Ucg通道的制作方法
【專利摘要】一種加壓堿性分散體供應系統(tǒng)(1)，用于使煤層(2)透化，并且具體而言，用于利用包含大量細裂紋(27)的一個(幾乎水平的)連結通道將煤層(2)中的開放區(qū)連接在一起。該系統(tǒng)(1)包括一個堿/堿溶液源(4)、一個加壓空氣源(5)、一個供給管(6)和一個用于形成分散于該加壓的空氣內的堿霧的煙霧器(7)。在壓縮空氣連同用堿霧溶解的腐殖酸的影響下于煤層(2)中打開裂紋/斷裂(27)(即，透化)。
【專利說明】UCG通道
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種使煤層透化(permeabiIizing)的方法。具體而言，本發(fā)明涉及一種利用加壓的堿溶液使煤層的兩個開放區(qū)以一個連結通道連接在一起的方法。
【背景技術】
[0002]煤炭地下氣化(UCG)是這樣一種過程，借助該過程，通過在氧化劑的存在下使煤炭在原位燃燒并氣化來從煤層產生產品氣體。該產品氣體通常被稱作合成氣體或合成氣并且例如可以用作電力或化學生產的原料。
[0003]在井中進行煤炭至產品氣體的轉化，該井通常包含延伸穿過煤層的多類通道。這樣的通道可以由鉆入煤層內的彼此流體聯(lián)通的一個或多個鉆孔形成或者利用如下所述的非鉆進方法來形成。對UCG而言，通道還與注入井和生產井流體聯(lián)通。
[0004]煤層面板(coal seam panel)通常被稱作煤炭氣化器。鄰近井/氣化器的燃燒區(qū)發(fā)生氣化，并且使煤炭被部分地氧化以生產低或中等熱值的產品氣體。熱產品氣體從氣化區(qū)流動并從生產井的井口離開地面。當煤炭被消耗或氣化時，使煤層內的氣化器腔進行在尺寸上的擴展和增長。
[0005]已知如下的非鉆進方法，用于使煤炭透化并且通過一個連結通道將井連接(連結)在一起，致使它們彼此流體聯(lián)通。此類方法利用化學力、電力、熱力或機械力或者其組合。通常地，使煤層的煤炭從直井或斜井的底部向外進行透化，并且形成通向另一個井或該煤層中其它類型的開放區(qū)(例如，氣化器腔)的多類水平連結通道。
[0006]產生連結通道的一個已知方法包括僅利用煤炭的天然滲透性而燒穿煤層。還可以在通過熱處理、液壓或氣動破裂而人工增強煤層的滲透性之后燒穿通道。
[0007]—種增加礦床的斷層塊的滲透性的已知方法是利用液壓破裂，從而在高壓下將液體從井的底部注入斷層塊內。然而，該方法的缺點在于注入UCG氣化器腔內的水可能具有猝滅效應。
[0008]在井和可工作的氣化器腔之間產生水平連結通道的另一種已知方法包括在直井的底部操作高壓噴水器。盡管該噴水器(水力監(jiān)測器)可以相當有效地瞄準并滲透煤層，該方法的缺點還是在于注入氣化器腔內的水可能具有猝滅效應。
[0009]又另一種連結方法涉及高壓空氣(20-40 atm)的注入以便進一步打開煤層中的天然裂紋/斷裂。該方法包括將加壓的空氣從直井注入煤層內。然而，該方法的缺點在于加壓的空氣傾向于優(yōu)先作用于煤層中現有的裂紋而不是傳播新裂紋。因此，通常產生不大于煤層中總體積的約15%的裂紋，并由此可能使連結不成功。另一個缺點在于，由于煤炭(頁巖)的低滲透性(過濾)，而難以產生通道。這導致了該方法的低效率。一個相關的缺點在于，需要另外安裝直井，這增加了操作成本。又另一個缺點是用于注入大量空氣以實現連結所需的高能量消耗。

【發(fā)明內容】
[0010]目前本發(fā)明人已開發(fā)出一種使煤層透化的方法，具體地，利用加壓的堿性分散體使煤層的至少兩個開放區(qū)以一個連結通道連接在一起，這克服或最小化了上文提及的缺點。
[0011]根據本發(fā)明的第一個方面，提供一種使煤層透化的方法，所述方法包括將一種加壓的堿性分散體注入煤層內的步驟，以便使煤層的煤炭透化。
[0012]根據本發(fā)明的第二個方面，提供一種使煤層透化以使煤層的至少兩個開放區(qū)以一個連結通道連接在一起的方法，所述方法包括將一種加壓的堿性分散體注入煤層的第一所述開放區(qū)內的步驟，以便使煤層的煤炭透化并形成通向至少第二所述開放區(qū)的一個連結通道。
[0013]根據本發(fā)明的第三個方面，提供一種加壓堿性分散體供應系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0014]一個堿源；
[0015]一個加壓流體源；
[0016]一個供給管，該供給管具有一個連接至該加壓流體源的流體進口、一個連接至該堿源的堿進口、和一個用于將加壓的堿性分散體注入煤層內的可連接至井的出口 ；和
[0017]一個煙霧器，該煙霧器與堿進口關聯(lián)用于形成堿霧，該堿霧可以在該供給管內與加壓的流體混合以形成一種加壓的堿性分散體。
[0018]根據本發(fā)明的第四個方面，提供一種加壓堿性分散體供應系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0019]一個加壓堿性分散體源；和
[0020]一個供給管，該供給管具有一個連接至該加壓堿性分散體源的進口和一個用于將加壓的堿性分散體注入煤層內的可連接至井的出口。
[0021]根據本發(fā)明的第五個方面，提供一種用于使煤層透化或使煤層的至少兩個開放區(qū)以一個連結通道連接在一起的加壓的堿性分散體。
[0022]優(yōu)選地，該加壓的堿性分散體包含分散于一種加壓的流體內的堿，該加壓的流體優(yōu)選為氣體(它當然可以包括不同氣態(tài)成分的混合物)。
[0023]可以使用任何合適類型的堿(來自周期表的第I族)。特別優(yōu)選類型的堿包括鈉、鉀、鋰、或其中兩種或更多種的混合物。
[0024]堿可以為任何合適的形式，但是優(yōu)選為液體形式，如NaOH、KOH或LiOH(或其混合物)的水溶液。雖然可以使用任何合適的濃度，例如，近似5、10、15、20、25、30、35、40、45或50%重量比重量，但是優(yōu)選約20%與30%重量比重量之間的堿性氫氧化物(例如，NaOH)。
[0025]該加壓的流體可以是合適類型的任何一種流體或多種流體，條件是它可以與堿混合以形成分散體并且不干涉煤層的透化也不負面地影響氣化。優(yōu)選地，該加壓的流體是加壓的空氣，然而也可以使用其它氣體(包括氣態(tài)成分的混合物)。雖然優(yōu)選地在約10-30大氣壓之間的壓力下將流體供應至煤層，但是也可以使用約5、7.5、10、15、20、25、30、35或40大氣壓的可能的壓力。該加壓流體源優(yōu)選是空氣壓縮機或壓縮空氣罐。
[0026]煙霧器可以為任何合適尺寸、形狀和構造，而且它可以生產任何合適尺寸的堿顆粒。優(yōu)選地，煙霧器(本領域中也被稱作制霧器或噴淋器)生產具有無論何處都為約10與40微米之間的平均尺寸的堿溶液顆粒。
[0027]煙霧器可以受控的速率將堿溶液霧噴射至供給管內，以致比率為近似80%體積/體積的加壓的流體比20%體積/體積的霧。然而，該比例將取決于待透化的煤層的化學和物理特性。其它合適的比率可以為，例如近似90%體積/體積的加壓的流體比10%體積/體積的霧、70:30、60:40 或 50:50。
[0028]該系統(tǒng)可以包括含有該堿源的一個堿罐，并且此罐可以為合適的尺寸、形狀和構造。例如，該罐可以具有150至190公升的容量。堿進口可以從罐的底部延伸至供給管內。與堿進口關聯(lián)的系統(tǒng)的控制閥可以控制在此穿過的堿溶液的流速。該罐可以具有用于接收壓縮的流體的、連接至供給管的流體進口，以便使該堿源處于壓力下以及確保罐的內容物的適當混合。與流體進口關聯(lián)的控制閥可以調節(jié)壓縮的流體向堿罐的流動。
[0029]供給管可以為任何合適的尺寸、形狀和構造。例如，供給管優(yōu)選具有約150-300臟(優(yōu)選約160_)的內徑和可以與井的井口聯(lián)接的出口?？梢匀魏魏线m方式實現這種聯(lián)接。例如，供給管優(yōu)選在約6、12、18、24、30、36、42、48、54、60、66、72、78、84、90、96、102、108、114、120、126、132、138、144、150、156、162、168、174 或 180 小時的所需時間段上按約 2-10m3/min的速率供給壓縮好的堿性分散體。
[0030]煤層的至少兩個開放區(qū)可以各自與氣化器和/或井、或其它類型的通道、鉆孔、腔體、或在煤層內或鄰近煤層延伸的開放構型進行關聯(lián)。
[0031]連結通道將通常包括長度可達約5 mm且寬度延伸于這些開放區(qū)之間的多個細裂紋/斷裂。一般地，連結通道會通常水平地、或至少在某些煤層區(qū)域中水平地進行延伸。
[0032]該方法特別用于將兩個井或者一個井與一個具有活性的或原先具有活性的氣化器的腔體連結在一起。該方法可以用于連接間隔為約10m、15m、20m、25m、30m、40m、50m或彼此更遠的距離的開放區(qū)。
[0033]該方法可以包括在注入加壓的堿性分散體之前測試煤炭的等級和潛在滲透性(例如，腐殖酸含量)的步驟，以便確定可能需要的加壓的堿性分散體的濃度和量。
[0034]以下為在此提出權利要求的本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施方式。
[0035]根據第一實施例，提供一種使煤層透化的方法，所述方法包括將一種加壓的堿性分散體注入煤層內的步驟，以便使煤層的煤炭透化。
[0036]加壓的堿性分散體可以包含分散于加壓的流體中的堿。加壓的堿性分散體可以包含來自元素周期表第I族的至少一種類型的堿。該至少一種類型的堿可以是鈉、鉀或鋰、或者其中兩種或更多種的混合物。加壓的堿性分散體可以包含分散于加壓的流體中的堿性氫氧化物的水溶液。加壓的堿性分散體可以包含約20%與30%重量比重量之間的堿性氫氧化物。加壓的堿性分散體可以包含Na0H、K0H或LiOH、或其混合物。加壓的流體可以是加壓的空氣。加壓的堿性分散體可以包含具有約10與40微米之間的平均尺寸的堿溶液顆粒。加壓的堿性分散體可以包含近似80%體積/體積的加壓的流體比20%體積/體積的堿溶液霧的比率，所述霧包含具有約10與40微米之間的平均尺寸的堿溶液顆粒。
[0037]煤層的經透化的煤炭可以包含長度和寬度最高達約5 _的大量細裂紋/斷裂。從注入加壓的堿性分散體的點起，可以將煤層的煤炭透化最高達約40 m。可以約2-10 m3/min的速率將加壓的堿性分散體注入煤層內。可以在約10-30大氣壓的壓力下將加壓的堿性分散體注入煤層內?？梢猿掷m(xù)至少I天、且優(yōu)選約7天將加壓的堿性分散體注入煤層內。
[0038]該方法可以包括在注入加壓的堿性分散體之前測試煤炭的等級和潛在滲透性的步驟。
[0039]根據本發(fā)明的第二實施例，提供一種使煤層透化以使煤層的至少兩個開放區(qū)以一個連結通道連接在一起的方法，所述方法包括將一種加壓的堿性分散體注入煤層的第一所述開放區(qū)內的步驟，以便使煤層的煤炭透化并形成通向至少第二所述開放區(qū)的一個連結通道。
[0040]加壓的堿性分散體可以包括分散于加壓的流體中的堿。加壓的堿性分散體可以包含來自元素周期表第I族的至少一種類型的堿。該至少一種類型的堿可以是鈉、鉀或鋰、或者其中兩種或更多種的混合物。加壓的堿性分散體可以包含分散于加壓的流體中的堿性氫氧化物的水溶液。加壓的堿性分散體可以包含約20%與30%重量比重量之間的堿性氫氧化物。加壓的堿性分散體可以包含Na0H、K0H或LiOH、或其混合物。加壓的流體可以是加壓的空氣。加壓的堿性分散體可以包含具有約10與40微米之間的平均尺寸的堿溶液顆粒。加壓的堿性分散體可以包含比率為近似80%體積/體積的加壓的流體比20%體積/體積的堿溶液霧，所述霧包含具有約10與40微米之間的平均尺寸的堿溶液顆粒。
[0041]煤層的經透化的煤炭可以包含長度最高達約5 mm且寬度延伸于這些開放區(qū)之間的大量細裂紋/斷裂。該方法可以連接彼此間隔最高達約40 m的開放區(qū)?？梢约s2-10 m3/min的速率將加壓的堿性分散體注入煤層內?？梢栽诩s10-30大氣壓的壓力下將加壓的堿性分散體注入煤層內?？梢猿掷m(xù)至少I天、且優(yōu)選約7天將加壓的堿性分散體注入煤層內。
[0042]煤層的至少兩個開放區(qū)可以各自與氣化器和/或井、或其它類型的通道、鉆孔、腔體、或在煤層內或鄰近煤層延伸的開放構型進行關聯(lián)。連結通道通?？梢栽谶@些開放區(qū)之間水平地延伸。該方法可以用于將兩個井或者一個井與一個具有活性或原先具有活性的氣化器的腔體連結在一起。該方法可以包括在注入加壓的堿性分散體之前測試煤炭的等級和潛在滲透性的步驟。
[0043]根據第三實施例，提供一種加壓堿性分散體供應系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0044]一個堿源；
[0045]一個加壓流體源；
[0046]—個供給管，該供給管具有一個連接至該加壓流體源的流體進口、一個連接至該堿源的堿進口、和一個用于將該加壓的堿性分散體注入煤層內的可連接至井口的出口 ；和
[0047]一個煙霧器，該煙霧器與堿進口關聯(lián)用于形成堿霧，該堿霧可以在該供給管內與加壓的流體混合以形成一種加壓的堿性分散體。
[0048]加壓流體源可以是空氣壓縮機或壓縮空氣罐。煙霧器可以生產包含具有約10與40微米之間的平均尺寸的堿溶液顆粒的堿霧。煙霧器可以受控的速率將堿溶液霧噴射至供給管內，以致其比率為近似80%體積/體積的加壓的流體比20%體積/體積的霧。堿源可以包含含有堿溶液的堿罐。堿進口可以從堿罐的底部延伸至供給管內，而且與堿進口關聯(lián)的系統(tǒng)的控制閥可以控制穿過其中的堿溶液的流速。堿罐可以具有一個用于接收壓縮流體的、連接至供給管的流體進口，以便使堿源處于壓力下以及確保堿罐的內容物的適當混合，并且一個與堿罐流體進口關聯(lián)的控制閥可以調節(jié)壓縮流體向堿罐中的流動。供給管可以約2-10 m3/min的速率將加壓的堿性分散體供給至煤層。
[0049]根據第四實施例，提供一種加壓堿性分散體供應系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0050]一個加壓堿性分散體源；和
[0051]一個供給管，該供給管具有一個連接至該加壓堿性分散體源的進口和一個用于將該加壓的堿性分散體注入煤層內的可連接至井口的出口。[0052]加壓的堿性分散體可以包含分散于加壓的流體中的堿。加壓的堿性分散體可以包含來自元素周期表第I族的至少一種類型的堿。該至少一種類型的堿可以是鈉、鉀或鋰、或者其中兩種或更多種的混合物。加壓的堿性分散體可以包含分散于加壓的流體中的堿性氫氧化物的水溶液。加壓的堿性分散體可以包含約20%與30%重量比重量之間的堿性氫氧化物。加壓的堿性分散體可以包含Na0H、K0H或LiOH、或其混合物。加壓的流體可以是加壓的空氣。加壓的堿性分散體可以包含具有約10與40微米之間的平均尺寸的堿溶液顆粒。加壓的堿性分散體可以包含近似80%體積/體積的加壓的流體比20%體積/體積的堿溶液霧的比率，所述霧包含具有約10與40微米之間的平均尺寸的堿溶液顆粒。
[0053]應當理解的是，根據第三和第四實施例的系統(tǒng)可以在根據第一和第二實施例的方法中使用。
[0054]現在將借助實例、參照附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0055]圖1是根據本發(fā)明的一個實施例的加壓堿性分散體供應系統(tǒng)的側視圖；
[0056]圖2是圖1中所示的供應系統(tǒng)的截面圖,但是進一步示出了一個空氣壓縮機；
[0057]圖3是圖2中所示的供應系統(tǒng)的煙霧器的放大截面圖；
[0058]圖4描繪了使用圖1的供應系統(tǒng)來使煤層透化以連結一個井和一個氣化器腔；
[0059]圖5在平面圖中描繪了如何使圖4中所示的煤層透化-示出了裂紋的理論傳播(虛線)和實際傳播(實線)；并且
[0060]圖6是使圖4中所描繪的煤炭透化的圖解表示。
【具體實施方式】
[0061]在附圖中，類似的參考數字是指類似的特征。
[0062]通過背景介紹，本發(fā)明人已發(fā)現，在壓力下注入煤層內的加壓的堿性分散體可以有助于使煤層透化并在煤層的兩個開放區(qū)之間產生連結通道。最初的連結通道通常為在開放區(qū)之間延伸的大量細裂紋/斷裂的形式。不是簡單作用于煤炭中的現有裂紋上(如加壓的空氣自身所做的)，而是令堿性分散體在煤炭中產生新裂紋。另外，堿性分散體比單獨作用于現有裂紋的加壓的空氣更深地滲透至煤層內。因此，存在更大的徑向覆蓋和滲透并產生裂紋，并且由此在煤層中特別是長距離上與其它開放區(qū)成功連結的機會比單獨使用加壓的空氣可實現的機會更大。
[0063]不希望受到理論的束縛，本發(fā)明人相信，借助作用于填充煤炭粒狀內部空間的腐殖酸上的堿性分散體來進行煤炭的透化作用。腐殖酸的溶解減弱了煤炭顆粒之間的內聚力，因此促進了利用加壓的空氣的裂縫形成過程。腐殖酸為一組羥基羧酸，通過使無定形材料形式的死亡植物分解生成氫離子和鹽而形成，并且能夠進行堿交換。例如，褐煤通常可以包含6-18%重量/重量的腐殖酸。
[0064]現在參照圖1-4，示出在煤層2的透化中使用的加壓的堿性分散體，且具體而言，利用包含大量細裂紋的(幾乎水平的)連結通道使煤層2中的開放區(qū)連接在一起。系統(tǒng)I包括一個堿源4、一個加壓的空氣源5(即，流體)、一個供給管6和一個煙霧器7。
[0065]堿源4為含有堿溶液(20-30%重量比重量的氫氧化鈉，然而也可以是氫氧化鉀或氫氧化鋰)的圓柱形170公升罐8。罐8具有用于接收壓縮空氣的延伸至供給管6的進口9，以便使堿溶液處于壓力下以及確保罐的內容物的適當混合。與進口 9關聯(lián)的系統(tǒng)I的控制閥10調節(jié)壓縮空氣向罐8的流動。進口 9具有沿著罐8的下部區(qū)域安置的用于空氣的出口 41。
[0066]加壓空氣源5是空氣壓縮機13 (如圖2中所示)。
[0067]供給管6具有一個連接至空氣壓縮機13的進口 11、一個延伸至罐8的進口管14、和一個用于將加壓的堿性分散體注入煤層2內的可連接至井口 17的出口 15。供給管6具有約160 mm的內徑。如圖4中所描繪的，供給管出口 15可以與井30的井口 17聯(lián)接。
[0068]將煙霧器7 (也被稱作噴淋器或制霧器)連接至安置于供給管6內的入口 14的端部。圖3中可以看見煙霧器7的進一步細節(jié)(而且該煙霧器是第三方可商購的煙霧器)。煙霧器7具有一個管狀本體70、通道71和頭部72。當堿溶液流過該本體70的通道71并通過頭部72時被轉換成霧。煙霧器7將加壓的堿溶液轉換成具有無論何處都為約10與40微米之間的平均尺寸的顆粒的霧。
[0069]使堿溶液霧以近似80 %體積/體積的加壓空氣比20 %體積/體積的霧的比率在供給管6內與壓縮空氣混合。然而，該比例可以根據當前的任務進行改變。與進口 14關聯(lián)的系統(tǒng)I的控制閥20調節(jié)堿溶液向煙霧器7的流動，而且可以對其進行調整以根據煤層的預定的化學和物理特性來改變該比率。
[0070]下列實施例解釋了如何可以利用傳送系統(tǒng)I使煤層2透化并且將井30連結至運轉著的氣化器21 (氣化器腔21)。
[0071]如圖4所見，將傳送系統(tǒng)I聯(lián)接至井30的井口 17。井30包括混凝土 23中所包圍的128-300 mm金屬管22。
[0072]例如,煤層2位于地平面以下近似180-250 m。從煤層底板25至井外殼26底部的距離為近似1.2 m。煤層2具有6-18%重量比重量的腐殖酸含量。
[0073]在透化/通道連結期間，在約10-30大氣壓的壓力下以約2-10 m3/min速率，供給管6向煤層2注入加壓的堿性分散體。圖4中用虛線27描繪了煤層2的透化(裂化/斷裂)，并且裂化27隨著離井30距離的增加而逐漸減弱。
[0074]圖5是示出在壓縮空氣連同用堿溶液溶解的腐殖酸的影響下于煤層2中打開的裂紋/斷裂27(8卩，透化)的理論面積31 (虛線)和實際面積27 (實線和陰影)的圖形。
[0075]圖6是圖4中所示內容的圖解表示。該圖形示出了在進入煤層2的距離上的裂紋開口 /斷裂27的數量。從井30的中心，裂紋開口的大小可達5 mm并且沿裂紋的各平面至煤層內的堿溶液滲透的深度可達5 mm。該圖形示出了在井30的中心處的煤炭中存在約60條裂紋(相距2 cm)。在離井30約25m的距離處的煤炭中存在約13條裂紋(相距2 cm)。
[0076]下表I為每單位時間的裂紋(透化)參數的測量，其中:
[0077]η-煤炭中相距2 cm間隔的裂紋數量；
[0078]Qb-通過井注入煤層內的壓縮空氣的體積為2-10 m3/min(參見表2和3)；
[0079]Qt-在20-30 atm的壓力下用空氣填充煤層中裂紋的比率為0.01至0.05mVmin ；
0.6-3.0mVhrU4.4_72m3/d、平均值 _43m3/ 天；
[0080]qT-裂紋體積；
[0081]L-裂紋長度，考慮從井中心的距離R ;[0082]R-從井中心的距離；
[0083]S-通過裂紋進入煤層內的空氣滲入面積；
[0084]表面的S-用堿溶液處理過的表面積；
[0085]T-時間；
[0086]Vha-溶解的腐殖酸的量；
[0087]Vh^OW -溶解的腐殖酸的量，具有產生煤炭的必要滲透性從而能夠創(chuàng)造出用于通道燒穿的條件所需的裕度；
[0088]Vs-溶解腐殖酸所需的堿溶液的體積；和
[0089]Valk-Vs所需的堿的估計量，m3/kgo
[0090]表1
[0091]
【權利要求】
1.一種使煤層透化的方法,所述方法包括將一種加壓的堿性分散體注入該煤層內以便使該煤層的煤炭透化的步驟。
2.根據權利要求1所述的方法，其中該加壓的堿性分散體包含分散于一種加壓的流體中的堿。
3.根據權利要求2所述的方法，其中該加壓的堿性分散體包含來自元素周期表第I族的至少一種類型的堿。
4.根據權利要求3所述的方法，其中該至少一種類型的堿為鈉、鉀、鋰、或其中兩種或更多種的混合物。
5.根據權利要求2至4中任一項所述的方法,其中該加壓的堿性分散體包含分散于該加壓的流體中的一種堿性氫氧化物水溶液。
6.根據權利要求2至5中任一項所述的方法，其中該加壓的堿性分散體包含約20%與30 %重量比重量之間的堿性氫氧化物。
7.根據權利要求2至6中任一項所述的方法，其中該加壓的堿性分散體包含NaOH、KOH或LiOH、或其混合物。
8.根據權利要求2至7中任一項所述的方法，其中該加壓的流體是加壓的空氣。
9.根據權利要求2至8中任一項所述的方法，其中該加壓的堿性分散體包含具有約10與40微米之間的平均尺寸 的堿溶液顆粒。
10.根據權利要求2至9中任一項所述的方法，其中該加壓的堿性分散體包含近似80%體積/體積的加壓的流體比20%體積/體積的堿溶液霧的比率，所述霧包含具有約10與40微米之間的平均尺寸的堿溶液顆粒。
11.根據權利要求1至10中任一項所述的方法，其中該煤層的經透化的煤炭包含長度和寬度最高達約5mm的大量細裂紋/斷裂。
12.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中從注入該加壓的堿性分散體的點起，使該煤層的煤炭透化最高達約40 m。
13.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中以約2-10m3/min的速率將加壓的堿性分散體注入該煤層內。
14.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中在約10-30大氣壓之間的壓力下將加壓的堿性分散體注入該煤層內。
15.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中持續(xù)至少I天、且優(yōu)選約7天，將加壓的堿性分散體注入該煤層內。
16.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中該方法包括在注入該加壓的堿性分散體之前測試該煤炭的等級和潛在滲透性的步驟。
17.一種使煤層透化以使煤層的至少兩個開放區(qū)以一個連結通道連接在一起的方法，所述方法包括將一種加壓的堿性分散體注入該煤層的一個第一所述開放區(qū)內以便使該煤層的煤炭透化并形成通向至少一個第二所述開放區(qū)的一個連結通道的步驟。
18.根據權利要求17所述的方法，其中該加壓的堿性分散體包含分散于一種加壓的流體中的堿。
19.根據權利要求18所述的方法，其中該加壓的堿性分散體包含來自元素周期表第I族的至少一種類型的堿。
20.根據權利要求19所述的方法，其中該至少一種類型的堿為鈉、鉀、鋰、或其中兩種或更多種的混合物。
21.根據權利要求18至20中任一項所述的方法,其中該加壓的堿性分散體包含分散于該加壓的流體中的一種堿性氫氧化物水溶液。
22.根據權利要求18至21中任一項所述的方法，其中該加壓的堿性分散體包含約20%與30%重量比重量之間的堿性氫氧化物。
23.根據權利要求18至22中任一項所述的方法，其中該加壓的堿性分散體包含NaOH、KOH或LiOH、或其混合物。
24.根據權利要求18至23中任一項所述的方法，其中該加壓的流體是加壓的空氣。
25.根據權利要求18至24中任一項所述的方法，其中該加壓的堿性分散體包含具有約10與40微米之間的平均尺寸的堿溶液顆粒。
26.根據權利要求18至25中任一項所述的方法，其中該加壓的堿性分散體包含近似80%體積/體積的加壓的流體比20%體積/體積的堿溶液霧的比率，所述霧包含具有約10與40微米之間的平均尺寸的堿溶液顆粒。
27.根據權利要求17至26中任一項所述的方法，其中該煤層的經透化的煤炭包含長度最高達約5 mm且寬度延伸于這些開放區(qū)之間的大量細裂紋/斷裂。
28.根據權利要求17至27中任一項所述的方法，其中該方法用于連接彼此間隔最高達約40 m的所述開放區(qū)。
29.根據權利要求17至28中任一項所述的方法，其中以約2-10m3/min的速率將該加壓的堿性分散體注入該煤層內。
30.根據權利要求17至29中任一項所述的方法，其中在約10-30大氣壓之間的壓力下將該加壓的堿性分散體注入該煤層內。
31.根據權利要求17至30中任一項所述的方法，其中持續(xù)至少I天、且優(yōu)選約7天，將該加壓的堿性分散體注入該煤層內。
32.根據權利要求17至31中任一項所述的方法，其中該煤層的該至少兩個開放區(qū)可以各自與一個氣化器和/或井、或其它類型的通道、鉆孔、腔體或在該煤層內或鄰近該煤層延伸的開放構型進行關聯(lián)。
33.根據權利要求17至32中任一項所述的方法，其中該連結通道總體上水平延伸于這些開放區(qū)之間。
34.根據權利要求17至33中任一項所述的方法，其中該方法用于將兩個井或者一個井與一個具有活性的或原先具有活性的氣化器的腔體連結在一起。
35.根據權利要求17至34中任一項所述的方法，其中該方法包括在注入該加壓的堿性分散體之前測試該煤炭的等級和潛在滲透性的步驟。
36.一種加壓堿性分散體供應系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括: 一個堿源； 一個加壓流體源； 一個供給管，該供給管具有一個連接至該加壓流體源的流體進口、一個連接至該堿源的堿進口、和一個用于將該加壓的堿性分散體注入煤層內的可連接至井的出口 ；和 一個煙霧器，該煙霧器與該堿進口關聯(lián)用于形成堿霧，該堿霧在該供給管內與加壓的流體混合以形成一種加壓的堿性分散體。
37.根據權利要求36所述的系統(tǒng)，其中該加壓流體源是一個空氣壓縮機或一個壓縮空氣罐。
38.根據權利要求36或37所述的系統(tǒng)，其中該煙霧器能夠生產包含具有約10與40微米之間的平均尺寸的堿溶液顆粒的堿霧。
39.根據權利要求36至38中任一項所述的系統(tǒng)，其中該煙霧器以受控的速率將該堿溶液霧噴射至該供給管內，以致其比率為近似80%體積/體積的加壓的流體比20%體積/體積的霧。
40.根據權利要求36至39中任一項所述的系統(tǒng)，其中該堿源包含一個含有堿溶液的堿罐。
41.根據權利要求40所述的系統(tǒng)，其中該堿進口從該堿罐的底部延伸至該供給管內，而且與該堿進口關聯(lián)的該系統(tǒng)的一個控制閥控制穿過其中的堿溶液的流速。
42.根據權利要求41所述的系統(tǒng)，其中該堿罐具有一個用于接收壓縮流體的連接至該供給管的流體進口，以便使該堿源處于壓力下以及確保該堿罐的內容物的適當混合，并且與該堿罐流體進口關聯(lián)的該系統(tǒng)的一個控制閥調節(jié)壓縮的流體向該堿罐內的流動。
43.根據權利要求36至42中任一項所述的系統(tǒng)，其中該供給管能夠以約2-10m3/min的速率將加壓的堿性分散 體供給至該煤層。
44.一種加壓堿性分散體供應系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括: 一個加壓堿性分散體源；和 一個供給管，該供給管具有一個連接至該加壓堿性分散體源的進口和一個用于將該加壓的堿性分散體注入煤層內的可連接至井口的出口。
45.根據權利要求44所述的系統(tǒng)，其中該加壓的堿性分散體包含分散于一種加壓的流體中的堿。
46.根據權利要求45所述的系統(tǒng)，其中該加壓的堿性分散體包含來自元素周期表第I族的至少一種類型的堿。
47.根據權利要求46所述的系統(tǒng)，其中該至少一種類型的堿是鈉、鉀或鋰、或者這些的兩種或更多種的混合物。
48.根據權利要求45至47中任一項所述的系統(tǒng),其中該加壓的堿性分散體包含分散于該加壓的流體中的一種堿性氫氧化物水溶液。
49.根據權利要求45至48中任一項所述的系統(tǒng)，其中該加壓的堿性分散體包含約20%與30%重量比重量之間的堿性氫氧化物。
50.根據權利要求45至49中任一項所述的系統(tǒng)，其中該加壓的堿性分散體包含NaOH、KOH或LiOH、或其混合物。
51.根據權利要求45至50中任一項所述的系統(tǒng)，其中該加壓的流體是加壓的空氣。
52.根據權利要求45至51中任一項所述的系統(tǒng)，其中該加壓的堿性分散體包含具有約10與40微米之間的平均尺寸的堿溶液顆粒。
53.根據權利要求45至52中任一項所述的系統(tǒng)，其中該加壓的堿性分散體包含近似80%體積/體積的加壓的流體比20%體積/體積的堿溶液霧的比率，所述霧包含具有約10與40微米之間的平均尺寸的堿溶液顆粒。
54.一種用于使煤層透化或使煤層的至少兩個開放區(qū)以一個連結通道連接在一起的加壓的堿性分 散體。
【文檔編號】E21B43/17GK103998710SQ201280061976
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2012年2月8日 優(yōu)先權日:2011年12月15日
【發(fā)明者】維克多·拜澤烏, 安德烈·澈尼少烏 申請人:領潮能源有限公司