[go: up one dir, main page]

SU1481409A1 - Method of methanization of water-saturated coal deposits - Google Patents

Method of methanization of water-saturated coal deposits Download PDF

Info

Publication number
SU1481409A1
SU1481409A1 SU874310470A SU4310470A SU1481409A1 SU 1481409 A1 SU1481409 A1 SU 1481409A1 SU 874310470 A SU874310470 A SU 874310470A SU 4310470 A SU4310470 A SU 4310470A SU 1481409 A1 SU1481409 A1 SU 1481409A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
pressure
gas
water
production well
well
Prior art date
Application number
SU874310470A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эммануил Богданович Чекалюк
Юрий Васильевич Стефаник
Олег Васильевич Гвоздевич
Дмитрий Васильевич Брык
Original Assignee
Институт Геологии И Геохимии Горючих Ископаемых Ан Усср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Геологии И Геохимии Горючих Ископаемых Ан Усср filed Critical Институт Геологии И Геохимии Горючих Ископаемых Ан Усср
Priority to SU874310470A priority Critical patent/SU1481409A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1481409A1 publication Critical patent/SU1481409A1/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к горной промышленности и может быть использовано в угледобывающей промышленности при газификации обводненных угольных пластов (УП). Цель - увеличение выхода метана за счет поддержани  в УП оптимального давлени . Дл  этого на УП бур т нагнетательную скважину (НС) и добычную скважину (ДС). Располагают НС в своде складки разрабатываемого УП, а ДС - в его пониженной части. Гидроразрывом соедин ют забои НС и ДС и измер ют давление газа. Добуривают ДС на глубину, где давление пластовой воды равно давлению газа, оборудуют ДС газоотвод щей колонной. Башмак последней устанавливают на уровне, где давление воды больше гидростатического, но меньше давлени  газа. В НС подают холодный воздух с одновременным изливом пластовой воды в ДС. Создают газовую (воздушную) зону, что сопровождаетс  стабилизацией в ней давлени . Воспламен ют УП, нагревают его до 700-1500К и в нагретый УП через НС подают воду или нагретый пар. Из ДС откачивают горючие газы, основным компонентом которых  вл етс  метан. При высоких температурах на забое ДС в ее затрубное пространство подают холодную воду. При снижении качества метана производ т регулирование давлени  в ДС путем изменени  глубины башмака газоотвод щей колонны. 1 ил.The invention relates to the mining industry and can be used in the coal mining industry in the gasification of watered coal seams (UE). The goal is to increase methane output by maintaining optimal pressure in the UE. For this purpose, an injection well (PS) and a production well (DS) are drilled in the UE. Have the NA in the crease of the fold developed UE, and DS - in its lower part. The fracture of the HC and DS is fractured and the gas pressure is measured. The drills are drilled to a depth where the pressure of the reservoir water is equal to the pressure of the gas, equip the DW with a gas outlet column. The shoe of the latter is set at a level where the water pressure is greater than the hydrostatic, but less than the gas pressure. Cold air is supplied to the HC with simultaneous ejection of formation water into the DS. A gas (air) zone is created, which is accompanied by pressure stabilization in it. The UE is ignited, it is heated to 700–1500 K, and water or heated steam is supplied to the heated UE through NS. Combustible gases are pumped out of the DS, the main component of which is methane. At high temperatures at the bottom of the DS, cold water is fed into its annulus. With a decrease in the quality of methane, pressure in the DS is controlled by varying the depth of the gas exhaust shoe. 1 il.

Description

1one

Изобретение относитс  к горному делу и может быть использовано в угледобывающей промышленности при геотехнологической отработке газификацией обводненных пластов угл .The invention relates to mining and can be used in the coal mining industry during the geotechnical development of gasification of watered coal.

Цель изобретени  - увеличение выхода метана за счет поддержани  в угольном пласте оптимального давлени  путем образовани  на забое добычной скважины газовой зоны повышенного давлени .The purpose of the invention is to increase the methane yield by maintaining optimum pressure in the coal seam by forming a gas zone of increased pressure at the bottom of the production well.

Јь ОО About

соwith

На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа.The drawing shows the implementation of the proposed method.

Способ осуществл ют следующим образом.The method is carried out as follows.

Обводненный угольный пласт бур т, например, в своде складки нагнетательной скважиной 1, а на крыль х - добычной скважиной 2 до подошвы угольного пласта. Гидроразрывом соедин ют забои нагнетательной 1 и добычиой 2 скважин и измер ют давление гидроразрыва Р.A watered coal seam is drilled, for example, in the crest of the fold of the injection well 1, and on the wings - with the production well 2 to the bottom of the coal seam. The hydraulic fracturing is connected to the bottom of injection 1 and the production of 2 wells, and the hydraulic fracture pressure R is measured.

После этого в добычной скважине 2 добуривают колодец 3 до глубины h, котора  отвечает давлению гидроразрыва в пласте. Глубину колодца 3 определ ют из формулыAfter that, a well 3 is drilled in the production well 2 to a depth h, which corresponds to the fracturing pressure in the formation. The depth of the well 3 is determined from the formula

,,

где Н - глубина забо  добычной скважины;where H is the depth of the production well;

h - глубина колодца; Р - измеренное на поверхностиh is the depth of the well; P - measured on the surface

давление гидроразрыва; т - объемный вес пластовой воды .fracture pressure; t is the volumetric weight of produced water.

Глубина h обеспечивает регулирование давлени  синтеза от гидростатического до давлени  гидроразрыва. После этого приступают к обустройству скважин. Нагнетательную скважину 1 приспосабливают дл  раз- дельного нагнетани  воздуха и воды, В добычную скважину 2 опускают теплоизолированную газоотвод щую трубу 4, устанавливают ее башмак на заданной расчетной глубине, где давление напора пластовой воды больше гидростатического , но меньше давлени  гидроразрыва .The depth h provides control of the synthesis pressure from hydrostatic to fracture pressure. After that proceed to the arrangement of wells. Injection well 1 is adapted to separate air and water injection. Thermally insulated gas exhaust pipe 4 is lowered into production well 2, its shoe is installed at a predetermined design depth, where the pressure of the formation water pressure is greater than hydrostatic but less than the fracture pressure.

После обустройства скважин создают в пласте искусственную газовую шапку с саморегулируемым водным затвором в добычной скважине путем нагнетани  в нагнетательную скважину 1 холодного воздуха при одновременном излине пластовой воды из добычной скважины 2, Создание газовой шапки ведут до прорыва воздуха через добычную скважину 2, что сопровождаетс  стабилизацией давлени  в газовой шапке на уровне напора пластовой воды у башмака газоотвод щей трубы 4. Тогда фиксируют стабильное давление пластовой воды почти равное давлению газа в газовой шапке.After the wells are set up, an artificial gas cap with a self-regulating water gate in the production well is created in the reservoir by injecting cold air into the injection well 1 while simultaneously producing water from the production well 2. The gas header is created to break the air through the production well 2, which is accompanied by pressure stabilization in the gas cap at the level of the reservoir water head at the gas exhaust pipe shoe 4. Then a stable pressure of the reservoir water is fixed almost equal to the gas pressure in the gas th cap.

На следующей стадии работ воспламен ют угольный пласт на забое наг- нетательной скважины 1 любым известным способом. Нагнетанием воздуха в эту скважину раскалывают уголь до температуры пор дка 1500 К. Прогрев пластового угл  до такой температуры необходим, поскольку реакци  синтеза метана  вл етс  эндотермической и последующий синтез метана соверша0In the next work stage, the coal seam is ignited at the bottom of the injection well 1 by any known method. By injecting air into this well, coal is crushed to a temperature of about 1500 K. Heating of the coal to this temperature is necessary because the methane synthesis reaction is endothermic and the subsequent methane synthesis is complete.

5five

35 40 45 35 40 45

50 55 50 55

ют за счет теплоты, накопленной в пласте при охлаждении последнего от 1500 до 700 К.due to the heat accumulated in the reservoir during cooling of the latter from 1500 to 700 K.

При достижении в пласте температур пор дка 1500 К прекращают подачу воздуха в нагнетательную скважину 1 и через нее подают газифицированный реагент - вод ной пар или воду дл  образовани  метана по реакции 2С + +2Н20 СН4 + С02.When the temperature reaches 1500 K in the reservoir, the air supply to the injection well 1 is stopped and gasified reagent - water vapor or water is supplied through it to form methane by the reaction 2C + + 2H20 CH4 + C02.

Полученные газы, преимущественно метан, при давлении в зоне синтеза, близком к давлению гидроразрыва, отвод т , оттеснив вод ной затвор, через газоотвод щую трубу 4 на поверхность , где полученные продукты раз- цел ют, утилизируют их физическое тело,The resulting gases, predominantly methane, with a pressure in the synthesis zone close to the fracture pressure, are discharged, pushing the water shutter, through the exhaust pipe 4 to the surface, where the resulting products are disintegrated, their physical body is disposed of.

Рабочий цикл синтеза метана (подачи воды) заканчивают, когда производительность скважины по метану начинает сильно понижатьс . Дл  получени  100 м3 метана затрачивают при таком способе 1000 мэ воздуха (на стадии разогрева пласта) и примерно 150 кг природной воды. При этом газифицируют около 100 кг пластового угл .The duty cycle of methane synthesis (water supply) is completed when the well productivity of methane starts to decrease dramatically. In order to obtain 100 m3 of methane, with this method, 1000 me of air is consumed (at the stage of reservoir heating) and approximately 150 kg of natural water. At the same time, about 100 kg of coal bed are gasified.

Claims (1)

После нескольких рабочих циклов забойна  температура в добычной скважине 2 может подн тьс  до высоких неприемлемых значений, например выше 600 К, что фиксируют забойным термометром 5. В этом случае дл  предотвращени  перегрева газоотвод щей трубы 4, а также обсадной колонны добычной скважины 2 в затрубное пространство между добычной скважиной 2 и газоотвод щей трубой 4 подают поток холодной воды дл  их охлаждени  и дл  снижени  и удержани  забойной температуры скважины и получаемых газов на уровне не выше 600 К. В этом случае парогазовую смесь также отвод т через газоотвод щую трубу 4 на поверхность, подают в теплообменник и сепаратор, где утилизируют их физическое тепло и раздел ют продукты синтеза от продуктов горени  и жидкой фазы. Формула изобретени After several cycles, the downhole temperature in the production well 2 can rise to high unacceptable values, for example above 600 K, which is recorded by the downhole thermometer 5. In this case, to prevent overheating of the exhaust pipe 4 and the casing of the production well 2 into the annulus between the production well 2 and the gas exhaust pipe 4, a stream of cold water is supplied to cool them and to reduce and maintain the bottomhole temperature of the well and the gases produced at a level not higher than 600 K. In this case, the steam-gas cm The mixture is also discharged through the exhaust gas pipe 4 to the surface, fed to a heat exchanger and a separator, where physical heat is utilized and the synthesis products are separated from the products of combustion and the liquid phase. Invention Formula Способ метанизации обводненных залежей угл , включающий бурение нагнетательной и добычной скважин на угольный пласт, герметизацию усть  скважин, соединение забоев скважин под давлением гидроразрыва пласта,The method of methanization of watered coal deposits, including the drilling of injection and production wells on the coal seam, sealing the wellhead, connecting the bottom of the wells under the pressure of hydraulic fracturing, оборудование добычной скважины газо отвод щей колонной, розжиг пласта у нагнетательной скважины, поочередную подачу нагретого воздуха дл  подогрева пласта до 700-1500 К и воды в нагретый пласт дл  синтеза горючих газов, последовательный отвод продуктов горени  и синтеза через добычную скважину и охлаждение до- бычной скважины, о тличающий с   тем, что, с целью увеличени  выхода метана за счет поддержани  в угольном пласте оптимального давлени  путем образовани  на забое добыч ной скважины газовой зоны повышенного давлени , после гидроразрьгоа добычную скважину добуривают нижеequipment of the production well of the gas extraction column, ignition of the formation at the injection well, alternate supply of heated air for heating the formation to 700–1500 K and water into the heated formation for the synthesis of combustible gases, sequential removal of products of combustion and synthesis through the production well and cooling of the production that, in order to increase the methane output by maintaining optimum pressure in the coal seam by forming a gas zone at the bottom of the production well, goa production wells doburivayut below газов of gases подошвы угольного пласта на глубину, где давление напора пластовой воды равно давлению гидроразрыва, газо- отвод щую колонну опускают в добычную скважину на глубину, где давление напора пластовой воды больше гидростатического , но меньше давлени  гидроразрьгоа , и подают на забой добычной скважины через нагнетательную скважину воздух до образовани  газовой зоны от торца газоотвод щей колонны до кровли угольного пласта, при этом в процессе синтеза горючихthe bottom of the coal seam to a depth where the pressure of the reservoir water pressure is equal to the hydraulic fracture pressure; the gas discharge column is lowered into the production well to a depth where the pressure of the formation water pressure is more hydrostatic but less than the hydrostatic pressure, and air is fed to the bottom of the production well through the injection well before the formation of the gas zone from the end of the gas exhausting column to the roof of the coal seam, while in the process of the synthesis of combustible производ т регулирование давлени  в газовой зоне путем изменени  глубины установки газоотвод щей колонны .make pressure control in the gas zone by varying the depth of the gas exhaust pipe installation. Ьопта 1 тает Hoopta 1 melts Вода охлажда -, f-то Water is cool - f
SU874310470A 1987-09-29 1987-09-29 Method of methanization of water-saturated coal deposits SU1481409A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874310470A SU1481409A1 (en) 1987-09-29 1987-09-29 Method of methanization of water-saturated coal deposits

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874310470A SU1481409A1 (en) 1987-09-29 1987-09-29 Method of methanization of water-saturated coal deposits

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1481409A1 true SU1481409A1 (en) 1989-05-23

Family

ID=21329424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874310470A SU1481409A1 (en) 1987-09-29 1987-09-29 Method of methanization of water-saturated coal deposits

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1481409A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2402595C2 (en) * 2007-11-28 2010-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "Медведь" Cyclic procedure of carbon underground gasification

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Крейнин Е.В. и др. Подземна газификаци угольных пластов.-М.: Недра, 1982, с.110-111. Патент US № 4087130, кл. С 10 J 5/00, опублик. 1978. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2402595C2 (en) * 2007-11-28 2010-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "Медведь" Cyclic procedure of carbon underground gasification

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103670338B (en) A kind of coal bed gas and coal mining method altogether
US3987851A (en) Serially burning and pyrolyzing to produce shale oil from a subterranean oil shale
US4425967A (en) Ignition procedure and process for in situ retorting of oil shale
US4662439A (en) Method of underground conversion of coal
US3010513A (en) Initiation of in situ combustion in carbonaceous stratum
US4537252A (en) Method of underground conversion of coal
US4457374A (en) Transient response process for detecting in situ retorting conditions
US3400762A (en) In situ thermal recovery of oil from an oil shale
US3542131A (en) Method of recovering hydrocarbons from oil shale
US3055423A (en) Controlling selective plugging of carbonaceous strata for controlled production of thermal drive
RU2443857C1 (en) Method to produce hydrogen during underground coal gasification
US2946382A (en) Process for recovering hydrocarbons from underground formations
US3994343A (en) Process for in situ oil shale retorting with off gas recycling
CA1188611A (en) In-situ combustion method for controlled thermal linking of wells
US3024841A (en) Method of oil recovery by in situ combustion
RU2402595C2 (en) Cyclic procedure of carbon underground gasification
US4069867A (en) Cyclic flow underground coal gasification process
SU1481409A1 (en) Method of methanization of water-saturated coal deposits
US3620301A (en) Method of in-situ-retorting oil shale
HU180000B (en) Method for underground gasifying the beds of combustible rocks
US4072350A (en) Multi-stage method of operating an in situ oil shale retort
RU2177544C2 (en) Method of coal borehole mining
US3076505A (en) Process for initiation of in situ combustion
US3349846A (en) Production of heavy crude oil by heating
RU2057917C1 (en) Process of thermal extraction of oil