注入管的注气端下放至第一定向钻井Al、A2、A3的水平段末端距第二定向钻井Cl约15m处，通过连续注入管持续向第一定向钻井注入富氧空气，进行逆向燃烧气化。当生产的煤气中的有效组分含量在平稳一段时间后有明显下降时，通过地面的连续注入管拖拽装置将注气端后撤Sm，持续注入富氧空气，引导燃烧火区向注气端位置扩展。煤气中有效组分含量上升、平稳一段时间后又明显下降时，再次后撤，直至燃烧火区扩展至水平定向钻井第一定向钻井A1、A2、A3的入煤点附近，气化掉第一定向钻井控制的煤炭资源。
[0063]将连续注入管注气端下放至第一定向钻井A4、A5、A6，与第一定向钻井Al、A2、A3操作一样，气化掉第一定向钻井A4、A5、A6控制的煤炭资源。
[0064]实施例5:
[0065]如图5所示，为煤炭地下气化炉框架结构的第五实施例。在本实施例中，第二定向钻井C1、C2在煤层中的水平钻孔的长度为220m，第二定向钻井C1、C2的水平段末端上下垂直距离为2米，重叠长度O米。在水平定向钻井C1、C2的两侧，从远处沿煤层底板向第二定向钻井Cl、C2打多个相互平行的第一定向钻井Al?A6，第一定向钻井Al?A6在煤层中的水平钻井长度均在200m以上，相邻两个第一定向钻井间距20m，打至距离第二定向钻井Cl、C2在3m以内。所有钻井在完井之后煤层段的裸孔中都要下入无缝钢管进行支护。此时，气化炉的框架结构如图5所示。
[0066]然后，对第二定向钻井C1、C2进行冷态压裂，直至C1、C2钻孔具有连通性为止。在第二定向钻井Cl的水平段末端下放注气端具备点火功能的连续注入管，点燃煤层，第二定向钻井C2作为出气孔，控制连续注入管的注气量引导燃烧火区向第二定向钻井Cl注气点方向移动，当火区扩展至第二定向钻井Cl注气点经计算通道宽度达到3m且与进气系统的第一定向钻井Al?A3相导通为止，取出第二定向钻井Cl中的连续注入管，将第二定向钻井Cl井作为出气井，采用同样的方式贯通第二定向钻井C2，然后将第二定向钻井C1、C2作为气化炉出气系统。
[0067]根据气化炉的生产需求，选择第一定向钻井Al进气，将连续注入管的注气端下放至第一定向钻井Al水平段末端距第二定向钻井Cl约15m处。通过连续注入管持续向第一定向钻井注入富氧空气，进行逆向燃烧气化。当生产的煤气中的有效组分含量在平稳一段时间后有明显下降时，通过地面的连续注入管拖拽装置将注气端后撤6m，持续注入富氧空气，引导燃烧火区向注气端位置扩展。煤气中有效组分含量上升、平稳一段时间后又明显下降时，再次后撤，直至燃烧火区扩展至第一定向钻井Al入煤点附近，气化掉第一定向钻井Al水平定向钻井控制的煤炭资源。
[0068]在第一定向钻井Al气化后期，将连续注入管注气端下放至第一定向钻井A2水平段末端距第二定向钻井Cl约15m处，采用与第一定向钻井Al同样的操作方法，气化掉第一定向钻井A2控制的煤炭资源。随后依次气化掉第一定向钻井A3、A4、A5、A6控制的煤炭资源，完成实施例5气化炉单元控制的煤炭资源。
[0069]本发明不采用垂直钻孔作为进出气孔，出气采用两定向钻孔形成的出气通道，出气结构更加稳定，同时可有效避免垂直钻孔使用带来的钻孔切断、煤气泄漏等一系列风险。同时，本发明采用定向钻气化形成的通道作为出气大巷，不同工作面的煤气进行有效混合，使得煤气品质均匀，本专利对水平煤层及近水平煤层尤为适用。
[0070]另外，本发明的定向钻孔沿煤层底板钻进，可有效控制注入点的位置位于煤层底部，为形成有效的气化床层创造了条件，
[0071]再者，本发明采用定向钻孔构建地下气化炉，建炉速度快，成本低，可实现多炉同时并联运行。
[0072]还有，本发明的地下气化炉在生产时，各工作面采用后退式气化方式，有效避免了气化空腔扩展对煤气质量的影响。
[0073]以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
【主权项】
1.一种地下气化炉，其特征在于，包括进气系统、出气系统和点火系统，其中，所述进气系统包括至少一个第一定向钻井，所述出气系统包括至少两个第二定向钻井，所述第二定向钻井同时形成所述点火系统，各第二定向钻井之间相互导通，所述第一定向钻井与所述第二定向钻井导通。
2.如权利要求1所述的地下气化炉，其特征在于，所述第二定向钻井之间垂直相距0_5m，轴向重叠O-lOm。
3.如权利要求1或2所述的地下气化炉，其特征在于，所述第二定向钻井的末端之间相互导通。
4.如权利要求1所述的地下气化炉，其特征在于，所述第一定向钻井的水平段的末端与所述第二定向钻井的水平段导通。
5.根据权利要求4所述的地下气化炉，其特征在于，所述第二定向钻井的两侧分别设有多个第一定向钻井，同一侧的多个第一定向钻井之间平行设置。
6.根据权利要求5所述的地下气化炉，其特征在于，所述第二定向钻井两侧的第一定向钻井对称设置。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的地下气化炉，其特征在于，所述第一定向钻井与所述第二定向钻井垂直相交导通。
8.根据权利要求1所述的地下气化炉，其特征在于，所述第一定向钻井中设有可拖拽的气化剂通入管。
9.一种利用权利要求1-8中任意一项所述的地下气化炉进行气化的方法，其特征在于，包括: 从一个第二定向钻井中下放注气端具备点火功能的注入管，另一个第二定向钻井作为出气孔； 在第二定向钻井水平段端部点燃煤层； 从利用注入管注入气化剂，引导燃烧火区向下放有注入管的第二定向钻井注气点方向移动，燃烧下放有注入管的第二定向钻井周围的煤层以扩大下放有注入管的第二定向钻井的直径到预定大小； 重复上述步骤燃烧另一第二定向钻井以使另一第二定向钻井的直径到预定大小； 向至少一部分第一定向钻井中注入气化剂，使第一定向钻井周围的煤层气化得到所需的煤气，将得到的煤气通过第二定向钻井输出。
10.根据权利要求9所述的气化的方法，其特征在于，通过可拖拽的气化剂通入管向所述第一定向钻井中注入气化剂；并在得到的煤气中的有效组分的含量明显下降时，通过拖拽所述气化剂通入管，改变气化剂的注入位置以引导燃烧区移动。
【专利摘要】本发明公开了一种地下气化炉及气化方法。其中该地下气化炉包括进气系统、出气系统和点火系统，其中，所述进气系统包括至少一个第一定向钻井，所述出气系统包括至少两个第二定向钻井，所述第二定向钻井同时形成所述点火系统，各第二定向钻井之间相互导通，所述第一定向钻井与所述第二定向钻井导通。第二定向钻井在点火时作为点火系统使用，在生产时作为出气系统使用。本发明通过将第二定向钻井在点火时作为点火井使用，在生产时作为出气系统使用，从而不再需要垂直井，有效地避免了垂直井运行过程中套管错段、高温熔融等问题，能适应大规模气化生产的需要，保证了气化工艺的稳定运行。
【IPC分类】E21B43-30, E21B43-295
【公开号】CN104712305
【申请号】CN201510057911
【发明人】付伟贤, 刘洪涛, 王媛媛, 赵娟
【申请人】新奥气化采煤有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年2月4日