本發(fā)明屬于天然氣水合物開采，具體涉及一種基于一巷兩用、三氣合采高效回收天然氣的方法。

背景技術(shù)：

1、隨著全球能源需求的不斷增加，天然氣作為一種清潔高效的能源來源，其開采技術(shù)得到了廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)的開采方法如水力壓裂已被廣泛應(yīng)用，但傳統(tǒng)的天然氣抽采工作需要在地面布置泵車車隊進(jìn)行水力致裂，而且存在環(huán)境污染和高耗水量等問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明提供一種基于一巷兩用、三氣合采高效回收天然氣的方法。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

3、一種基于一巷兩用、三氣合采高效回收天然氣的方法，包括如下步驟：

4、(1)在煤系地層的穩(wěn)定巖層中開設(shè)一條工作巷，工作巷通向地面，工作巷內(nèi)部設(shè)置第一抽采管道；

5、(2)在工作巷內(nèi)向上向下分別開設(shè)暗立井連通工作巷，將特氟龍護管放置在暗立井內(nèi)，第二抽采管道與微波注熱天線位于特氟龍護管內(nèi)部，微波注熱天線的端頭連接微波注熱發(fā)射設(shè)備，工作巷上面的暗立井和內(nèi)部的特氟龍護管向上貫穿致密砂巖層伸入頁巖層，工作巷下面的暗立井和內(nèi)部的特氟龍護管向下貫穿彎曲帶伸入裂隙帶；特氟龍護管表面分布貫穿孔；第二抽采管道與第一抽采管道連通；

6、(3)在煤礦開采過程中，將位于工作巷上面的第二抽采管道與微波注熱發(fā)射設(shè)備位于頁巖層，微波注熱發(fā)射設(shè)備進(jìn)行微波注熱，開啟連接第二抽采管道的泵，第二抽采管道對頁巖層氣進(jìn)行抽?。蝗缓髮⑽挥诠ぷ飨锷厦娴牡诙椴晒艿琅c微波注熱發(fā)射設(shè)備位于致密砂巖層，微波注熱發(fā)射設(shè)備進(jìn)行微波注熱，開啟連接第二抽采管道的泵，第二抽采管道對致密砂巖層氣進(jìn)行抽取，抽取的頁巖層氣和致密砂巖層氣輸送至第一抽采管道然后輸送至地面；

7、(4)在開采頁巖層氣的同時，將位于工作巷下面的第二抽采管道與微波注熱發(fā)射設(shè)備位于裂隙帶，微波注熱發(fā)射設(shè)備進(jìn)行微波注熱，開啟連接第二抽采管道的泵，第二抽采管道對煤層氣進(jìn)行抽取，輸送至第一抽采管道然后輸送至地面；然后將位于工作巷下面的第二抽采管道與微波注熱發(fā)射設(shè)備位于彎曲帶，微波注熱發(fā)射設(shè)備進(jìn)行微波注熱，開啟連接第二抽采管道的泵，第二抽采管道對致密砂巖層氣進(jìn)行抽取，輸送至第一抽采管道然后輸送至地面。

8、本發(fā)明所使用的微波注熱發(fā)射設(shè)備為本領(lǐng)域常規(guī)的微波注熱發(fā)射設(shè)備，可以根據(jù)實際需要來選擇和設(shè)置微波注熱參數(shù)。

9、作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，在工作巷內(nèi)向上開設(shè)暗立井的數(shù)量為2個以上；在工作巷內(nèi)向下開設(shè)暗立井的數(shù)量為2個以上，按照實際需要進(jìn)行暗立井的設(shè)置。

10、作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，所述步驟(3)中，暗立井設(shè)置在煤礦開采區(qū)域的上面，在煤礦開采過程中同步進(jìn)行頁巖氣、致密砂巖氣、煤層氣的開采。

11、作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，所述第二抽采管道由多個管道首尾可拆卸連接組成的管道，在開采致密砂巖層過程中，通過拆卸第二抽采管道的部分管道將第二抽采管道的端口置于開采區(qū)域；微波注熱天線的端頭連接微波注熱發(fā)射設(shè)備，電線是可彎曲的，能夠控制微波注熱發(fā)射設(shè)備的位置。

12、作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，所述第二抽采管道的端頭和微波注熱發(fā)射設(shè)備在同一開采區(qū)域。

13、作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，所述第一抽采管道和第二抽采管道均連接泵，將抽采的氣體從開采區(qū)采集進(jìn)行第二抽采管道，然后在第一抽采管道通輸送至地面。

14、作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，所述特氟龍護管內(nèi)部設(shè)置有封孔器，封孔器與特氟龍護管間隙配合連接，將特氟龍護管分割為上下兩部分，第一抽采管道和微波注熱天線在特氟龍護管內(nèi)部貫穿封孔器。

15、封孔器與特氟龍護管間隙配合連接是為了給抽采管道營造一個密閉的環(huán)境，形成的負(fù)壓環(huán)境有利于抽采管道抽采天然氣。

16、作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，所述第二抽采管道位于頁巖層頁開采巖氣時，封孔器位于泥巖層；第二抽采管道位于致密砂巖層開采致密砂巖氣時，封孔器位于暗立井底部；第二抽采管道位于裂隙帶開采煤層氣時，封孔器位于彎曲帶。

17、作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，微波注熱發(fā)射設(shè)備在頁巖層進(jìn)行3-4次微波注熱；微波注熱發(fā)射設(shè)備在致密砂巖層進(jìn)行2-3次微波注熱；微波注熱發(fā)射設(shè)備在彎曲帶進(jìn)行1-2次微波注熱；微波注熱發(fā)射設(shè)備在裂隙帶進(jìn)行1-2次微波注熱。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明首次提出將一巷兩用、三氣合采技術(shù)與微波致裂技術(shù)結(jié)合，一方面，通過在煤系地層中布設(shè)一條長期穩(wěn)定的工作巷，實現(xiàn)了致密砂巖氣、煤層氣和頁巖氣三種天然氣資源的同步開采，減少多井開發(fā)需求，提高了資源利用效率；同時對煤層瓦斯進(jìn)行有效治理，降低煤炭開采過程中發(fā)生瓦斯突出災(zāi)害的概率。另一方面，提高了巖石的滲透性，促進(jìn)天然氣的釋放，儲層氣體滲透率提高了107～266％，同時促進(jìn)了煤儲層內(nèi)天然氣的高效解吸/釋放，天然氣采收率提高了30％以上，而且減少了水資源消耗和次生地質(zhì)災(zāi)害和環(huán)境污染。

技術(shù)特征：

1.一種基于一巷兩用、三氣合采高效回收天然氣的方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.權(quán)利要求1所述基于一巷兩用、三氣合采高效回收天然氣的方法，其特征在于，所述步驟(3)中，暗立井設(shè)置在煤礦開采區(qū)域的上面，在煤礦開采過程中同步進(jìn)行頁巖氣、致密砂巖氣、煤層氣的開采。

3.如權(quán)利要求1所述基于一巷兩用、三氣合采高效回收天然氣的方法，其特征在于，所述第二抽采管道由多個管道首尾可拆卸連接組成的管道，在開采致密砂巖層過程中，通過拆卸第二抽采管道的部分管道將第二抽采管道的端口置于開采區(qū)域。

4.如權(quán)利要求1所述基于一巷兩用、三氣合采高效回收天然氣的方法，其特征在于，所述第二抽采管道的端頭和微波注熱發(fā)射設(shè)備在同一開采區(qū)域。

5.如權(quán)利要求1所述基于一巷兩用、三氣合采高效回收天然氣的方法，其特征在于，所述第一抽采管道和第二抽采管道均連接泵，將抽采的氣體從開采區(qū)采集進(jìn)行第二抽采管道，然后在第一抽采管道通輸送至地面。

6.如權(quán)利要求1所述基于一巷兩用、三氣合采高效回收天然氣的方法，其特征在于，所述特氟龍護管內(nèi)部設(shè)置有封孔器，封孔器與特氟龍護管間隙配合連接，將特氟龍護管分割為上下兩部分，第一抽采管道和微波注熱天線在特氟龍護管內(nèi)部貫穿封孔器。

7.如權(quán)利要求6所述基于一巷兩用、三氣合采高效回收天然氣的方法，其特征在于，所述第二抽采管道位于頁巖層頁開采巖氣時，封孔器位于泥巖層；第二抽采管道位于致密砂巖層開采致密砂巖氣時，封孔器位于暗立井底部；第二抽采管道位于裂隙帶開采煤層氣時，封孔器位于彎曲帶。

8.如權(quán)利要求1所述基于一巷兩用、三氣合采高效回收天然氣的方法，其特征在于，微波注熱發(fā)射設(shè)備在頁巖層進(jìn)行3-4次微波注熱；微波注熱發(fā)射設(shè)備在致密砂巖層進(jìn)行2-3次微波注熱；微波注熱發(fā)射設(shè)備在彎曲帶進(jìn)行1-2次微波注熱；微波注熱發(fā)射設(shè)備在裂隙帶進(jìn)行1-2次微波注熱。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于一巷兩用、三氣合采高效回收天然氣的方法，屬于天然氣水合物開采技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明通過將一巷兩用、三氣合采技術(shù)與微波致裂促解增透技術(shù)相結(jié)合，一方面，在煤系地層中布設(shè)一條長期穩(wěn)定的工作巷，實現(xiàn)致密砂巖氣、煤層氣和頁巖氣三種天然氣資源的同步開采。微波致裂促解增透技術(shù)則通過高頻電磁波加熱巖層，提高其滲透性，促進(jìn)天然氣的高效釋放。另一方面，提高了巖石的滲透性，促進(jìn)天然氣的釋放，儲層氣體滲透率提高了107～266％，同時促進(jìn)了煤儲層內(nèi)天然氣的高效解吸/釋放，而且減少了水資源消耗和次生地質(zhì)災(zāi)害和環(huán)境污染。

技術(shù)研發(fā)人員：王品,賈朵雪兒,鄭曉林,周淑婷,陳奪
受保護的技術(shù)使用者：廣西大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6