地下气化炉制造技术

本发明专利技术涉及一种地下气化炉，其包括：气化通道(11)和至少一个设置有固井套管的工艺井；所述工艺井位于所述气化通道(11)的一侧，并包括：朝向所述气化通道(11)延伸的造斜井段(32)，所述造斜井段(32)的底端构成所述工艺井的底端。本发明专利技术的地下气化炉能够有效地降低其中的工艺井的固井套管因地层错动而变形或损坏的可能性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种地下气化炉。
技术介绍
在石油、天然气开采钻井中，由于压裂造成地层隆起或下降，这种地层应力变化会挤压或撕裂固井套管。在煤炭地下气化过程中或气化后，由于煤层被气化掉形成采空区，煤层顶板及以上岩层没有支撑会局部冒落或垮塌，这种冒落或垮塌引起的地层错动会挤压煤炭地下气化炉的竖直井的固井套管，或者上述冒落或垮塌使得固井套管下部失去支撑，冒落层冲击使套管容易断裂掉落。具体地，现有的地下气化井结构通常包括竖直井和定向水平井，井间位置关系通常是竖直井相互平行或成“V”字形，作为工艺井的竖直井打在定向水平井所在线(即位于煤层中的气化通道)上或者线外(可与气化通道连通或不连通)，定向水平井相互交叉或平行。当气化通道周围的煤层经燃烧气化成燃空区后，这些地下气化炉的工艺井正好位于燃空区宽度的中间位置，工艺井的固井套管极易受到燃空区顶板冒落垮塌的影响，比如套管被挤压变形、撕裂、断裂掉落。其中，工艺井通常是用作进气井或出气井。针对以上问题，现有技术提出采用多层套管固井或者采用内外可滑动连接方式的两段式套管固井。其中，多层套管固井需要固井套管原有用量的2～3倍，大大提高了固井成本，而内外可滑动连接方式的两段式套管固井只能应对因地层上下错动而产生的应力变化，对于地层冒落塌陷等可能产生斜向冲击力没有良好的应对效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种地下气化炉，其可有效地降低其中的工艺井的固井套管因地层错动而变形或损坏的可能性。为实现上述目的，本专利技术提供一种地下气化炉，包括：气化通道和至少一个设置有固井套管的工艺井，工艺井位于气化通道的一侧，并包括：朝向气化通道延伸的造斜井段，造斜井段的底端构成工艺井的底端。根据本专利技术，造斜井段贯穿位于煤层上方且具有设定厚度的地层；其中，设定厚度等于导水裂隙带最大高度与预定量之和或之差。根据本专利技术，预定量小于或等于10米。根据本专利技术，工艺井还包括竖直井段，造斜井段由竖直井段的底端延伸出。根据本专利技术，竖直井段由地面向下延伸并截止于位于煤层上方且具有设定厚度的地层。根据本专利技术，竖直井段与气化通道之间的水平距离大于或等于10米。根据本专利技术，竖直井段与气化通道之间的水平距离位于10-40米的范围内。根据本专利技术，造斜井段与气化通道在水平面内的投影相互垂直、或者呈大于或等于45°且小于90°的夹角。根据本专利技术，至少一个工艺井构造为至少一组工艺井，一组工艺井包括两个关于气化通道的轴线所在的竖直平面对称的工艺井。相比于现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术的地下气化炉，其中的工艺井位于气化通道的一侧并包括朝向气化通道延伸的造斜井段，并且造斜井段的底端构成工艺井的底端。由此，在地下气化完成后，与现有技术中仅由竖直井构成的工艺井不同，工艺井并非位于燃空区的正上方，由此能够有效地降低燃空区上方地层错动对工艺井的固井套管的影响，进而有效地降低了工艺井的固井套管因地层错动而变形或损坏的可能性。并且，无需负担例如使用多层套管固井而增加的固井成本。附图说明图1是本专利技术的地下气化炉的一个实施例的俯视示意图；图2是图1所示出的地下气化炉的立体示意图，其中仅示出了竖直井1、定向水平井2和工艺井3。具体实施方式如下参照附图描述本专利技术的实施例。参照图1和图2，本专利技术的地下气化炉的一个实施例，包括气化通道11和至少一个设置有固井套管的工艺井，工艺井位于气化通道的一侧并包括朝向气化通道11延伸的造斜井段32，造斜井段32的底端构成工艺井的底端。其中，气化通道11位于煤层中。而在工艺井和气化通道在水平面上的投影中，工艺井的投影位于气化通道的投影的一侧，即为工艺井位于气化通道的一侧。本实施例所提及的水平面均为垂直于重力方向的平面。由此，与现有技术中仅由竖直井构成的工艺井不同，工艺井位于气化通道的一侧，因而在地下气化完成后工艺井并非位于燃空区的正上方，由此能够有效地降低燃空区上方地层错动对工艺井的固井套管的影响，进而有效地降低了工艺井的固井套管因地层错动而变形或损坏的可能性。并且，无需负担例如使用多层套管固井而增加的固井成本。具体地，在本实施例中，包括4组工艺井，每组工艺井均包括两个工艺井，并且该两个工艺井分别位于气化通道的两侧，即该两个工艺井在水平面的投影分别位于气化通道在该水平面的投影的两侧。在本实施例中，该两个工艺井关于气化通道11的轴线所在的竖直平面对称设置。其中，包括工艺井3、4、5、6、7、8、9、10。下面，以工艺井3为例，描述本实施例中的工艺井。本实施例中所提及的竖直平面均为垂直于水平面的平面。工艺井3包括竖直井段31和造斜井段32，其中，竖直井段31由地面向下延伸，并截止于位于煤层上方且具有设定厚度的地层。竖直井段31与气化通道11之间的水平距离大于或等于10米，优选地该水平距离位于10-40米的范围内，其中，以竖直井段31的轴线与气化通道11的轴线之间的水平距离为竖直井段31与气化通道11之间的水平距离。在本实施例中，竖直井段31与气化通道11之间的水平距离为20米。本专利技术中的竖直井段31与本领域技术人员公知的地下气化炉中的竖直井相同，其垂直于水平面。而本专利技术中的造斜井段32与本领域技术人员公知的地下气化炉中的造斜井相同，其与竖直平面具有大于0°且小于90°的夹角。优选地，在本实施例中，造斜井段32相对于竖直井段31弧线弯折，即至少造斜井段32与竖直井段31所构成的夹角的顶边为弧线。这样有利于套管固井的实施。继续参照图1，在本实施例中，造斜井段32由竖直井段31的底端延伸出，并朝向气化通道11延伸。具体地，造斜井段32贯穿上述位于煤层上方且具有设定厚度的地层，并且进入到煤层中，以使得造斜井段32的底端构成工艺井的底端。如现有技术中的工艺井，造斜井段32可与气化通道11连通或不连通。其中，在本实施例中，以由地面指向煤层的方向(即由上指向下的方向)为由顶端指向底端的方向。故造斜井段32、竖直井段31和工艺井3的底端均为其各自两个端部中位于下方的端部。其中，上述位于煤层上方且具有设定厚度的地层为在煤层形成燃空区时煤层上方容易发生错动的地层。而煤层上方的地层中容易发生错动的地层范围，通过以导水裂隙带最大高度为基础并考虑燃烧气化的热作用和煤灰/矸石对燃空区的充填支撑作用来确定。具体地，在煤层形成燃空区时煤层上方容易发生错动的地层的厚度(即上述设定厚度)等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地下气化炉，包括：气化通道(11)和至少一个设置有固井套管的工艺井；其特征在于，所述工艺井位于所述气化通道(11)的一侧，并包括：朝向所述气化通道(11)延伸的造斜井段(32)，所述造斜井段(32)的底端构成所述工艺井的底端。

【技术特征摘要】
1.一种地下气化炉，包括：气化通道(11)和至少一个设置有固井套
管的工艺井；
其特征在于，所述工艺井位于所述气化通道(11)的一侧，并包括：
朝向所述气化通道(11)延伸的造斜井段(32)，所述造斜井段(32)
的底端构成所述工艺井的底端。
2.根据权利要求1所述的地下气化炉，其特征在于，
所述造斜井段(32)贯穿位于煤层上方且具有设定厚度的地层；
其中，所述设定厚度等于导水裂隙带最大高度与预定量之和或之差。
3.根据权利要求2所述的地下气化炉，其特征在于，
所述预定量小于或等于10米。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的地下气化炉，其特征在于，
所述工艺井还包括竖直井段(31)，所述造斜井段(32)由所述竖直
井段(31)的底端延伸出。
5.根据权利要求4所述的地下气化炉，其特征在于，<...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈峰，潘霞，
申请(专利权)人：新奥气化采煤有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13