Способ гидравлического расчленения угольного пласта Российский патент 2023 года по МПК E21B43/26 

Изобретение относится к способам гидравлической обработки угольных пластов и может быть использовано в угледобывающей отрасли промышленности.

Одной из важнейших задач угледобывающей отрасли промышленности является обеспечение эффективной и безопасной разработки угольных месторождений через подземные горные выработки, однако решение данной задачи может быть существенно осложнено ввиду высокой природной газоносности угольных пластов. Метан выделяется из разрабатываемого угольного пласта и пород пластов-спутников в процессе выемки угля и разгрузки массива, и скапливаясь в выработке образует взрывоопасную среду по газу метану, что приводит к необходимости остановки угледобывающего оборудования и процесса добычи угля в целом во избежание возникновения опасных для здоровья и жизни рабочего персонала ситуаций.

В настоящее время для устранения существующей проблемы применяют методы заблаговременной и предварительной дегазации угольных пластов, обеспечивающие возможность удаления метана из угольного пласта до начала его разработки. Для интенсификации процесса дегазации необходимо создание системы трещин в пласте для повышения его проницаемости.

Для создания системы трещин активно используются способы гидравлической обработки угольных пластов, такие как подземный гидравлический разрыв и гидравлическое расчленение с поверхности, к которому более конкретно относится способ по настоящему изобретению. При этом одним из важнейших этапов при проведении гидравлической обработки угольного пласта является этап анализа ее эффективности, позволяющий определить необходимость проведения дополнительных мероприятий для повышения проницаемости пласта.

Для этой цели используется известный из уровня техники способ гидравлического расчленения угольного пласта, при осуществлении которого производят гидравлическую обработку угольного пласта, при этом в подготовленную скважину нагнетают жидкую среду, временно приостанавливают нагнетание и ожидают стабилизации уровня жидкой среды в скважине, а затем осуществляют пульсирующее воздействие на объем нагнетенной в пласт жидкой среды, после чего анализируют эффективность гидравлической обработки угольного пласта на основании данных геофизического зондирования, по результатам которого оценивают наличие образования системы трещин в угольном пласте и степень раскрытия трещин, или на основании скорости падения уровня жидкой среды в скважине [RU2707825C1, дата публикации: 29.11.2019 г. МПК: E21B 43/26, E21C 41/00, E21C 45/00].

Также для вышеупомянутой цели используется выбранный в качестве прототипа способ гидравлического расчленения угольного пласта, при осуществлении которого производят гидравлическую обработку угольного пласта, при которой в подготовленную скважину нагнетают жидкую среду и фиксируют давление жидкой среды в скважине в процессе нагнетания, после чего анализируют эффективность гидравлического расчленения на основании оценки площади поверхности гидравлического расчленения с использованием модели утечки жидкости [US10982535B2, дата публикации: 20.01.2021 г., МПК: E21B 43/26, E21B 47/06, E21B 49/00].

Общим недостатком известных технических решений, в том числе прототипа, является высокий риск проведения лишних циклов гидравлической обработки угольного пласта в процессе его гидравлического расчленения из-за высокой сложности и низкой точности осуществляемого анализа эффективности проведенного гидравлического расчленения угольного пласта, по результатам которого нельзя однозначно определить, образовалось ли в пласте то необходимое количество трещин, система которых способствует удалению всего объема пластового газа, вследствие чего даже при успешном расчленении угольного пласта за один цикл гидравлической обработки, этот этап при таком неточном анализе может иметь множественные нецелесообразные итерации, что в свою очередь ведет к необоснованным затратам временных и человеческих ресурсов, а также избыточной нагрузке на оборудование и его преждевременному износу, что совокупно делает известные способы гидравлического расчленения угольного пласта неэффективными и очень трудоемкими и требует разработки иного решения, позволяющего с высокой точностью определять эффективность гидравлического расчленения, проведенного посредством гидравлической обработки пласта.

Техническая проблема, на решение которой направлено изобретение, заключается в необходимости повышения эффективности и снижения трудоемкости способа гидравлического расчленения угольного пласта.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении точности анализа эффективности гидравлического расчленения угольного пласта и исключении за счет этого необходимости повторного выполнения этапа гидравлической обработки угольного пласта.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Способ гидравлического расчленения угольного пласта, при осуществлении которого производят гидравлическую обработку угольного пласта, при которой в подготовленную скважину нагнетают жидкую среду и фиксируют давление жидкой среды в скважине в процессе нагнетания, после чего анализируют эффективность гидравлического расчленения. В отличие от прототипа объем жидкой среды нагнетают последовательно двумя частями, при этом первую часть объема жидкой среды нагнетают с постепенным повышением темпа нагнетания, а вторую его часть – с постепенным снижением темпа нагнетания, величину которого устанавливают пропорционально величине повышения темпа нагнетания первой части объема жидкой среды, а в процессе анализа эффективности гидравлического расчленения определяют наличие и величину остаточных деформаций угольного пласта путем сравнения между собой величин показателей давления жидкой среды при нагнетании первой и второй частей объема жидкой среды в подготовленную скважину.

Способ гидравлического расчленения угольного пласта включает в себя этап гидравлической обработки угольного пласта и этап анализа эффективности гидравлического расчленения.

На этапе гидравлической обработки угольного пласта в подготовленную скважину нагнетают жидкую среду, за счет чего обеспечивается создание в угольном пласте системы трещин. Нагнетание объёма жидкой среды осуществляют последовательно двумя частями, первую часть объема жидкой среды нагнетают с постепенным повышением темпа нагнетания, вторую его часть – с постепенным снижением темпа нагнетания, величину которого устанавливают пропорционально величине повышения темпа нагнетания первой части объема жидкой среды, а в процессе нагнетания фиксируют давление жидкой среды в скважине. Такой подход позволяет в дальнейшем осуществить новый для данной области техники подход в анализе эффективности осуществляемого гидравлического расчленения пласта.

В качестве жидкой среды при осуществлении способа может быть использована вода, кислотосодержащая жидкость или жидкость содержащая пропант, при этом вода, используемая в качестве жидкой среды, может быть окрашена нетоксичным органическим красителем.

Скважина, в которую нагнетают жидкую среду, может быть пробурена вертикально с поверхности до уровня залегания обрабатываемого угольного пласта. Подготовку скважины могут осуществлять путем обсадки ее трубами, цементирования затрубного пространства и установки на устье скважины арматуры, обеспечивающей подачу в скважину жидкой среды, а также установки на оголовок скважины датчика давления, обеспечивающего фиксацию давления жидкой среды в процессе нагнетания.

Нагнетание в скважину жидкой среды может обеспечиваться посредством одного или нескольких нагнетательных устройств, представленных насосами или насосными установками, которые могут быть соединены с арматурой устья скважины трубопроводом высокого давления. Для регулирования темпа нагнетания жидкой среды может быть использовано подключенное к одному или нескольким нагнетательным устройствам по каналу связи устройство управления темпом нагнетания, которое в свою очередь может быть выполнено с возможностью регистрации темпа и объема нагнетания.

Нагнетание в скважину первой части объема жидкой среды с постепенным повышением темпа нагнетания позволяет динамически увеличить давление жидкой среды в скважине и с наиболее высокой вероятностью преодолеть давления разрыва угольного пласта и получить в угольном пласте систему трещин.

При ожидаемых условиях нагнетание в скважину второй части объема жидкой среды с постепенным снижением темпа нагнетания, сопровождается снижением давления жидкой среды в скважине, которое свидетельствует о наличии остаточных деформаций угольного пласта, вследствие образования в нем системы трещин при нагнетании первой части объема жидкой среды.

При этом величину снижения темпа нагнетания второй части объема жидкой среды устанавливают пропорционально величине повышения темпа нагнетания первой части объема жидкой среды, что позволяет при наличии остаточных деформаций угольного пласта оценить в процессе анализа эффективности гидравлического расчленения то, каким образом их величина влияет на величину показателей давления жидкой среды. Такая возможность обеспечивается при сравнении между собой величин показателей давления жидкой среды при нагнетании первой и второй частей объема жидкой среды в скважину.

Пропорциональность снижения темпа нагнетания второй части объема жидкой среды может обеспечиваться за счет того, что снижение темпа нагнетания осуществляют ступенями такой же длительности и величины, как и при повышении темпа нагнетания. Также возможно нагнетание первой части объема жидкой среды с постепенным повышением темпа нагнетания и последующим удерживанием значения темпа нагнетания на максимальном уровне до тех пор, пока объем первой части жидкой среды не будет полностью закачан в скважину, после чего приступают к нагнетанию второй части объема жидкой среды. По завершении этапа гидравлической обработки скважину могут герметично закрывать и ожидать падения давления жидкой среды в скважине.

На этапе анализа эффективности гидравлического расчленения определяют наличие и величину остаточных деформаций угольного пласта путем сравнения между собой величин показателей давления жидкой среды, зафиксированных при реализации вышеуказанной методики гидравлической обработки угольного пласта.

Анализ эффективности гидравлического расчленения может быть реализован при помощи пользовательской компьютерной системы. Датчик давления, обеспечивающий фиксацию давления жидкой среды, и устройство управления темпом нагнетания, обеспечивающее регистрацию темпа и объема нагнетания, могут быть подключены по каналу связи напрямую к пользовательской компьютерной системе или могут быть подключены к системе сбора данных, которая в свою очередь может быть подключена к пользовательской компьютерной системе.

Этап анализа эффективности гидравлического расчленения позволяет определить необходимость проведения повторной гидравлической обработки пласта для повышения проницаемости пласта и необходимые для этого темпы нагнетания.

Для анализа эффективности гидравлического расчленения могут быть построены графики или иные формы представления зависимости давления жидкой среды от темпа нагнетания, при нагнетании соответствующих частей объема жидкой среды, при помощи которых может быть определено значение Δ, характеризующее величину остаточных деформаций пласта.

В случае, если Δ составляет менее 1%, то остаточные деформации пласта определяют как отсутствующие. В данном случае имеет место упругая деформация пласта под воздействием на него жидкой среды, что свидетельствует об отсутствии раскрытия трещин в пласте и низкой эффективности гидравлического расчленения пласта.

В случае, если Δ составляет от 1 до 10%, то остаточные деформации пласта определяют как наличествующие и имеющие среднюю величину, что свидетельствует о раскрытии трещин по основной системе трещиноватости, формировании дополнительной площади обнажения в пласте и средней эффективности гидравлического расчленения пласта.

В случае, если Δ составляет более 10%, то остаточные деформации пласта определяют как наличествующие и имеющие большую величину, что свидетельствует о раскрытии трещин по основной и вторичной системам трещиноватости, формировании дополнительной площади обнажения в пласте и высокой эффективности гидравлического расчленения пласта.

Необходимость проведения повторной гидравлической обработки пласта и необходимые для этого темпы нагнетания определяют исходя из величины значения Δ, характеризующего величину остаточных деформаций пласта.

В случае, если Δ составляет не более 10%, а эффективность гидравлического расчленения пласта определена как низкая или средняя, то осуществляют повторную гидравлическую обработку пласта, при которой максимальный темп выбирают соответствующим максимальному темпу нагнетания, достигнутому в процессе предшествующей гидравлической обработки, а скорость выхода на максимальный темп нагнетания увеличивают вдвое.

В случае, если Δ составляет более 10%, а эффективность гидравлического расчленения пласта определена как высокая, то повторную гидравлическую обработку пласта не проводят, а выполнение способа гидравлического расчленения пласта на этом завершают.

Для обеспечения возможности проведения качественного гидравлического расчленения угольного пласта и одновременно с этим обеспечения возможности проведения качественного анализа эффективности гидравлического расчленения — объем первой части жидкой среды может составлять 70 – 90 % от общего объема нагнетаемой жидкой среды. Минимальное значение объема первой части жидкой среды, составляющее 70 % от общего объема нагнетаемой жидкой среды, было определено опытным путем исходя из необходимости длительного воздействия на пласт с постепенным повышением темпа нагнетания для образования в нем системы трещин. При этом в случае, если объем первой части жидкой среды составит более 90 % от общего объема нагнетаемой жидкой среды, то объем второй части жидкой среды составит менее 10 % и длительность нагнетания столь малого объема жидкой среды не позволит собрать то количество данных о процессе нагнетания с постепенным снижением темпа, которое необходимо для проведения качественного анализа эффективности гидравлического расчленения.

Изобретение может быть выполнено из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о его соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».

Изобретение характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что объем жидкой среды нагнетают последовательно двумя частями, при этом первую часть объема жидкой среды нагнетают с постепенным повышением темпа нагнетания, а вторую его часть – с постепенным снижением темпа нагнетания, величину которого устанавливают пропорционально величине повышения темпа нагнетания первой части объема жидкой среды, что при сравнении между собой величин показателей давления жидкой среды при нагнетании первой и второй частей объема жидкой среды в подготовленную скважину, позволяет произвести оценку того, каким образом наличие и величина остаточных деформаций влияют на изменение показателей давления жидкой среды в скважине в процессе гидравлической обработки, и с учетом этого наиболее точно решить обратную задачу, заключающуюся в определении наличия и величины остаточных деформаций, для осуществления дальнейшего качественного анализа эффективности гидравлического расчленения угольного пласта и принятия на основании результатов этого анализа решений о необходимости проведения повторной гидравлической обработки.

Благодаря этому обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в повышении точности анализа эффективности гидравлического расчленения угольного пласта и исключении за счет этого необходимости повторного выполнения этапа гидравлической обработки угольного пласта, тем самым повышается эффективность и снижается трудоемкость способа гидравлического расчленения угольного пласта.

Изобретение обладает ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует о его соответствии критерию патентоспособности «новизна».

Из уровня техники не известен способ гидравлического расчленения угольного пласта, при осуществлении которого методика проведения гидравлической обработки угольного пласта обеспечивала бы не только возможность непосредственного образования системы трещин в угольном пласте, но и обеспечивала бы повышение точности анализа эффективности гидравлического расчленения угольного пласта без существенного усложнения и увеличения трудоемкости самого процесса анализа, ввиду чего изобретение, относящееся к настоящему способу, соответствует критерию патентоспособности «изобретательский уровень».

Изобретение поясняется следующими фигурами.

Фиг. 1 — Функциональная схема оборудования для реализации способа гидравлического расчленения угольного пласта.

Фиг. 2 — Алгоритм способа гидравлического расчленения угольного пласта.

Фиг. 3 — Алгоритм анализа эффективности гидравлического расчленения угольного пласта.

Фиг. 4 — Типовые кривые темпа и объема нагнетания в процессе гидравлической обработки угольного пласта.

Фиг. 5 — Типовой график зависимости давления жидкой среды от темпа нагнетания.

Для иллюстрации возможности реализации и более полного понимания сути изобретения ниже представлен вариант его осуществления, который может быть любым образом изменен или дополнен, при этом настоящее изобретение ни в коем случае не ограничивается представленным вариантом.

Для реализации способа гидравлического расчленения угольного пласта используют следующее оборудование: нагнетательное устройство 110, с подключенным к нему устройством 120 управления темпом нагнетания, датчик 130 давления, установленный на арматуре 140 устья скважины, обеспечивающей подачу в скважину жидкой среды, при этом датчик 130 давления и устройство 120 управления темпом нагнетания подключены к системе 150 сбора данных, которая в свою очередь по каналу связи подключена к пользовательской компьютерной системе 160, содержащей процессор, системную память и устройства ввода и вывода данных. Нагнетательное устройство 110 и арматура 140 устья скважины соединены трубопроводом высокого давления. В качестве жидкой среды использовалась вода, окрашенная нетоксичным органическим красителем.

Способ гидравлического расчленения угольного пласта реализуют рядом основных этапов, включающих: этап 200 подготовки скважины к гидравлической обработке, этап 300 гидравлической обработки пласта, этап 400 анализа эффективности гидравлического расчленения пласта и этап 500 определения необходимости проведения повторной гидравлической обработки пласта.

На этапе 200 осуществляют подготовку скважины к гидравлической обработке, в процессе которой скважину обсаживают трубками, цементируют затрубное пространство и устанавливают на устье скважины арматуру 140 и датчик 130 давления.

На этапе 300 осуществляют гидравлическую обработку пласта путем нагнетания в подготовленную скважину первой части объема жидкой среды с постепенным повышением темпа нагнетания, после чего сразу же осуществляют нагнетание второй части объема жидкой среды с постепенным снижением темпа нагнетания, при этом снижение темпа нагнетания осуществляют ступенями такой же длительности и величины, как и при повышении темпа нагнетания.

На протяжении всего процесса гидравлической обработки посредством устройства 120 управления регистрируют темп нагнетания (м³/мин и л/с) и объем нагнетания (м³) жидкой среды, посредством датчика 130 регистрируют давление жидкой среды (бар) и осуществляют передачу этих данных системе 150 сбора данных, а от нее на пользовательскую компьютерную систему 160 для контроля показателей темпа и объема нагнетания и давления жидкой среды в процессе гидравлической обработки, а также для дальнейшего анализа эффективности гидравлического расчленения.

По окончании этапа 300 скважину герметично закрывают на период от 4 до 14 дней и ожидают падения давления жидкой среды в ней.

Этап 400, на котором осуществляют анализ эффективности гидравлического расчленения пласта, реализуют следующим образом:

На этапе 410 посредством компьютерной системы 160 осуществляют построение графика зависимости давления жидкой среды от темпа нагнетания.

На этапе 420 посредством компьютерной системы 160 на полученном графике выделяют часть кривой, соответствующей процессу нагнетания второй части объема жидкой среды, при котором происходило снижение темпа нагнетания жидкой среды.

На этапе 430 посредством компьютерной системы 160 на полученном графике выделяют часть кривой, соответствующей процессу нагнетания первой части объема жидкой среды, для которой значения темпа нагнетания находятся в том же диапазоне значений, что и для части кривой, соответствующей процессу нагнетания второй части объема жидкой среды.

На этапе 440 посредством компьютерной системы 160 вычисляют площади (бар⋅л/с) под двумя частями кривой, выделенными на этапах 420 и 430.

На этапе 450 посредством компьютерной системы 160 сравнивают между собой полученные на этапе 440 значения площади и определяют значение Δ (%), характеризующее степень отличия площади под частью кривой, соответствующей процессу нагнетания второй части объема жидкой среды, от площади под частью кривой, соответствующей процессу нагнетания первой части объема жидкой среды. Значение Δ определяют посредством компьютерной системы 160 по следующей формуле:

S₁ — площадь под частью кривой, соответствующей процессу нагнетания второй части объема жидкой среды, выделенной на этапе 420 (бар⋅л/с);

S₂ — площадь под частью кривой, соответствующей процессу нагнетания первой части объема жидкой среды, выделенной на этапе 430 (бар⋅л/с).

На этапе 460 специалист анализирует значение Δ, полученное на этапе 450, и определяет наличие и величину остаточных деформаций пласта следующим образом:

В случае, если Δ составляет менее 1%, то остаточные деформации пласта определяют как отсутствующие. В таком случае имеет место визуальное наложение частей кривой, определенных на этапах 420 и 430 друг на друга, что свидетельствует об упругой деформации пласта, отсутствии раскрытия трещин в пласте и низкой эффективности гидравлического расчленения пласта.

В случае, если Δ составляет от 1 до 10%, то остаточные деформации пласта определяют как наличествующие и имеющие среднюю величину, что свидетельствует о раскрытии трещин по основной системе трещиноватости, формировании дополнительной площади обнажения в пласте основной системы трещин и средней эффективности гидравлического расчленения пласта.

В случае, если Δ составляет более 10%, то остаточные деформации пласта определяют как наличествующие и имеющие большую величину, что свидетельствует о раскрытии трещин по основной и вторичной системам трещиноватости, формировании дополнительной площади обнажения в пласте и высокой эффективности гидравлического расчленения пласта.

На этапе 500, с учетом результатов анализа эффективности гидравлического расчленения пласта полученных на этапе 400 определяют необходимость проведения повторной гидравлической обработки пласта и необходимые для этого темпы нагнетания.

В случае, если эффективность гидравлического расчленения пласта определена как низкая или средняя, то осуществляют повторную гидравлическую обработку пласта. При этом максимальный темп нагнетания выбирают соответствующим максимальному темпу нагнетания, достигнутому на этапе 300, а скорость выхода на максимальный темп нагнетания увеличивают вдвое.

В случае, если эффективность гидравлического расчленения пласта определена как высокая, то повторную гидравлическую обработку пласта не проводят, а способ гидравлического расчленения пласта на этом завершают.

В любом из случаев, когда на этапе 500 необходимо проведение повторной гидравлической обработки пласта, то повторяют шаги, описанные на этапах 300, 400 и 500 и осуществляют способ гидравлического расчленения пласта до тех пор, пока не будет достигнута высокая его эффективность, после чего выполнение способа завершают.

Для подтверждения достижения изобретением технического результата ниже приведен пример осуществления способа гидравлического расчленения угольного пласта.

Для этого производили гидравлическую обработку угольного пласта, в процессе которой жидкую среду нагнетали в подготовленную скважину двумя частями, при этом общий объем нагнетаемой жидкой среды составлял 700 м³, а объем первой части жидкой среды составлял 601м³, что соответствовало 85,8% от общего объема нагнетаемой жидкой среды.

Первую часть жидкой среды нагнетали с постепенным повышением темпа нагнетания с 0,34 до 4,11 м³/мин ступенями по 0,03 м³/мин в течение 127 минут, после чего темп активно повышали с 4,2 до 5,4 м³/мин ступенями по 0,2 м³/мин в течение 7 минут и удерживали значение темпа 5,4 м³/мин в течение следующих 52 минут. Общее время нагнетания первой части жидкой среды составило 186 минут.

Начиная с 187 минуты нагнетали вторую часть жидкой среды с понижением темпа нагнетания с 5,2 до 4,2 м³/мин ступенями по 0,2 м³/мин в течение 6 минут, после чего темп нагнетания снижали с 4,11 до 3,63 м³/мин ступенями по 0,03 м³/мин в течение 17 минут, затем темп снижали с 3,3 до 1,5 м³/мин в течение 5 минут и на этом останавливали нагнетание. Общее время нагнетания второй части жидкой среды составило 28 минут.

Общее время процесса гидравлической обработки составило 214 минут. На протяжении всего процесса гидравлической обработки системой 150 сбора данных осуществлялось получение данных о темпе нагнетания (м³/мин и/или л/с) и объеме нагнетания (м³) жидкой среды, от устройства 120 управления, а также о давлении жидкой среды (бар), регистрируемых датчиком 130 давления с периодичностью в одну минуту, и осуществлялась передача собранных данных пользовательской компьютерной системе 160, которой осуществлялось построение кривых темпа и объема нагнетания (Фиг. 4).

По окончании гидравлической обработки скважину герметично закрывали на 4 дня и ожидали падения давления жидкой среды в ней.

Также по окончании гидравлической обработки производили анализ эффективности гидравлического расчленения угольного пласта, в процессе которого осуществляли построение графика зависимости давления жидкой среды (бар) от темпа нагнетания (л/с) (Фиг. 5) посредством компьютерной системы 160 и выделяли на графике часть кривой (обозначена на Фиг. 5 черным цветом), соответствующей процессу нагнетания второй части объема жидкой среды и часть кривой (обозначена на Фиг. 5 серым цветом), соответствующей процессу нагнетания первой части объема жидкой среды, для которой значения темпа нагнетания находятся в том же диапазоне значений что и для части кривой, соответствующей процессу нагнетания второй части объема жидкой среды.

Затем вычисляли значения площадей под этими кривыми, сравнивали полученные значения и определяли величину Δ, которая составила Δ = 6,9%. После этого анализировали значение Δ = 6,9%. Полученное значение свидетельствовало о средней величине остаточных деформаций и средней эффективности гидравлического расчленения пласта. Для повышения эффективности гидравлического расчленения пласта проводили его повторную гидравлическую обработку, при этом максимальный темп нагнетания составил 5,4 м³/мин, а время выхода на него составило 70 минут.

Повторный анализ показал высокую эффективность гидравлического расчленения пласта, в связи с чем выполнение способа гидравлического расчленения угольного пласта завершали.

По завершении гидравлического расчленения угольного пласта скважину герметично закрывали на 18 месяцев и ожидали падения давления жидкой среды в ней, после чего приступали к следующим этапам предварительной дегазации угольного пласта.

Таким образом обеспечивалось достижение технического результата, заключающегося в повышении точности анализа эффективности гидравлического расчленения угольного пласта и исключении за счет этого необходимости повторного выполнения этапа гидравлической обработки угольного пласта, тем самым повышалась эффективность и снижалась трудоемкость способа гидравлического расчленения угольного пласта.

Изобретение относится к способам гидравлической обработки угольных пластов и может быть использовано в угледобывающей отрасли промышленности. Согласно способу производят гидравлическую обработку угольного пласта, в процессе которой в подготовленную скважину нагнетают жидкую среду и фиксируют давление жидкой среды в скважине в процессе нагнетания. При этом объем жидкой среды нагнетают последовательно двумя частями - первую часть объема жидкой среды нагнетают с постепенным повышением темпа нагнетания, а вторую его часть – с постепенным снижением темпа нагнетания, величину которого устанавливают пропорционально величине повышения темпа нагнетания первой части объема жидкой среды. В процессе проводят анализ эффективности гидравлического расчленения, который заключается в определении наличия и величины остаточных деформаций угольного пласта путем сравнения между собой величин показателей давления жидкой среды при нагнетании первой и второй частей объема жидкой среды в подготовленную скважину. Технический результат заключается в повышении эффективности гидравлического расчленения угольного пласта. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ гидравлического расчленения угольного пласта, при осуществлении которого производят гидравлическую обработку угольного пласта, в процессе которой в подготовленную скважину нагнетают жидкую среду и фиксируют давление жидкой среды в скважине в процессе нагнетания, после чего анализируют эффективность гидравлического расчленения, отличающийся тем, что объем жидкой среды нагнетают последовательно двумя частями, при этом первую часть объема жидкой среды нагнетают с постепенным повышением темпа нагнетания, а вторую его часть – с постепенным снижением темпа нагнетания, величину которого устанавливают пропорционально величине повышения темпа нагнетания первой части объема жидкой среды, а в процессе анализа эффективности гидравлического расчленения определяют наличие и величину остаточных деформаций угольного пласта путем сравнения между собой величин показателей давления жидкой среды при нагнетании первой и второй частей объема жидкой среды в подготовленную скважину.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе анализа эффективности гидравлического расчленения осуществляют построение графиков зависимости давления жидкой среды от темпа нагнетания при нагнетании соответствующих частей объема жидкой среды, площади под которыми в процессе анализа эффективности гидравлического расчленения затем сравнивают между собой и определяют значение Δ, характеризующее величину остаточных деформаций пласта.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в случае, если эффективность гидравлического расчленения определяют как низкую или среднюю, осуществляют повторную гидравлическую обработку пласта, при которой максимальный темп нагнетания выбирают соответствующим максимальному темпу нагнетания, достигнутому в процессе предшествующей гидравлической обработки, а скорость выхода на максимальный темп нагнетания увеличивают.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что скорость выхода на максимальный темп нагнетания при повторной гидравлической обработке пласта увеличивают вдвое.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в случае, если эффективность гидравлического расчленения определяют как высокую, повторную гидравлическую обработку пласта не проводят.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что объем первой части жидкой среды составляет 70–90 % от общего объема нагнетаемой жидкой среды.