RU2091574C1 - Method of underground gasification - Google Patents
Method of underground gasification Download PDFInfo
- Publication number
- RU2091574C1 RU2091574C1 SU4903204A RU2091574C1 RU 2091574 C1 RU2091574 C1 RU 2091574C1 SU 4903204 A SU4903204 A SU 4903204A RU 2091574 C1 RU2091574 C1 RU 2091574C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coal
- gasification
- seams
- packs
- wells
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной переработке угля. The invention relates to mining and can be used in underground coal processing.
Известен способ газификации угля, заключающийся в подаче газообразного окислителя, дутья (воздуха, паровоздушной смеси и т. п.) по пробуренным до угольного пласта скважинам, фильтрационной сбойке между ними и последующей газификации. На выходе из отводных скважин получают энергетические горючие газы [1]
Однако, вследствие того что разогретый около 1000oC газ у реакционной поверхности угольного пласта концентрируется у верхних пачек, реакционная поверхность (забой) имеет наклонное положение до 20-30o к почве [2] в результате чего происходит предпочтительное выгорание верхних пачек угля.A known method of gasification of coal, which consists in the supply of a gaseous oxidizer, blast (air, steam-air mixture, etc.) through the wells drilled to the coal seam, the filtration breakdown between them and subsequent gasification. At the exit from the diverting wells receive energy combustible gases [1]
However, due to the fact that the gas heated at about 1000 o C at the reaction surface of the coal seam is concentrated at the upper bundles, the reaction surface (bottom) has an inclined position of up to 20-30 o to the soil [2], as a result of which the upper bursts of coal are preferentially burned out.
Наиболее близким к изобретению по последовательности операций является способ [3] включающий тампонирование вышележащих пород в ходе газификации. Способ предотвращает проникновение воды и утечки дутья в очагах газификации. Основным недостатком является то, что способ, также как и аналог, реализуется при наклонной ориентации реакционной поверхности, что обусловило опережающее выгорание верхних пачек угля, а также то, что пачки зачастую используются (газифицируются) неполностью. Closest to the invention by the sequence of operations is a method [3] comprising plugging overlying rocks during gasification. The method prevents the penetration of water and leakage of blast in the gasification centers. The main disadvantage is that the method, as well as the analogue, is implemented with an inclined orientation of the reaction surface, which led to faster burnup of the upper packs of coal, as well as the fact that packs are often used (gasified) incompletely.
Целью изобретения является увеличение полноты использования угольного вещества из мощных угольных пластов за счет равномерной газификации пластов по всей мощности. The aim of the invention is to increase the completeness of the use of coal matter from powerful coal seams due to the uniform gasification of the seams throughout the power.
Цель достигается тем, что предварительно обрабатывают верхние пачки угольных пластов гелеобразующими веществами, содержащими раствор жидкого стекла или хлористого аммония, или бикарбоната натрия, гелеобразующее вещество нагнетают в объеме V 0,01•mв.п•S•W, м3, где Mв.п мощность обрабатываемых пачек; S площадь пласта, вскрытая скважинами к газификации, м2; W максимальная гигроскопическая влажность, при этом процесс фильтрационной сбойки, газификации пласта начинают по нижней угольной пачке.The goal is achieved in that the upper packs of coal seams are pretreated with gelling agents containing a solution of water glass or ammonium chloride or sodium bicarbonate, the gelling agent is injected in a volume of V 0.01 • m vp • S • W, m 3 , where M vp power of processed packs; S the area of the reservoir, opened by wells for gasification, m 2 ; W maximum hygroscopic humidity, while the process of filtration failure, gasification of the formation begin in the lower coal bundle.
Вторым отличительным признаком является то, что с целью повышения эффективности реализации способа в плотных, слабо нарушенных пачках угля перед закачкой гелеобразующих составов производят гидроразрыв с последующей откачкой воды. The second distinguishing feature is that in order to increase the efficiency of the method implementation in dense, slightly disturbed packs of coal, hydraulic fracturing is performed before the injection of gel-forming compounds, followed by pumping of water.
На чертеже представлена принципиальная схема осуществления способа. The drawing shows a schematic diagram of the implementation of the method.
Газифицируемый пласт 1 состоит из пачек 2, 3, 4. Дутьевая скважина 5 и отводные скважины 6 вначале бурят до положения соответственно 7 и 8 и нагнетают гелеобразующие составы в микро- и макротрещины пачек 2 и 3. В качестве упомянутых составов используют 5-10%-ный раствор жидкого стекла или бикарбоната натрия. Об объеме закачиваемого раствора сказано ниже. Затем добуривают скважины до проектной глубины 9 и 10, сбивают скважины фильтрационной сбойкой, например, прокачивая воздух под давлением 1,5-2 атм, зажигают и газифицируют сначала П (пачку 4), а затем и вышележащие пачки 2 и 3. В отдельных случаях при необходимости газифицировать пласты, верхние пачки которых сложены плотными, слабонарушенными углями, по ним производят гидроразрыв с последующей (после падения давления воды (гидроразрыва) откачкой воды и последующей закачкой гелеобразующих составов. Гелеобразующие составы закачивают в объеме
V 0,01•mв.п•S•W, м3,
где mв.п мощность обрабатываемых пачек; S площадь пласта, вскрытая скважинами и подготовленная к газификации; W максимальная гигроскопическая влажность, характеризующая нарушенность обрабатываемых пачек.The gasified formation 1 consists of packs 2, 3, 4. The blast hole 5 and diverting wells 6 are first drilled to positions 7 and 8, respectively, and the gelling compositions are pumped into micro- and macrocracks of packs 2 and 3. 5-10% are used as the mentioned compositions solution of water glass or sodium bicarbonate. The volume of injected solution is described below. Then the wells are drilled to the design depths of 9 and 10, the wells are knocked down by filtration failure, for example, pumping air at a pressure of 1.5-2 atm, first P is ignited and gasified (pack 4), and then overlying packs 2 and 3. In some cases if necessary, gasify the formations, the upper packs of which are composed of dense, slightly disturbed coals, they produce hydraulic fracturing followed by (after a drop in water pressure (hydraulic fracturing) pumping water and subsequent injection of gel-forming compounds.
V 0.01 • m vp • S • W, m 3 ,
where m vp power of the processed packs; S formation area, opened by wells and prepared for gasification; W maximum hygroscopic humidity, which characterizes the disturbance of the processed packs.
Реализация способа поясняется примером из условий работы Ангренской станции "Подземгаз" ПО "Средазуголь", газифицируемый пласт на участке газогенератора N5 вскрывали тремя дутьевыми скважинами и тремя отводными, которые бурили через 20 м попарно. Пласт мощностью 8 м разделен прослойками аргиллита на 3 пачки. Нижняя 2 м, средняя 4 м и верхняя 2 м. При вскрытии скважины не добуривали до почвы пласта на 2 м и отбирали пробы угля из получаемого штыба. The implementation of the method is illustrated by an example from the operating conditions of the Angren station "Podzemgaz" PO "Sredazugol", the gasified reservoir in the gas generator section N5 was opened with three blast holes and three by-holes, which were drilled through 20 m in pairs. The layer with a thickness of 8 m is divided by layers of mudstone into 3 packs. The lower 2 m, the middle 4 m and the upper 2 m. When opening the well, we did not drill 2 m to the formation soil and coal samples were taken from the resulting block.
По пробам угля определили среднюю максимальную гигроскопическую влажность. The average maximum hygroscopic humidity was determined from coal samples.
Для этого взяли по 10 г угля из каждой скважины и поместили в бюксы. Нагрели их до 140oC, после чего взвесили. Получили следующее значение
Затем поместили бюксы в эксикатор с 10%-ным раствором соляной кислоты и, взвешивая через 5 ч, через 35 ч получили максимальное водонасыщение со средним значением
Откуда определяли объем закачки гелеобразующих составов в среднюю и верхнюю пачки
V 0,01 • 6м • (20•2•20) • 5,2 240 м3.To do this, took 10 g of coal from each well and placed in boxes. They were heated to 140 o C, and then weighed. Got the following value
Then the bucks were placed in a desiccator with a 10% hydrochloric acid solution and, after weighing after 5 hours, after 35 hours the maximum water saturation was obtained with an average value
Where did they determine the volume of injection of gelling agents into the middle and upper packs?
V 0.01 • 6m • (20 • 2 • 20) • 5.2 240 m 3 .
При этом через каждую из скважин закачали по 240/6 40 м3 гелеобразующего состава в виде раствора бикарбоната натрия в воде (10%-ный раствор). Затем скважину добурили до проектной глубины (почвы пласта) и через 2 сут после закачки состава выполняли фильтрационную сбойку, розжиг и газификацию пласта. Пробуренные после газификации скважины показали полное извлечение запасов, на участке обработки, потери от неполного выгазовывания составили 3% по сравнению с нормативными 25-30%
По сравнению с прототипом, который является базовым вариантом, предлагаемый способ обеспечивает сокращение потери угольного вещества в недрах, его более полное и эффективное использование.In this case, 240/6 40 m 3 of gel-forming composition in the form of a solution of sodium bicarbonate in water (10% solution) was pumped through each of the wells. Then, the well was drilled to the design depth (formation soil) and 2 days after the injection of the composition, filtration disruption, ignition and gasification of the formation were performed. Wells drilled after gasification showed full recovery of reserves at the processing site, losses from incomplete gas extraction amounted to 3% compared to standard 25-30%
Compared with the prototype, which is the basic option, the proposed method provides a reduction in the loss of coal substance in the bowels, its more complete and efficient use.
Литература. Literature.
1. А.П. Дмитриев, С.А. Гончаров, Термодинамические процессы в горных породах. М. Недра, 1990 г, с. 226-245. 1. A.P. Dmitriev, S.A. Goncharov, Thermodynamic processes in rocks. M. Nedra, 1990, p. 226-245.
2. В. Н. Казак. Исследование проявления горного давления при бесшахтной термической переработке каменноугольных пластов, дисс. на соискание уч. степ. канд. техн. наук. М. МГИ, 1966, ВНИИПромгаз, с. 116а. 2. V.N. Cossack. Investigation of the manifestation of rock pressure during shaftless thermal processing of coal seams, Diss. for the competition step. Cand. tech. sciences. M. MGI, 1966, VNIIIPromgaz, p. 116a.
3. Авторское свидетельство СССР 1764358, кл. E 21 B 43/295, 1989. 3. Copyright certificate of the USSR 1764358, cl. E 21 B 43/295, 1989.
Claims (2)
V 0,001 mв . п • S • W,
где mв . п мощность обрабатываемых пачек, м;
S площадь пласта, вскрытия скважинами к газификации, м2;
W максимальная гигроскопическая влажность,
при этом процесс фильтрационной сбойки и газификации пласта начинают по нижней угольной пачке.1. A method of underground gasification of coal seams, including opening a coal seam with two well systems, pre-treating overlying seams, creating a blast channel between the wells with filtration failure, igniting the seam, blowing and pumping productive gas, characterized in that, in order to increase the fullness of use of coal substances from powerful coal seams due to the uniform gasification of the seams throughout the power, pre-process the upper packs of coal seams with gelling agents and containing a solution of water glass or ammonium chloride or sodium bicarbonate, gelling agents are pumped in a volume
V 0.001 m in . n • S • W,
where m in . p the power of the processed packs, m;
S formation area, autopsy wells for gasification, m 2 ;
W maximum hygroscopic humidity,
while the process of filtration failure and gasification of the formation begin on the lower coal bundle.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4903204 RU2091574C1 (en) | 1991-01-16 | 1991-01-16 | Method of underground gasification |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4903204 RU2091574C1 (en) | 1991-01-16 | 1991-01-16 | Method of underground gasification |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2091574C1 true RU2091574C1 (en) | 1997-09-27 |
Family
ID=21556000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4903204 RU2091574C1 (en) | 1991-01-16 | 1991-01-16 | Method of underground gasification |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2091574C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2398105C1 (en) * | 2009-06-23 | 2010-08-27 | Открытое акционерное общество ОАО "Газпром промгаз" (ОАО "Газпром промгаз") | Method for underground gasification of thick coal beds in layers |
-
1991
- 1991-01-16 RU SU4903204 patent/RU2091574C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 1155758, кл. E 21 C 43/00, 1980. Авторское свидетельство СССР N 1764358, кл. E 21 B 43/295, 1989. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2398105C1 (en) * | 2009-06-23 | 2010-08-27 | Открытое акционерное общество ОАО "Газпром промгаз" (ОАО "Газпром промгаз") | Method for underground gasification of thick coal beds in layers |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2466945A (en) | Generation of synthesis gas | |
| SU925094A1 (en) | Method of underground gasification of coal | |
| RU2445462C1 (en) | Method of mine field degassing | |
| CN113653470B (en) | Coal bed in-situ hydrogen production and coal bed gas development integrated method and structure | |
| PL222247B1 (en) | Method for extracting compressed gaseous hydrocarbons and storage of CO ₂ in horizontal drillings | |
| CN114412433B (en) | Deep coal in-situ fluidization mining method based on heat extraction power generation | |
| US4092052A (en) | Converting underground coal fires into commercial products | |
| RU2307244C1 (en) | Method for underground coal seam series gasification | |
| CN114856684A (en) | Fracturing cooperative control method for gas extraction of longwall mining end suspended roof and goaf | |
| RU2046935C1 (en) | Oil mine method of oil deposit development | |
| RU2282030C1 (en) | Superimposed highly gas-bearing coal bed series development method | |
| RU2091574C1 (en) | Method of underground gasification | |
| RU2349759C2 (en) | Method of underground gasification of coal beds | |
| RU2378506C2 (en) | Method of underground gasification of flat and inclined coal benches | |
| CN114293962A (en) | Closed-loop system for permeability increase of gas extraction utilization and reinjection coal seam and working method | |
| RU2388790C1 (en) | Thermal processing method of deep-lying slate coals | |
| RU2382879C1 (en) | Underground gasification method | |
| US4431055A (en) | Method for selective plugging of depleted channels or zones in in situ oil shale retorts | |
| RU2209984C2 (en) | Method of increase of methane recovery from coal seam | |
| RU2102592C1 (en) | Method for development of strata deposits of minerals | |
| RU2029875C1 (en) | Method to separate underground fires | |
| US2808248A (en) | Mining of sulfur using spaced-apart wells | |
| CN115773098A (en) | Combined mining method for producing gas and improving oil reservoir recovery ratio by underground coal in coal bed and oil reservoir overlapped area | |
| RU2165019C2 (en) | Method of borehole mining of coal | |
| SU1500792A1 (en) | Method of degassing coal seam |