一种基于一巷两用、三气合采高效回收天然气的方法

本发明属于天然气水合物开采，具体涉及一种基于一巷两用、三气合采高效回收天然气的方法。

背景技术：

1、随着全球能源需求的不断增加，天然气作为一种清洁高效的能源来源，其开采技术得到了广泛关注。传统的开采方法如水力压裂已被广泛应用，但传统的天然气抽采工作需要在地面布置泵车车队进行水力致裂，而且存在环境污染和高耗水量等问题。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的缺点，本发明提供一种基于一巷两用、三气合采高效回收天然气的方法。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种基于一巷两用、三气合采高效回收天然气的方法，包括如下步骤：

4、(1)在煤系地层的稳定岩层中开设一条工作巷，工作巷通向地面，工作巷内部设置第一抽采管道；

5、(2)在工作巷内向上向下分别开设暗立井连通工作巷，将特氟龙护管放置在暗立井内，第二抽采管道与微波注热天线位于特氟龙护管内部，微波注热天线的端头连接微波注热发射设备，工作巷上面的暗立井和内部的特氟龙护管向上贯穿致密砂岩层伸入页岩层，工作巷下面的暗立井和内部的特氟龙护管向下贯穿弯曲带伸入裂隙带；特氟龙护管表面分布贯穿孔；第二抽采管道与第一抽采管道连通；

6、(3)在煤矿开采过程中，将位于工作巷上面的第二抽采管道与微波注热发射设备位于页岩层，微波注热发射设备进行微波注热，开启连接第二抽采管道的泵，第二抽采管道对页岩层气进行抽取；然后将位于工作巷上面的第二抽采管道与微波注热发射设备位于致密砂岩层，微波注热发射设备进行微波注热，开启连接第二抽采管道的泵，第二抽采管道对致密砂岩层气进行抽取，抽取的页岩层气和致密砂岩层气输送至第一抽采管道然后输送至地面；

7、(4)在开采页岩层气的同时，将位于工作巷下面的第二抽采管道与微波注热发射设备位于裂隙带，微波注热发射设备进行微波注热，开启连接第二抽采管道的泵，第二抽采管道对煤层气进行抽取，输送至第一抽采管道然后输送至地面；然后将位于工作巷下面的第二抽采管道与微波注热发射设备位于弯曲带，微波注热发射设备进行微波注热，开启连接第二抽采管道的泵，第二抽采管道对致密砂岩层气进行抽取，输送至第一抽采管道然后输送至地面。

8、本发明所使用的微波注热发射设备为本领域常规的微波注热发射设备，可以根据实际需要来选择和设置微波注热参数。

9、作为本发明的优选实施方案，在工作巷内向上开设暗立井的数量为2个以上；在工作巷内向下开设暗立井的数量为2个以上，按照实际需要进行暗立井的设置。

10、作为本发明的优选实施方案，所述步骤(3)中，暗立井设置在煤矿开采区域的上面，在煤矿开采过程中同步进行页岩气、致密砂岩气、煤层气的开采。

11、作为本发明的优选实施方案，所述第二抽采管道由多个管道首尾可拆卸连接组成的管道，在开采致密砂岩层过程中，通过拆卸第二抽采管道的部分管道将第二抽采管道的端口置于开采区域；微波注热天线的端头连接微波注热发射设备，电线是可弯曲的，能够控制微波注热发射设备的位置。

12、作为本发明的优选实施方案，所述第二抽采管道的端头和微波注热发射设备在同一开采区域。

13、作为本发明的优选实施方案，所述第一抽采管道和第二抽采管道均连接泵，将抽采的气体从开采区采集进行第二抽采管道，然后在第一抽采管道通输送至地面。

14、作为本发明的优选实施方案，所述特氟龙护管内部设置有封孔器，封孔器与特氟龙护管间隙配合连接，将特氟龙护管分割为上下两部分，第一抽采管道和微波注热天线在特氟龙护管内部贯穿封孔器。

15、封孔器与特氟龙护管间隙配合连接是为了给抽采管道营造一个密闭的环境，形成的负压环境有利于抽采管道抽采天然气。

16、作为本发明的优选实施方案，所述第二抽采管道位于页岩层页开采岩气时，封孔器位于泥岩层；第二抽采管道位于致密砂岩层开采致密砂岩气时，封孔器位于暗立井底部；第二抽采管道位于裂隙带开采煤层气时，封孔器位于弯曲带。

17、作为本发明的优选实施方案，微波注热发射设备在页岩层进行3-4次微波注热；微波注热发射设备在致密砂岩层进行2-3次微波注热；微波注热发射设备在弯曲带进行1-2次微波注热；微波注热发射设备在裂隙带进行1-2次微波注热。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明首次提出将一巷两用、三气合采技术与微波致裂技术结合，一方面，通过在煤系地层中布设一条长期稳定的工作巷，实现了致密砂岩气、煤层气和页岩气三种天然气资源的同步开采，减少多井开发需求，提高了资源利用效率；同时对煤层瓦斯进行有效治理，降低煤炭开采过程中发生瓦斯突出灾害的概率。另一方面，提高了岩石的渗透性，促进天然气的释放，储层气体渗透率提高了107～266％，同时促进了煤储层内天然气的高效解吸/释放，天然气采收率提高了30％以上，而且减少了水资源消耗和次生地质灾害和环境污染。

技术特征：

1.一种基于一巷两用、三气合采高效回收天然气的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.权利要求1所述基于一巷两用、三气合采高效回收天然气的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，暗立井设置在煤矿开采区域的上面，在煤矿开采过程中同步进行页岩气、致密砂岩气、煤层气的开采。

3.如权利要求1所述基于一巷两用、三气合采高效回收天然气的方法，其特征在于，所述第二抽采管道由多个管道首尾可拆卸连接组成的管道，在开采致密砂岩层过程中，通过拆卸第二抽采管道的部分管道将第二抽采管道的端口置于开采区域。

4.如权利要求1所述基于一巷两用、三气合采高效回收天然气的方法，其特征在于，所述第二抽采管道的端头和微波注热发射设备在同一开采区域。

5.如权利要求1所述基于一巷两用、三气合采高效回收天然气的方法，其特征在于，所述第一抽采管道和第二抽采管道均连接泵，将抽采的气体从开采区采集进行第二抽采管道，然后在第一抽采管道通输送至地面。

6.如权利要求1所述基于一巷两用、三气合采高效回收天然气的方法，其特征在于，所述特氟龙护管内部设置有封孔器，封孔器与特氟龙护管间隙配合连接，将特氟龙护管分割为上下两部分，第一抽采管道和微波注热天线在特氟龙护管内部贯穿封孔器。

7.如权利要求6所述基于一巷两用、三气合采高效回收天然气的方法，其特征在于，所述第二抽采管道位于页岩层页开采岩气时，封孔器位于泥岩层；第二抽采管道位于致密砂岩层开采致密砂岩气时，封孔器位于暗立井底部；第二抽采管道位于裂隙带开采煤层气时，封孔器位于弯曲带。

8.如权利要求1所述基于一巷两用、三气合采高效回收天然气的方法，其特征在于，微波注热发射设备在页岩层进行3-4次微波注热；微波注热发射设备在致密砂岩层进行2-3次微波注热；微波注热发射设备在弯曲带进行1-2次微波注热；微波注热发射设备在裂隙带进行1-2次微波注热。

技术总结本发明公开了一种基于一巷两用、三气合采高效回收天然气的方法，属于天然气水合物开采技术领域。本发明通过将一巷两用、三气合采技术与微波致裂促解增透技术相结合，一方面，在煤系地层中布设一条长期稳定的工作巷，实现致密砂岩气、煤层气和页岩气三种天然气资源的同步开采。微波致裂促解增透技术则通过高频电磁波加热岩层，提高其渗透性，促进天然气的高效释放。另一方面，提高了岩石的渗透性，促进天然气的释放，储层气体渗透率提高了107～266％，同时促进了煤储层内天然气的高效解吸/释放，而且减少了水资源消耗和次生地质灾害和环境污染。技术研发人员：王品,贾朵雪儿,郑晓林,周淑婷,陈夺受保护的技术使用者：广西大学技术研发日：技术公布日：2025/1/6