Способ бурения скважин В.Л.Финько и А.А.Алейникова Советский патент 1986 года по МПК E21B21/14 

«1,2541

Изобретение относится к горному елу, а именно к буреш-по скважин с далением штыба газ.ооб.разным промы- вочньгм агентом в газодинамических угольных пластах с высокой газо.ста- , 5 бг-йтьностью.

Целью изобретения является обеспечение безопасно,сти бурения в газодинамических пластах путем регулиро- в:ания уровня содержания метана в О воздушной смеси, циркулирующей по скважине.

На чертеже.показана технологическая схема бурения в газодинамических угольных „пластах с очисткой за- 15 боя от шлама газообразным промзпвочным агентом, поясняющая способ

Е.СЛИ содержание метана в исходящем из скважин потоке, метанов.оздуг ной , смеси не достигает нижнего предела , 20 воспламеняемости, сжатый воздух от- компре ссора 1 по подводящему магистральному трубопроводу, на котором установлены злдвижки-прерыватели, 2 и 3, газовый :расходомер 4, 25 5, метаномер 6 и задэижка-прерыва- телъ У, подается в буровой став 8, которому сообщается вращательно- поступательное движение .буровым стан ком 9. Исходящий из сква,живд газо- 30 угольный поток поступа.ет в герметизатор устья 10, которьй установлен на обсадной трубе П, В гериетизатор устья 10 от насоса .12 при открытой задвижке-прерывателе 3 и из емкости jj с доз.атором ПАВ 4 при открытой за-- движк:е-пр.ерывателе 15 поступает вода со смачивателем типа ДБ по подводящей магистрали, в которой установлен водяной расходомер 16.° 40

После пылеподавления в шламоотво- дящем канале герметизатора 10 шламо- в.одогазовьй поток поступает в отводящую магистр алъ, в которой установлены задвижка-прерьгеатель 1 7 шламо - 45 отделитель 18, из которого вода и щлам удаляются путем периодического открывания задвижек-прерывателей. V9 и 20. Очище.нная от воды и штыба газ.о- вая смесь поступает далее по отводя- д щей магистрали, в которой установлены метаномер 21, манометр 22, газовый расходомер 23 и задвижка-прерыватель 24, через которую газовая смесь сбрасывается в атмосферу горных выработок , Посредством задвижки 2.5 смесь сбрасы- вается в дегазационный трубопровод. Операции по удалению штыба и воды из

36 .2

галамротделителей 18 должны совпадать с операциями по наращиванию бурового става и не должны оказывать существенного влияния на изменение весового расхода циркулиругещей газовой см.еси.

При периодическом увеличении кон- центратдаи метана в исходящем потоке возможно увеличение весового расхода сжатого воздуха, ир не более чем на 25%. При бол.ее высокой концентрации метана разбавление смеси исключается, так как для этого понадобилось бы увеличение весового расхода промывочного агента в 1,5-2 и более раз

Если концентрация метана в исходящей из скважины газовой смеси определяет появление нижнего предела воспламеняемости газовой среды, задвижку-прерыватель 24 перекрьюают, а газовый поток направляют по всгГЬмо- гательной магистрали, .н которой установлены задвижка-прерйватель 26 и источник 27 для создания дискретного по величине давления потока, в подводящую м,агистр;аль,

В качестве источника 27 для создания дискретного по величине давления потока можно, использовать обычный компрессор с небольшим расходом, но более высоким давлением, чем может развивать основной кo пpeccop.

Включать в работу источник 27 постоянно после достижения уровня нейтральной газовой среды нет необходимости, возможно периодическое его включение по мере надобности.

Далее циркуляция газового потока производится по описанной скеме. При этом с помощью задвижки-прерывателя 2 снижают весовой расход подаваемого в скважину сжатого воздуха на величину, равную величине весового расхода подаваемого ,в подводящую магистраль исходящей из скважины метановоздушной смеси. В течение незначительного промежутка времени за счет того, что в процессе бурения выделяется большое количество метана, исходящая из скважины метановоз- душная смесь становится нейтральной средой. Дальнейший процесс бурения продалжают с подачей газообразного промывочного агента в скважину в дис кретном по величине давления режиме, осуществляемом при помощи источника 27, Это производится для того, чтобы поддерживать уровень содержания мета3

на в смеси путем стимулирования выделений метана из стенок скважины и для улучшения очистки скважины от штыба, выбуриваемого и выделяющегося в результате газ.одинамической активности пласта.

По мере появления в скважине избыточной газовой смеси с высоким содержанием метана периодически от- крьшается задвижка 25 и смесь сбра- сывается в дегазационный трубопровод. В дегазациснньтй став сбрасывается газовая смесь с высоким содержанием метана и по окончании проце1сса бурения.

Для реализации предлагаемого способа бурения достаточно использование серийно выпускаемого оборудования и контрольно-измерительной аппаратуры, например буровые станки ВJ00-200 с комплектом те снологическоСоставитель Е.Столбцов Редактор К.Волощук Техред И.Попович Корректор М.Пожо

4695/35

Тираж 5А8Подписяое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

1364

го оборудования - герметизатора устья типа УДС-2, манометров тип МКО или МКЛ, расходомеров типа ДП, метаномеров-самописцев типа М-100. При реализации предлагаемого способа бурения монтаж оборудования забуриЕ:1Иие к лроведенме скважин при отсутствии высоких метановыдеде- ний предлагается производить с не- пользованием известных технологических приемов и режимов разрушения и очистки.

Продолжительность операций по созданию невоспламеняемых смесей и поддержанию на забое скважины нейтральной газовой среды различна и зависит от газомосности и стеггени выбросоопасности пл;зста. Безопасное при бурении достигается регулировкой содержания метана в газовой смерн, циркулирующей по скважине.

Способ бурения скважин, включаю- разрушение горной породы,очистку сквалины от пшама воздухом,прдаваемьм .с переменным весовым расходом,от л и- ч а ю щ и и с я тем, что, d целью , обеспечения безопасности бурения в газодинамических угольных пластах путем регулирования уровня содержания метана в воздушной , циркулирующей по скважин-е, направляют обратно в скважину, исходящую нз нее метановоздушную смесь, досткгвгую по содержанию метана нижнего предела воспламеняемости, и снижают весовой расхЬд подаваемого в скважину воздуха на величину, равную весовому расходу исходящей из скважины метановоздуш- ной смеси, а при достижении в ней содержания метана уровня нейтральной газовой среды производят подачу воздуха в скважину в дискретном по величине давления режиме. t1 (Л hp СП {aii оэ сь