[发明专利]一种深部低渗煤层二氧化碳增强煤气层的采收方法有效

专利信息
申请号: 202110110975.X 申请日: 2021-01-27
公开(公告)号: CN112761589B 公开(公告)日: 2022-04-05
发明(设计)人: 朱煜珣;刘金锋 申请(专利权)人: 中山大学
主分类号: E21B43/00 分类号: E21B43/00;E21B43/16;E21B43/26;E21B47/06;E21B47/07
代理公司: 广州科沃园专利代理有限公司 44416 代理人: 张帅
地址: 510275 广东*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 深部低渗 煤层 二氧化碳 增强 煤气 采收 方法
【权利要求书】:

1.一种深部低渗煤层二氧化碳增强煤气层的采收方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1)在煤层上方n处向下钻竖直井至目标煤层深度,分别确定竖直井中注入井、采收井的数量及位置,开挖水平井并联通竖直井,在水平井段使用水压致裂技术,抽水降压;

S2)监测煤层的气体压力、组成成分和各气体分压,向注入井注入氮气并在采收井进行采收气体,当产生气体中水蒸气分压几乎为零时,停止采收气体;

S3)向注入井注入二氧化碳,封孔,3~5天后再次在采收井进行采收气体,当监测煤层气分压几乎为零时,增大注入二氧化碳至二氧化碳无法继续注入,即可;

所述步骤S3后还包括煤层气富集;所述煤层气富集的步骤为:将步骤S2和步骤S3的采收气体采用吸附碳分离出煤层气;

所述吸附碳的制备方法包括以下步骤:

将β-淀粉酶加入到淀粉水溶液中于55~65℃下水浴2~3h,再将其转移到内衬为聚四氟乙烯的水热反应壶中,180~200℃下反应10~12h,自然冷却到室温,得到焦炭,将焦炭经60~70wt%乙醇和蒸馏水交替冲洗3~5次后,置于80℃下干燥10~12h,即得初始碳材料;将初始碳材料与微晶纤维素、碳酸镁混合,在氮气保护下升温到800℃并保温1~2h,自然冷却到室温后,用0.1mol/L盐酸和蒸馏水冲洗2~3次,100℃下干燥10~12h,研磨至无结块,即得吸附碳;

所述β-淀粉酶和淀粉的质量比为1:10~12,所述淀粉水溶液中淀粉与水的质量比为1:50~80,所述初始碳材料、微晶纤维素和碳酸镁的质量比为1:0.3~0.5:0.6~0.8。

2.根据权利要求1所述深部低渗煤层二氧化碳增强煤气层的采收方法,其特征在于,所述步骤S2中氮气的注入压力为15~20MPa,注入温度为0~3℃。

3.根据权利要求1所述深部低渗煤层二氧化碳增强煤气层的采收方法,其特征在于,所述步骤S3二氧化碳的注入压力为依次为3~5MPa、6~9MPa和10~11MPa。

4.根据权利要求3所述深部低渗煤层二氧化碳增强煤气层的采收方法,其特征在于,所述二氧化碳的注入压力为3~5MPa保持2~4天,所述二氧化碳的注入压力为6~9MPa保持0.5~0.8天,所述二氧化碳的注入压力为10~11MPa保持0.1~0.2天。

5.根据权利要求1所述深部低渗煤层二氧化碳增强煤气层的采收方法,其特征在于,所述二氧化碳注入过程中使注入速率变化幅度不超过40kg/h,日注入量变化幅度不超过1t/d。

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