Способ разработки месторождений горючих полезных ископаемых Советский патент 1991 года по МПК E21B43/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной газификации угля и извлечении тепловой энергии из слабопроницаемых горных пород.

Цель изобретения - повышение эффективности разработки за счет увеличения извлечения энергии и минеральных ресурсов.

Способ осуществляют следующим образом. С поверхности до пересечения угольного пласта бурят три скважины для подачи

окислителя, отбора продуктивного газа (продуктов горения), подачи воды в геотермальный коллектор и для отвода из него пароводяной смеси на поверхность. Производят гидроразрыв пласта, его розжиг и га- зофикацию в первом блоке. После утилизации на поверхности тепла продуктивного газа его обогащают кислородом и возвращают в залежь. При снижении температуры продуктивного газа на выходе из отводящей скважины до 240°С прекращают подачу окислителя в первый блок и производят розжиг и газификацию пласта во втором блоке. Одновременно е этим по скважине в первый блок в геотермальный коллектор с поверхности подают воду и после ее нагрева и испарения пароводяную смесь с температурой 110-130°С выдают на поверхность; после очистки (утилизация минеральных составляющих) смесь поступает в теплооб- менные аппараты, где ее нагревают до температуры выше 240°С продуктивным газом, полученным в втором блоке. После этого перегретый пар направляют на турбину для выработки электроэнергии. При температуре пароводяной смеси ниже 240°С работа турбины неэффективна. Отработанный в турбине пар, конденсируясь, поступает в низкопотенциальный теплообменник для горячего водоснабжения, где вступает в теплообмен с продуктивным газом, поступившим из теплообменных аппаратов. Из низкопотенциального теплообменника продуктивный газ поступает в комплекс химической очистки, где производят утилизацию ценных химических элементов, содержащихся в продуктивном газе, Охлажденный конденсат возвращают в залежь. Геотермальную воду из низкопотенциального теплообменника при охлаждении до 60°С (нижний предел температуры воды, используемой для теплоснабжения в тепличных хозяйствах) смешивают с выщелачивающим агентом и подают по соответствующей скважине в первый блок, в геотермальный коллектор, где вода нагревается до 100-130°С, а выщелачивающий агент вступает во взаимодействие с зольным остатком и окружающими породами и в виде горячего (или перегретого) раствора его откачивают по соответствующей скважине на поверхность в утилизатор химических элементов. После этого пар поступает в теплообменные аппараты, где его нагревают до температуры выше 240°С, затем - на турбину для выработки электроэнергии, далее в потенциальный теплообменник и по соответствующей скважине - в первый блок, в геотермальный коллектор. Потери воды восполняют из водозабора.

Если продуктивный газ имеет теплотворную способность более 700 ккал/м3, его после съема физического тепла сжигают на поверхности для дополнительного нагрева

пароводяной смеси или используют для получения электроэнергии. При теплотворной способности продуктивного газа менее 700 ккал/м3 его после съема физического тепла вместе с окислителем по соответствующим каналу и скважине подают в очаг горения, где он сгорает, за счет чего увеличивается тепловыделение в подземный газогенератор.

Для регулирования температуры в газоотводящей скважине устанавливают тепло- обменные аппараты.

Для снижение влияния естественных i приточных вод на процесс горения пласто- образные наклонные залежи отрабатывают

по восстанию. Свитообразные залежи разрабатывают начиная с нижнего пласта.

Формула изобретения

1. Способ разработки месторождений

горючих полезных ископаемых, включающий вскрытие залежи скважинами, предварительное увеличение проницаемости залежи и ее розжиг, подачу в залежь окислителя и отбор продуктивного газа по скважинам, дополнительную подачу в высокотемпературную зону воды и отбор пароводяной смеси по скважинам, утилизацию тепла горючего газа и пароводяной смеси на поверхности, отличающийся

тем, что, с целью повышения эффективности разработки за счет увеличения извлечения энергии и минеральных ресурсов, перед разработкой залежи ее разделяют на два изолированных друг от друга блока, разрзботку осуществляют последовательно в этих блоках, при этом после утилизации на поверхности тепла продуктивного газа, полученного при сжигании ископаемого первого блока, газ обогащают кислородом и

возвращают его в залежь, при снижении температуры газа на выходе из скважины до 240°С прекращают подачу окислителя в первый блок и производят розжиг залежи во втором блоке, одновременно с этим подают

воду в первый блок, после ее нагрева и испарения отбирают из него пароводяную смесь и выдают ее на поверхность, где ее нагревают до температуры выше 240°С продуктивными газами, полученными во втором блоке, и направляют на турбину для выработки электроэнергии, а охлажденный конденсат возвращают а первый блок и при снижении температуры пароводяной смеси до 60°С ее смешивают с выщелачивающим агентом и подают по скважине в залежь для

получения минерализованного раствора,4. Способ по п. 1,отличающийся

который откачивают на поверхность и из-тем, что выщелачивающий агент подают в

влекают из него полезные компоненты.скважину на стадии утилизации тепла зале2.Способ по п. 1,отличающийсяжи после сжигания, тем, что горючий газ с теплотворной способ-5

костью более 700 ккал/м5 сжигают на по-5. Способ по п. 1,отличающийся

верхности для дополнительного нагреватем, что пластообразные наклонные залежи

пароводяной смеси или для получения энер-отрабатывают по восстанию, гии.

3.Способ по п. 1, от л ича ющийся10 6, Способ по п. 1. от л и ч а ю щи и с я тем, что температуру газа в газоотводящихтем, что залежи, представленные свитой скважинах стабилизируют путем установкипластов, отрабатывают начиная с нижнего в них теплообменных устройств.пласта.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной газификации угля и извлечении тепловой энергии из слабопроницаемых горных пород. Цель - повышение эффективности разработки за счет комплексного извлечения геотермальных и минеральных ресурсов. С поверхности до пересечения пласта (П) бурят скважины (С), производят гидроразрыв П, его розжиг и газификацию в первом блоке (ПБ). После утилизации на поверхности тепла продуктивного газа (П Г) его обогащают кислородом и возвращают в залежь. При снижении температуры ПГ на выходе из отводящей С до 240°С прекращают подачу окислителя в ПБ и производят розжиг и газификацию П во втором блоке (ВБ). Одновременно с этим по С в ПБ с поверхности подают воду и после ее нагрева и испарения пароводяную смесь выдают на поверхность, очищают и направляют в теплообменные аппараты, где ее нагревают выше 240°С ПГ, полученным в ВБ, затем - на турбину. Отработанный в турбине пар поступает в низкопотенциальный теплообменник, а из него после теплообмена с ПГ, поступившим из теплообменных аппаратов, - в комплекс химической очистки. Геотермальную воду из потенциального теплообменника после охлаждения ее до 60°С в смеси с выщелачивающим агентом подают в ПБ и нагревают до 100-130°С, а выщелачивающий агент взаимодействует с зольным остатком и окружающими породами и в виде горячего раствора его откачивают по С на поверхность в утилизатор химических элементов. Затем он поступает в теплообменные аппараты и нагревается выше 240°С, затем - на турбину, в потенциальный теплообменник и ПБ. Для регулирования температуры в газоотводящей С устанавливают теплообменные аппараты. Для снижения влияния естественных приточных вод на процесс горения пластооб- разные наклонные залежи обрабатывают по восстанию, а свитообразные - начиная с нижнего пласта. 5 з.п. ф-лы. СО с ю