本實用新型屬于煤炭地下氣化技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種煤炭地下氣化注氣點后退控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

當(dāng)采用后退注氣點的方法進行煤炭地下氣化工藝時，氣化劑經(jīng)注氣噴頭注入氣化工作面，煤層被氣化后逐漸形成燃空區(qū)。所述的注氣噴頭可以延長氣化劑的噴射距離，并有效混合氣化劑，提高煤層氣化率，因此在氣化過程中需要監(jiān)測噴頭溫度，防止高溫受損，并及時向后拖動連續(xù)油管，使注氣點向后移動。在生產(chǎn)過程中，后退注氣點除了參考注氣點的溫度外，還必須考慮煤層的氣化率，最佳的效果是使注氣點附近煤層全部參與氣化反應(yīng)，然而氣化爐中煤層位于地下，難以確定煤層的氣化狀態(tài)，導(dǎo)致不能夠形成合理的注氣點后退的執(zhí)行依據(jù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種煤炭地下氣化注氣點后退控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)燃空區(qū)邊界和注氣點溫度可視化。在地下氣化過程中，通過綜合評估煤氣熱值、燃空區(qū)邊界和注氣點溫度，可以形成注氣點后退的執(zhí)行依據(jù)，利用排管裝置向后拖動連續(xù)油管，可以有效地控制煤層氣化率，延長注氣噴頭的使用壽命。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的：一種煤炭地下氣化注氣點后退控制系統(tǒng)，煤層燃空區(qū)的一端連接著出氣孔道，出氣孔道的出氣管伸出地面，煤層燃空區(qū)的另一端連接著氣化通道，在氣化通道內(nèi)配合安裝著連續(xù)油管，在連續(xù)油管內(nèi)配合安裝著注氧氣管道和熱電偶，在連續(xù)油管的進氣端設(shè)置著CO₂氣輸入接口，在連續(xù)油管的出氣端設(shè)置著注氣噴頭，熱電偶的測溫端固接在注氣噴頭上，位于地面上的連續(xù)油管與排管裝置相連接。

本實用新型包括排管裝置、連續(xù)油管、注氣噴頭、K型熱電偶、氣相色譜、測氡系統(tǒng)和測控系統(tǒng)；所述排管裝置用于向后拖動連續(xù)油管，完成后退注氣點的操作；所述注氣噴頭位于所述連續(xù)油管的出氣端；所述K型熱電偶位于連續(xù)油管內(nèi)部，同時測溫端被固定在所述注氣噴頭上，可以檢測注氣點的溫度；所述氣相色譜用于檢測出口煤氣的組分和熱值；所述測氡系統(tǒng)用于探測燃空區(qū)的邊界；所述測控系統(tǒng)由軟、硬件部分組成，硬件部分包括信號采集、傳輸和顯示裝置，軟件部分具有數(shù)據(jù)分析和可視化功能，用于將氡的濃度值轉(zhuǎn)化為燃空區(qū)信息，實現(xiàn)燃空區(qū)邊界和注氣點溫度可視化。

優(yōu)選地，所述的燃空區(qū)邊界可以反映煤層的氣化率，與所述注氣點的溫度和煤氣熱值結(jié)合起來，共同組成了注氣點后退的執(zhí)行依據(jù)。

技術(shù)效果：

1、當(dāng)所述的上述三個工藝參數(shù)同時符合注氣點后退的要求值時，本實用新型將所述的三個參數(shù)值組合在一起，形成注氣點后退的執(zhí)行依據(jù)。

2、根據(jù)所述的注氣點后退的執(zhí)行依據(jù)，利用排管系統(tǒng)向后拖動連續(xù)油管，可以有效地控制煤層氣化率。

3、根據(jù)所述的注氣點后退的執(zhí)行依據(jù)，可以及時地通過排管裝置執(zhí)行連續(xù)油管的后退操作，避免注氣噴頭在高溫環(huán)境中持續(xù)工作而縮短使用周期，甚至損壞，延長了注氣噴頭的使用壽命。

本實用新型實現(xiàn)了燃空區(qū)邊界和注氣點溫度可視化。在地下氣化過程中，通過綜合評估煤氣熱值、燃空區(qū)邊界和注氣點溫度，形成了注氣點后退的執(zhí)行依據(jù)，利用排管裝置向后拖動連續(xù)油管，有效地控制了煤層氣化率，延長了注氣噴頭的使用壽命。

附圖說明

圖1是本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

一種煤炭地下氣化注氣點后退控制系統(tǒng)，如圖1所示，煤層燃空區(qū)8的一端連接著出氣孔道9，出氣孔道9的出氣管伸出地面，煤層燃空區(qū)8的另一端連接著氣化通道1，在氣化通道1內(nèi)配合安裝著連續(xù)油管2，在連續(xù)油管2內(nèi)配合安裝著注氧氣管道3和熱電偶5，在連續(xù)油管2的進氣端設(shè)置著CO₂氣輸入接口6，在連續(xù)油管2的出氣端設(shè)置著注氣噴頭7，熱電偶5的測溫端固接在注氣噴頭7上，位于地面上的連續(xù)油管2與排管裝置4相連接。熱電偶5為K型或B型熱電偶。

以褐煤進行富氧-CO₂氣化工藝為例，褐煤在氣化過程中，氣化反應(yīng)區(qū)向四周擴展，并逐漸接近注氣點，而四周地層中賦存的氡元素受熱后向四周擴散，同時隨著溫度的變化發(fā)生不同程度的衰減，通過地面所述的測氡系統(tǒng)所監(jiān)測的氡的各同位素濃度，并經(jīng)所述測控系統(tǒng)可以反演出氣化反應(yīng)區(qū)中燃空區(qū)的邊界，當(dāng)燃空區(qū)邊界逐漸接近注氣點時，注氣點溫度將不斷升高，煤氣熱值不斷下降。而當(dāng)所述K型熱電偶所檢測的注氣點溫度達(dá)到50℃，由所述的氣相色譜所檢測的出氣孔中煤氣熱值低于3MJ/m³時，注氣點附近煤層氣化反應(yīng)強度較低，以燃燒反應(yīng)為主，煤層氣化率達(dá)到最大，此時，所述的控制系統(tǒng)將形成由燃空區(qū)邊界、注氣點溫度和煤氣熱值組成的注氣點后退執(zhí)行依據(jù)，由所述的排管裝置向后拖動連續(xù)油管，使注氣點后退，避免注氣噴頭在高溫環(huán)境中持續(xù)工作而縮短使用周期，甚至損壞，延長了注氣噴頭的使用壽命。