煤炭地下气化连续管气化剂注入工具的研制

发布时间：2021-04-16 07:25

　　目前煤炭地下气化技术已基本成熟,但工艺工具本身的影响导致其产业化进展缓慢。为此,介绍了2种新型煤炭地下气化连续管气化剂注入工具并进行了现场试验。试验结果表明:2种UCG气化剂注入工具通过井下测温和地面监控联合工作,解决了注入点不受控制的问题;通过设计防回火装置,解决了工具被回火烧毁问题;针对低压降要求,对工具内气化剂流道结构进行了设计优化,使工具压降不大于0. 5 MPa,装备系统压降不大于3 MPa;工具整体具有低压降、耐高温、防回火和防烧毁等功能特性,满足了现场需求,是国内煤炭地下气化技术设备研制的一项新成果。该工具的研制成功可为新一代煤炭地下气化技术的开发提供技术借鉴。 

【文章来源】：石油机械. 2020,48(07)北大核心

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【部分图文】：

UCG建炉示意图

气化剂注入工具分为水夹套式和中心水管式，结构分别如图3和图4所示。热电偶安装在工具前端，通过信号线将煤层的温度传输到地面的多井作业远程监控中心，信号线安装在连续管与注水管之间的环空内。1.3 工作原理

水夹套式气化剂注入工具工作时，氧气通过连续管与注水管之间的环空被输送到外筒空腔中，经过分流体进入直管的内腔，在氧气压力的作用下，单向阀板正向打开，混合气体进入喷管内腔，最后经过喷管喷出。水通过注水管，经过分流体进入外筒与直管之间的环腔，最后经过喷管前端的孔眼喷射出去。喷出的水射流与氧气流在注入工具的前端进行混合，与被点燃的煤层发生热解、还原和氧化等气化反应，产生煤气。当气化剂注入停止时，单向阀板反向截止，会阻隔煤层中的高温气体倒流进入工具内烧毁工具，即防回火。注入工具内安装的热电偶用来监测注入点附近的温度，地面的多井作业远程监控中心通过信号线适时接收温度信号，利用温度来判断煤层燃烧带的状况与位置，通过连续管控制注入工具后退，调整注入点位置。图4 中心管式气化剂注入工具结构示意图


本文编号：3141003