Способ газификации углеродсодержащего пласта Советский патент 1988 года по МПК C10J5/00 

(J

С

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при подземной газификации углей, сланцев и других углерод- содержащих пластов. Целью изобретения является повышение теплоты сгорания газа. Предлагаемый способ включает бурение дутьевой и газоотводящей скважиН) соединение их по пласту каналом. Розжиг пласта и формирование очага горения осуществляют у газоотводящей скважины, в дутьевую скважи- . ну подают кислородсодержащее дутье, а в газоотводящую скважину в поток образовавшегося газа, вводят углерод- содержащее вещество, например водо- угольную суспензию. 1 з.п. ф-лы, 1, ил. а

4 К

сх

114287

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано-при подземной газификации угля, сланцев и других углеродсо- держащих пластов.

Цель изобретения - повьшение теплоты сгорания газа, получаемого при подземной газификации углеродсодержа- щего пласта.

На чертеже изображен подземный газогенератор, вертикальный разрез.

Газогенератор включает утлеродсо- держащий пласт 1, очаг 2 горения, га- зоотводящую скважину 3, дутьевую15

скважину 4, компрессор 5, насос 6 высокого давления, трубопровод 7, распылительное устройство 8, термопары 9 и 10 на забое скважины и на распыпительном устройстве соответственно, за-20 доугольной суспензии, причем при охдвижку 11 на головке газоотводящей . скважины, систему 12 пьшеочистки, смо13. .

осуществляют следующим об25

земли в углеродсо- бурят газоотводящую

30

35

40

лоочистку

Способ разом.

С поверхно сти -держащий пласт 1

3 и дутьевую 4 скважины на расстоянии одна от другой 50-100 м, которые соединяют по пласту каналом любым известным методом, например гидроразрывом. У газоотводящей скважины 3 осуществляют розжиг пласта и формируют очаг 2 горения. Газификацию углерод- содержащего пласта 1 проводят обращенным методом, подавая дутье, в качестве которого используют воздух, в скважину 4. Воздух нагнетают с по- компрессора 5. В газоотводящую скважину 3, в поток образовавшегося газа, вводят углеродсодер7 ащее вещество.

В качестве углеродсодержащего вещества можно использовать жидкие, твердые или газообразные углеродсо- держащие отходы, например водоуголь- ную суспензию, содержащую 50-60% воды, с размером твердых частиц до 0,2 мм. Водоугольную суспензию нагнетают насосом 6 высокого давления по трубопроводу 7, проходящему внутри газоотводящей скважины, и распы- t ляют посредством распьшительного устройства 8 в потоке восходящего газа, полученного в результате выгазовьша- 55 кия пласта.

Выгазовывание пласта организуют так, чтобы очаг горения перемещался нявстречу дутью, при этом на забое

45

50

лаждении получаемого газа до 120- в золе, выносимой на поверхность, не должно содержаться горючей массы.

Высоту расположения распылительного устройства от забоя скважины вы бирают в пределах 1-10 ми изменяют в ходе процесса в зависимости от сос тава получаемого газа и количества горючей массы в. выносимой золе. Давление регулируют на головке газоотводящей скважины задвижкой 11 в зависимости от горно-геологических условий залегания пласта и химико-технологических условий проведения процесса в пределах от атмосферного до непревышающего горностатическое.

Целевой газ на поверхности земли проходит системы пыпеочистки 12,

смолоочистки 13, другие очистные сооружения и передается потребителям.

Применение способа позволяет достичь высоких температур в реакционны зонах в пласте и скважине, снизить потери углеродсодержащего сырья в недрах ввиду неполноты выгазовыва1шя повысить производительность процесса а также разрядить сетку скважин вскрытия до расстояний 50-100 м межд ними.

Способ позволяет газифицировать по одной схеме углеродсодержащие пласты, различные по происхождению (угольные, сланцевые, битумные и др. химическому составу, горно-геологиче ким условиям залегания, включая мало мощные, з,агряэненные, высокозальные, а также утилизирспать миллионы тонн углеродсодер/кя1ц х отходов. Причем ис

газоотводящей скважины получают газ с тевдтературой 1100-1500 С„ Температурный режим процесса контролируют термопарами 9 и 10, располохсепными соответственно на забое скважины и распылительном устройстве. Температура целевого газа не должна превышать 120-150 с, чтобы предотвратить выход

скважины из. строя, но энтальпия исходного газа должна расходоваться не только на нагрев водоугольной суспензии, но и, прежде всего, на пиролиз и газификацию горючей массы угля. Таким -образом, оптимальную зону реагирования в скважине формируют изменением высоты размещения распылительного устройства относительно забоя скважины и интенсивности подачи во5

0

5

0

5

5

0

лаждении получаемого газа до 120- в золе, выносимой на поверхность, не должно содержаться горючей массы.

Высоту расположения распылительного устройства от забоя скважины выбирают в пределах 1-10 ми изменяют в ходе процесса в зависимости от состава получаемого газа и количества горючей массы в. выносимой золе. Давление регулируют на головке газоотводящей скважины задвижкой 11 в зависимости от горно-геологических условий залегания пласта и химико-технологических условий проведения процесса в пределах от атмосферного до непревышающего горностатическое.

Целевой газ на поверхности земли проходит системы пыпеочистки 12,смолоочистки 13, другие очистные со оружения и передается потребителям. Применение способа позволяет достичь высоких температур в реакционных - зонах в пласте и скважине, снизить потери углеродсодержащего сырья в недрах ввиду неполноты выгазовыва1шя, повысить производительность процесса, а также разрядить сетку скважин вскрытия до расстояний 50-100 м между ними.

Способ позволяет газифицировать по одной схеме углеродсодержащие пласты, различные по происхождению (угольные, сланцевые, битумные и др.), химическому составу, горно-геологическим условиям залегания, включая маломощные, з,агряэненные, высокозальные, а также утилизирспать миллионы тонн углеродсодер/кя1ц х отходов. Причем использование одновременно различных видов углеродсодержащих отходов с изменением их соотношения в смеси дает возможность влиять на химический состав получаемого газа. При газифика- 1щи пласта по предлагаемому способу увеличивается выход горючих газов, так как в процесс вовлекается как углерод пласта, так и углерод реагента, причем целевой газ обогащен высокоценными пиролизными компонентами и имеет более высокую теплоту сгорания.

Форму, ла изобретени

5

тьевой и газоотводящей скважин, соединение скважин по пласту каналом, розжиг пласта у газоотводящей скзажи- ны, подачу дутья в дутьевую скважину и отвод образуюпегося газа через га- зоотводящую скважину, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повышения теплоты сгорания газа, в газоот- водящую скважину навстречу образующемуся газу вводят углеродсодержащее вещество.

bgfc){s утье

bsr

Х/ Х/Х /W XX/