美国煤炭地下气化先导试验及其对现代UCG技术的贡献

作者：黄婉; 王军; 汪凌霞; 易同生; 陈可心; 秦勇^*

来源：煤田地质与勘探, 2023, 51(07): 34-42.

• 煤炭地下气化
• 先导试验
• 技术创新
• 美国
• 贡献

煤炭地下气化(UCG)产业化有助于煤炭能源结构转型发展，提高煤炭资源的低碳化利用水平，是一项符合可持续发展战略的环境友好型能源开发技术。20世纪80—90年代的国际能源危机，促使美国大力发展UCG技术，先后开展了6大系列UCG先导试验，极大推进了UCG技术进步，为全球现代UCG技术的形成提供了关键基础。系统收集整理美国40余年的UCG先导试验成果，梳理关键技术发展路径，目的是为我国正在推进的UCG技术产业化进程提供启示和借鉴。研究表明，美国通过UCG先导试验和技术探索，确定了适宜于UCG技术的煤层和煤质条件，创新发展了钻井式UCG方法和工艺，尤其是发明了可控后退式注入点(CRIP)和双水平井(P-CRIP)技术，提供了气化通道建造、气化过程控制、合成气质量提高三方面技术难题的解决方案；提出了相邻孔腔相互融合的技术思路，为从单炉开始扩大UCG气化规模奠定了可行基础。在政府层面上组织实施系统的协同科技研发计划，是美国UCG技术创新能力持续释放的关键。同时，美国UCG系列试验尚有诸多技术难题有待进一步解决，如UCG炉地质密封性及其动态监测评价、气化通道动态监控与稳定性、煤层充分气化保障技术、炉宽安全有效扩展技术、UCG炉环境监测与控制、与碳减排密切结合的UCG技术等，为我国UCG技术发展提供了需要关注的重点方向。

• 单位
  中国矿业大学（北京）; 中国矿业大学