Способ подготовки обводненных горючих пластов для бесшахтной подземной газификации Советский патент 1946 года по МПК C10J5/00 

Пересекаемые скважинами горные породы обычно содержат грунтовые воды, без удаления которых из района розжига зажечь угольный пласт невозможно. Поэтому перед розжигом подземного газогенератора необходимо дренировать месторождение на участке розжига.

Предлагается способ подготовки обводненных горючих пластов для бесшахтной подземной газификации, состоящий в частичном дренаже газифицируемых пластов с одновременным отжиманием воды сжатым воздухом, подаваемым в пласт через скважину для газификации, и откачкой воды гидроэлеватором или эрлифтом, и последующем розжиге пласта.

При бесшахтной подземной газификации панели подземные газогенераторы подготовляются при помощи буровых скважин, которые сначала используются для розжига, а во время эксплуатации панелей как газодутьевые каналы.

Для розжига угольного пласта через скважину необходимо обезводить участок пласта между соседними скважинами настолько, чтобы между ними продувался воздух под давлением до 6 атм. Это можно осуществить, во-первых, понижением уровня подземных вод ниже горизонта розжига путем откачки воды через скважины; во-вторых, отжиманием этих вод давлением воздуха, подаваемого в скважины; в-третьих - сочетанием откачки с отжиманием воды.

На фиг. 1 и 2 даны схемы расположения скважин; на фиг. 3 - схема буровой скважины.

Для дренажа панели проходят две, три или иескольк скважтч /, 2, 3, которые пересекают угольный пласт. При дренаже панели через эти скважины откачивают гидроэлеватором (или эрлифтом) воду и подают сжатый воздух для отжимания воды.

№ 66143

При этом возможны следующие режимы: откачка воды из одной нейтральной буровой скважины; откачка воды из всех трех скважин; откачка воды из одной скважины (центральной) при давлении сжатого воздуха на поверхность воды в этой скважине; то же, но при одновременной откачке воды из крайних скважин, в которые воздух не подается; одновременная откачка воды из всех скважин при подаче в них воздуха под давлением; то же, но при периодическом сбросе давления воздуха в крайних скважинах; подача во все скважины воздуха под давлением без откачки воды из них.

Боковые скважины 2 и 3 пересекают угольный пласт несколько выше по горизонту, чем скважина /. Поэтому, откачивая воду из скважины /, можно осушить устья скважин 5 и 2.

. Чтобы выявить влияние расстояния между скважинами на ход дренирования панели, боковые скважины задаются на разных расстояниях от центральной; скважина 2 удалена на 5 м, а скважина 3 на 0 м от скважины 1.

Скважины конструктивно оформляются так, чтобы водоносные горизонты, расположенные выше угольного пласта, перекрывались затрубной цементацией (тампонажем) скважины.

Верхний конец обсадной трубы перекрывается крышкой 4, через которую пропуш;ены трубы 5 и 6 гидроэлеватора (или эрлифта) и труба 7 электрозажигателя. К обсадной трубе присоединены воздухопровод и газопровод, снабженные задвижками.

Во время дренажа задвижка воздухопровода открыта, а задвижка газопровода закрыта. Воздух от компрессора поступает в скважину.

При откачке воды через скважины прежде всего освобождается от воды часть угольного пласта, прилегаюш;ая к скважине.

Из всех возможных перечисленных режимов при дренаже панели, по-видимому, наиболее целесообразны те режимы, при которых одновременно с откачкой воды в скважину подается воздух под давлением. Водопроницаемость угольных пластов выше водопроницаемости глинистых сланцев, но все же очень мала (около 0,00001-0,0001 м/сек). При откачке воды из скважины в какой-то момент часть пор и трешин угольного пласта в некоторой зоне, прилегающей к скважине, освободится от воды и заполнится воздухом, проникающим в них из скважины (на фиг. 1 заштрихованы площади, освобожденные от воды и заполненные воздухом). Постепенно эти зоны расширятся, а обезвоженные и заполненные воздухом зоны объединятся в один фильтрационный канал, сообщающий одну с другой скважины /, 2 и 5 по угольному пласту (заштрихованная площадь на фиг. 2).

Признаком образования такого канала будет выход на поверхность воздуха, подаваемого в одну скважину через другую.

С этого момента можно приступить к розжигу панели. В скважину, через которую предполагается выводить газ из панели в период розжига, опускается на трубе 7 электрозажигатель до горизонта угольного пласта.

Розжиг производится в следующем порядке.

Во время работы гидроэлеватора при подаче воздуха через дутьевую скважину и установившемся выходе его через зажигательную скважину (при этом на головке этой скважины задвижка воздухопровода закрыта, а задвижка газопровода открыта, как указано на фиг. 3) в спираль электрозажигателя подается ток, которым накаливается обмотка зажигателя. После этого в трубу зажигателя подается керосин в количестве 50-100 кг. Керосин, выходя из трубы через просверленные отверстия, попадает на раскаленную спираль и воспламеняется. От

пламени керосина зажигается уголь. После того как уголь хорошо разгорелся, о чем можно судить по составу и количеству продуктов горения, выходящих на поверхность через газопровод, подача керосина в трубу зажигателя прекращается. В дальнейшем горение угля идет за счет, воздуха, проникающего к очагу горения по пласту из дутьевой скважины.

Предмет изобретения

Способ подготовки обводненных горючих пластов для бесшахтйой подземной газификации, отличающийся тем, что производят частичный дренаж газифицируемых пластов одновременным отжиманием воды сжатым воздухом, подаваемым в пласт через скважину для газификации, и откачкой воды гидроэлеватором или эрлифтом, после чего осуществляют розжиг пласта.

- 3 66143

.т

Фиг 3