(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211001538.5 (22)申请日 2022.08.19 (71)申请人 陕西省煤田地质集团有限公司 地址 710000 陕西省西安市经开区文景路 26号 (72)发明人 王振东　杨甫　段中会　付德亮　 马丽　 (74)专利代理 机构 西安赛嘉知识产权代理事务 所(普通合伙) 61275 专利代理师 王伟超 (51)Int.Cl. E21B 43/295(2006.01) E21B 33/13(2006.01) E21B 47/10(2012.01) G06Q 10/06(2012.01)G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种富油煤地下原位转化及经济性评价方 法 (57)摘要 本发明提供了一种富油煤地下原位转化及 经济性评价方法， 该方法根据热解区块的地质资 料， 确定各井位置， 然后进行钻井、 射孔、 造缝作 业； 地层水排出后， 向注浆井注入耐高温水泥 浆； 注浆体终凝完成后， 在水平井中下入封隔器， 地 下原位转化运行时， 热解产物 直接经过采出管输 送至地面。 本发 明通过在富油煤热解区的外围空 间形成一层连续的三维注浆体、 将水平井与封隔 器联合使用、 辅助加热区的氧化反应、 根据月收 益曲线及时调整地下原位转化工艺参数， 阻断富 油煤热解区与外围空间的地下水和热解产物运 移， 防止热解产物堵塞地层， 降低地下原位转化 的能耗， 解决现有技术开发富油煤时， 加热效率 低、 污染物易扩散、 重质煤焦油堵塞地层、 能耗 高、 地下原位 开发工艺收益 率低的问题。 权利要求书2页 说明书8页 附图8页 CN 115306367 A 2022.11.08 CN 115306367 A 1.一种富油煤地下原位 转化方法， 其特 征在于： 具体包括以下步骤： S1： 在富油煤热解区(1)煤层顶板(2)的上方施工注热井(3)与开采井(4)， 所述注热井 (3)与开采井(4)下端均钻进至煤层底板(5)， 然后再富油煤热解区(1)施工水平井(6)将注 热井(3)与开采井(4)连通， 最后对注热井(3)、 开采井(4)与水平井(6)下入套管进行固井作 业； S2： 在富油煤热解区(1)边缘的煤层顶板(2)的上方施工前注浆井(7)与后注浆井(8)， 所述前注浆井(7)与后注 浆井(8)的下端均钻进至煤层底板(5)， 然后对 前注浆井(7)与后注 浆井(8)入套管进行固井作业； S3： 在富油煤热解区(1)边缘施工与前注浆井(7)与后注浆井(8)连通的注浆框架通道 (9)， 并对注浆框架通道(9)进行固井作业； 所述注浆框架通道(9)包括位于煤层顶板(2)的上注浆环形通道(901)、 位于煤层的若 干中注浆环形通道(902)、 位于煤层底板(5)的下注 浆环形通道(903)， 所述上注 浆环形通道 (901)、 中注浆环形通道(902)， 上注 浆环形通道(901)内侧连通有若干上水平通道(904)， 下 注浆环形通道(90 3)内侧连通有 若干下水平通道(90 5)； S4： 对注浆框架通道(9)以及注热井(3)煤层段、 开采井(4)煤层段和水平井(6)各点位 进行射孔、 造缝作业； S5： 对注浆框架通道(9)进行注浆作业； S6： 浆体终凝后进行原位热解作业。 2.如权利要求1所述的一种富油煤地下原位转化方法， 其特征在于： 在步骤S4之前安装 注热井(3)、 开采井(4)、 前注浆井(7)与后注浆井(8)的井口， 并在各个井口上安装环空阀 (10)。 3.如权利要求2所述的一种富油煤地下原位转化方法， 其特征在于： 步骤S4具体包括如 下步骤： S401： 对注热井(3)煤层段、 开采井(4)煤层段和水平井(6)进行常规射孔作业， 对注浆 框架通道(9)进行定向射 孔； S402： 射孔完成后， 向注浆框架通道(9)中注满水， 在注浆框架通道(9)下入造缝设备进 行造缝作业； S403： 向注热井(3)中注满水， 利用造缝设备依次对注热井(3)煤层段、 开采井(4)煤层 段和水平井(6)各点 位进行造缝作业； S404： 造缝作业完成后， 进行地层排水作业。 4.如权利要求1所述的一种富油煤地下原位转化方法， 其特征在于： 注浆开始前， 在地 面圈定监测边界线(11)， 用于监测注浆体(17)的空间扩散范围， 在地面监测边界线(11)范 围采用高密度电阻率法测定富油煤层的初始电阻率数据， 并根据富油煤层初始电阻率对浆 体的电阻率进 行调节， 增大浆体与富油煤层初始电阻率的差异,注 浆开始后， 对地层 进行高 密度电阻率法监测， 实时与富油煤层初始电阻率进行对比， 推断注 浆体(17)的扩散范围， 并 根据对比数据对注浆 参数进行调节。 5.如权利要求1或3所述的一种富油煤地下原位转化方法， 其特征在于： 在注浆停止后， 向注热井(3)、 开采井(4)再次注入加压空气， 所述加压空气 压力大于井内空气初始压力， 用 于防止浆体在注浆停止后继续 流动。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115306367 A 26.如权利要求1所述的一种富油煤地下原位转化方法， 其特征在于： 步骤S6具体包括如 下步骤： S601： 首先从注热井(3)中向水平井(6)下入第一封隔器(12)， 并启动第一封隔器(12)， 然后向注热井(3)下入井下电加热器(13)； S602： 将采出管(14)、 花管(15)、 第二封隔器(16)依次连接， 再将第二封隔器(16)下放 至水平井(6)靠 近注热井(3)一端， 并启动第二封隔器(16)； S603： 关闭注热井(3)和开采井(4)的环空阀(10)， 向注热井(3)中注入氮气， 所述氮气 压力大于地层裂缝启动压力； S604： 启动井下电加热器(13)， 对富油煤热解区(1)进行热解， 并通过采出管(14)将热 解产物输送至地 面。 7.如权利要求6所述的一种富油煤地下原位转化方法， 其特征在于： 所述采出管(14)为 具有加热功能的保温管。 8.如权利要求6所述的一种富油煤地下原位转化方法， 其特征在于： 随着热解反应的进 行， 采出管(14)、 花管(15)和第二封隔器(16)不断向开采井(4)移动， 并降低氮气纯度和井 下电加热器(13)的温度， 在氮气纯度降低时逐渐提高氧气的浓度。 9.一种基于权利要求1 ‑8任一项所述富油煤地下原位转化方法的经济性评价方法， 其 特征在于： 首先计算富油煤地下原位转化生产过程中的月投入支出费用， 根据热解产物的 量计算富油煤地下原 位转化生产过程中的月获收益； 然后根据所述月投入支出费用和所述 月获收益， 计算富油煤地下原位转化生产过程中的月利润； 最后根据月利润对富油煤地下 原位转化工艺进行月度调整。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115306367 A 3