[发明专利]一种富油煤原位热解的煤层对流加热系统及方法

权利要求书

1.一种富油煤原位热解的煤层对流加热系统，其特征在于，包括设置于注热井(4)或开采井(15)底部的流体电磁加热装置，注热井(4)与开采井(15)之间通过致裂缝隙(12)相连通；流体电磁加热装置包括加热腔(9)、加热芯(7)、线圈组(6)与保温层(8)，加热腔(9)内部设置有加热芯(7)，加热腔(9)外部设置有保温层(8)，保温层(8)外部设置有线圈组(6)；

当流体电磁加热装置设置在注热井(4)中时，注热井(4)中设置有输气管道(2)，加热腔(9)与输气管道(2)底部相连通，当线圈组(6)通电时，经输气管道(2)输送至加热腔(9)内的压缩流体(5)被加热芯(7)加热后，经致裂缝隙(12)，由开采井(15)排出；致裂缝隙(12)中注有复合支撑剂(12)；压缩流体(5)为氮气、二氧化碳、水、水蒸气、空气或油气；增压装置(19)为压缩机或泵；

加热芯(7)的材质为金属、石墨或磁性材料；通过加热芯(7)的形状、结构、尺寸设计能够实现传热强化，注热井(4)为竖井或竖井加水平井，其布置方式为并行、排式或井网；线圈组(6)通过电缆(3)与电源箱(1)相连，电源箱(1)设置于注热井(4)外部；

输气管道(2)顶部与增压装置(19)相连；

开采井(15)内设置有采气管道(14)，采气管道(14)的顶部与增压装置(19)相连；

采气管道(14)的顶部还与参数控制系统(18)相连，输气管道(2)顶部还与数据采集系统(20)相连，参数控制系统(18)与数据采集系统(20)相连；

保温层(8)呈环形。

2.一种富油煤原位热解的煤层对流加热方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在富油煤层(13)钻进至少一口注热井(4)和开采井(15)；

2)采用致裂方式在富油煤层(13)中致裂缝隙(12)，注热井(4)和开采井(15)通过致裂缝隙(12)连通；

3)将加热芯(7)放入带有保温层(8)的加热腔(9)内，然后将加热腔(9)放置在位于注热井(4)内的线圈组(6)中，加热腔(9)与输气管道(2)相连，线圈组(6)与电源箱(1)相连；

4)线圈组(6)通电后，内部轴线方向上产生电磁场(21)，位于电磁场(21)中的加热芯(7)发热，并对注入加热腔(9)内的压缩流体(5)进行加热，得到热载体(10)；

5)热载体(10)流入致裂缝隙(12)中，在复合支撑剂(11)扰流和催化作用下，与富油煤层(13)进行原位对流传热使富油煤层(13)主体升温，富油煤发生原位热解反应；复合支撑剂(11)的粒径为0.5-2mm，孔隙直径5-10μm，导流能力大于60μm²/cm；

6)热载体(10)和热解反应产物混合气体(16)从致裂缝隙(12)汇入开采井(15)，以高温气体的形式返出地表；热载体(10)温度为150℃-1200℃，压力为2-20MPa；

致裂方式包括采用冲击波方式或流体压裂方式；

经过一定加热周期后，将加热腔(9)放置在开采井(15)内，进行步骤4)-步骤6)。