进行下套管密封；

b、点火，中间下套管时注入纯氧，点火后利用纯氧燃烧一段时间密封；

c、压裂贯通，由所述进气孔向所述煤层注入压裂介质，强制所述压裂介质在所述煤层中流动，并由所述出气孔排出，从而使所述进气孔和所述出气孔在所述煤层中连通；

d、地下气化，由所述进气孔向所述煤层注入高压纯氧，所述步骤b中燃烧产生的二氧化碳与所述煤层进行气化反应，产生热能和气化煤气，热能向所述煤层内部传递以产生热解煤气，把在地下的煤通过高温高压产生的纯度在70%的煤气，从所述出气孔排出；

e、气体回收，对所述步骤d中的煤气进行回收。

进一步的，所述步骤a中所述进气孔与所述出气孔的直径均为100mm。

进一步的，所述步骤b中进行点火前需要进行安全监测以确保点火的安全性。

进一步的，所述步骤c中注入的压裂介质为高压纯氧，利用纯氧柱塞泵加压至100kg/cm²，所述步骤c中当所述进气孔中的压力急剧下降并且所述出气孔的出气流量为100kg/cm²以上时，所述进气孔和所述出气孔在所述煤层中已经形成连通裂隙。

进一步的，所述步骤e中监测到所述出气孔中为煤气时，对煤气进行回收。