出气口连通有所述气输送管3-2的进气口，所述水气分离供给装置8的进气口 4-11连通有助燃气源，所述水气分离供给装置8的进水口 4-10连通有水源，所述进气孔2-2的上方自上而下依次设置有导向槽6、防喷器5-1、输送管驱动装置5，所述输送管卷筒装置7的前部经过所述导向槽6，在所述输送管驱动装置5的驱动下，穿过所述防喷器5-1、依次伸入到所述进气孔2-2和所述炉腔2-1内。
[0083]如图9所示，所述气化炉有一条或多条定向井(即进气孔2-2)和两个或两个以上的出气井(即出气孔2-3)，出气井可以是垂直井，也可以是定向斜井。利用两个或两个以上的出气井压裂或干馏的方法，形成集气腔2-5。在定向井内设置双套管分离控制注气点后退-水雾化装置。
[0084]本实施方式由于采用了所述水气分离器的出气口连通有煤气组分测量仪的进气口，所述气化剂输送管的后部通过输送管卷筒装置卷绕，所述气化剂输送管的前部通过输送管驱动装置和防喷器送入地下，所述输送管卷筒装置的液压接口与液压站中第一液压缸的液压接口通过油路连通，所述输送管驱动装置的液压接口与液压站中第二液压缸的液压接口通过油路连通，所述防喷器的液压接口与液压站中第二液压缸的液压接口通过油路连通，三个所述液压缸通过三个控制阀分别控制，三个所述控制阀的控制信号输入端与控制器的三个控制信号输出端分别电连接，所述煤气组分测量仪的信号输出端与所述控制器的信号输入端电连接，所述热电偶的信号输出端与所述控制器的信号输入端电连接的技术手段，所以，不但可根据排出的燃气组分确定地下燃料气化反应区中的燃料是否燃尽，而且，还可以根据气化反应区的温度判断出地下燃料气化反应区中的燃料是否仍在燃烧，这样，在地下燃料气化反应区中的燃料快燃尽时且仍处于燃烧状态下，不用重复点火过程，可实现注气点连续后退和连续气化，从而实现地下气化过程的连续和稳定，在提高地下燃料气化反应区中的燃料利用率前提下，提高燃气的生产效率。
【主权项】
1.一种地下燃料气化方法，其特征在于:将水和助燃气分别连续地输送到地下燃料气化反应区，利用水从地面到地下之间的压力势能将输送到地下燃料气化反应区中的水进行雾化，将雾化后生成的水汽与输送到地下燃料气化反应区中的助燃气混合形成雾状气化剂，雾状气化剂在地下燃料气化反应区中与地下燃料通过燃烧加热进行气化反应生成燃气，将生成的燃气排出。2.根据权利要求1所述的地下燃料气化方法，其特征在于:输送到地下燃料气化反应区的水是净水或污水或非饮用地下水或由净水和污水混合后的水； 所述污水是燃气排出后经冷凝析出的冷凝水、在施工中产生的地面污水、煤气净化和燃空处理产生的污水和/或自然降水，所述自然降水是雨水和雪水，所述污水经净化处理后得到净化水，所述净化水输送到地下燃料气化反应区； 所述净化处理是通过污水沉淀和/或过滤的方式进行的。3.根据权利要求1所述的地下燃料气化方法，其特征在于:以排出的燃气组分和气化反应区的温度为指标，调整气水比和气化反应区注气点后退的时间和速度，实现连续后退和循环气化，从而实现地下气化过程的连续和稳定。4.一种气化剂输送管(3)，其特征在于:所述气化剂输送管(3)包括水输送管(3-1)和气输送管(3-2)，所述水输送管(3-1)和气输送管(3-2)组合在一起，所述水输送管(3-1)的管腔和气输送管(3-2)管腔相互隔离，当所述气化剂输送管从直线状态变为弯曲状态或从弯曲状态变为直线状态时，所述水输送管(3-1)的管腔和气输送管(3-2)管腔分别处于导通状态。5.根据权利要求4所述的气化剂输送管(3)，其特征在于: 所述气输送管(3-2)位于所述水输送管(3-1)内或所述水输送管(3-1)位于所述气输送管(3-2)内；或者， 所述气输送管(3-2)与所述水输送管(3-1)并行连接；或者， 所述气化剂输送管(3)内设置有连续的轴向隔板(3-4)，所述轴向隔板将所述气化剂输送管(3)的内腔分为两个子内腔，其中，一个所述子内腔构成所述水输送管(3-1)内腔，另一个所述子内腔构成所述气输送管(3-2)的内腔。6.根据权利要求4所述的气化剂输送管(3)，其特征在于:所述水输送管(3-1)的内腔间隔地设置有支撑骨架(3-3);和/或，所述气输送管(3-1)的内腔间隔地设置有支撑骨架(3-3)。7.根据权利要求4所述的气化剂输送管(3)，其特征在于:气化剂输送管(3)的出口端设置有雾化混合喷头(4); 所述雾化混合喷头(4)是防回火雾化混合喷头(4)，所述防回火雾化混合喷头(4)设有混气头(4-1)，所述混气头(4-1)是前端为半球形的圆柱型壳体，混气头(4-1)的前端分布有多个喷嘴(4-2)，在混气头(4-1)的前端还设有热电偶孔；混气头(4-1)的后端连接一只中连管(4-4)的前端，所述中连管(4-4)的中心设有助燃剂喷孔(4-5)，所述助燃剂喷孔(4-5)的后端向后延伸形成助燃剂接管(4-12)，在中连管(4-4)上环绕所述助燃剂喷孔(4-5)设有多个轴向雾化喷孔(4-6)，在中连管(4-4)上沿轴向还设有热电偶通孔，在中连管(4-4)的外径上设有外喷雾锥面，所述外喷雾锥面的前端直径大于后端直径；中连管(4-4)的后端连接一只注水接管(4-7)的前端，所述注水接管(4-7)的内腔与中连管(4-4)的所述轴向雾化喷孔(4-6)、热电偶通孔连通，注水接管(4-7)的前端设有与中连管(4-4)的所述外喷雾锥面相对应的前锥面，在所述注水接管(4-7)的前锥面与中连管(4-4)的外喷雾锥面之间设有喷雾间隙，形成狭缝喷嘴(4-9)，在注水接管(4-7)上设有连通所述狭缝喷嘴(4-9)与注水接管(4-7)内腔的径向雾化喷孔(4-8);助燃剂接管(4-12)穿过注水接管(4-7)的内腔；防回火雾化混合喷头4还设有端口三通(4-13)，所述端口三通(4-13)设有连通口、进水口(4-10)、助燃气接口，所述连通口与注水接管连通，所述助燃气接口穿出有所述助燃气接管(4-12)的进气口(4-11)，所述进气口(4-11)连通有所述气输送管(3-2)的出气口，所述进水口(4-10)连接有所述水输送管(3-1)的出水口 ；在混气头(4-1)的所述热电偶孔安装有热电偶(4-3)，所述热电偶(4-3)的导线61穿过中连管(4-4)的所述热电偶通孔、注水接管(4-7)的内腔从端口三通(4-13)的助燃气接口引出。8.—种地下燃料气化系统，包括地下气化炉(2)，所述地下气化炉(2)有位于煤层(I)中的炉腔(2-1)、与该炉腔(2-1)连通并通向地面的进气孔(2-2)、与该炉腔(2-1)连通并通向地面的出气孔(2-3)和从该进气孔(2-2)可进退地伸向该炉腔(2-1)内的气化剂输送管，其特征在于:所述气化剂输送管是如权利要求7所述的气化剂输送管(3)，所述雾化混合喷头⑷位于所述炉腔(2-1)中，所述气化剂输送管(3)中水输送管(3-1)的进水口与水源连通，所述气化剂输送管(3)中气输送管(3-2)的进气口与助燃气源连通，所述出气孔(2-3)连通有水气分离器(12)的进气口。9.根据权利要求8所述的地下燃料气化系统，其特征在于:所述水气分离器(12)的污水出口连通有污水沉淀池(13)的污水进口，所述污水沉淀池(13)的净化水出口连通有变频污水泵(14)的进水口，所述变频污水泵(14)的出水口连通所述水输送管(3-1)的进水□ O10.根据权利要求8所述的地下燃料气化系统，其特征在于:所述水气分离器(12)的出气口连通有煤气组分测量仪(15)的进气口，所述气化剂输送管(3)的后部通过输送管卷筒装置(7)卷绕，所述气化剂输送管(3)的前部通过输送管驱动装置(5)和防喷器(5-1)送入地下，所述输送管卷筒装置(7)的液压接口与液压站(11)中第一液压缸(11-1)的液压接口通过油路连通，所述输送管驱动装置(5)的液压接口与液压站(11)中第二液压缸(11-1)的液压接口通过油路连通，所述防喷器(5-1)的液压接口与液压站(11)中第二液压缸(11-1)的液压接口通过油路连通，三个所述液压缸(I 1-1)通过三个控制阀(11-2)分别控制，三个所述控制阀(11-1)的控制信号输入端与控制器(18)的三个控制信号输出端分别电连接，所述煤气组分测量仪(15)的信号输出端与所述控制器(18)的信号输入端电连接，所述热电偶(4-3)的信号输出端与所述控制器(18)的信号输入端电连接。
【专利摘要】本发明公开了地下燃料气化方法、气化剂输送管及其系统。所述地下燃料气化方法是将水和助燃气分别连续地输送到地下燃料气化反应区，利用水从地面到地下之间的压力势能将输送到地下燃料气化反应区中的水进行雾化，将雾化后生成的水汽与输送到地下燃料气化反应区中的助燃气混合形成雾状气化剂，雾状气化剂在地下燃料气化反应区中与地下燃料通过燃烧加热进行气化反应生成燃气。所述气化剂输送管包括水输送管和气输送管。所述地下燃料气化系统，包括地下气化炉和前面所述的气化剂输送管和雾化混合喷头。本发明不需要热量就可在地下燃料气化反应区中将水和助燃气混合形成雾状气化剂，实现地下气化过程的正常和稳定，大大降低生产成本。
【IPC分类】E21B43/295
【公开号】CN104895545
【申请号】CN201510376248
【发明人】梁杰, 梁鲲, 王张卿, 史龙玺, 盛训超, 田海洋, 李爽, 梁栋宇
【申请人】中国矿业大学(北京)
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年7月1日