Способ образования трещины в плоскости,перпендикулярной оси скважины Советский патент 1987 года по МПК E21C39/00 

В торцбвой части скважины 2 с помощью гидрозэтвора 4 образуют нагнетательную 5 с обеспечением мееду забоем 6 скважины 2 и герметизирую-, щей поверхностью 7 гидрозатвора 4 за-- зора не более 0,1 диаметра скважины 2. После этого в камеру 5 нагнетают с темпом 1-3 МПа/с рабочую жидкость до гидроразрыва стенок скважины. При

1 Изобретение относится KVгорному

делу р может быть использовано при разработке угольных пластов с трудно- обрушаемой кровлей, при измерении напряжений методом гидравлического разрыва, а также для дегазации газо- насыгценного горного массива.

.Целью изобретения является повы гаение надежности ориентации трещины а монолитных породах.

На чертеже представлена технологическая схема осуществления способа.

Способ осуществляют следующим образом.

Из горной выработки 1 бурят скважину 2 до места расположения намеченной трещины 3. В торцовой части сква- жиць 2 с помощью гидрозатвора об- разуют нагнетательную камеру 5 с обеспечением между забоем 6 скважины 2 и герметизирующей поверхностью 7, гидрозатвора 4 зазора не более 0,1 диаметра скважины 2. После этого насосом 8 в камеру 5 со скоростью 1-3 МПа/с нагнетают по трубрпрдводу 9 рабочую жидкость до.гидроразрыва, который фиксируют по показаниям нометра 10.

В лабораторных условиях на образ-; цах песчаника, гипса, песчаного слйн- ца и эквивалентных материалов осуществляли гидроразрыв в при различных геометрических параметрах нагнетательных камер. При дпине нагнета- тельных камер более 0,1 диаметра скважины трещины образовывались, как правило, пар аллельно ее продольной оси, при длине камеры менее 0,1 диаметра - только перпендикулярно про- дольной оси скважины. При зазоре

обеспечении зазора не более 0,1 диаметра-скважины деформации в радиальном направлении стенок камеры 5 затруднены из-за удерживающего влияния сближенных торцовых поверхностей - забоя 6 скважины 2- и гидрозйтвора 4. При этом гидроразрыв проявляется в образовании трещины в направлении, перпендикулярном оси скважины, 1 ил.

0

5

между герметизирующей поверхностью и забоем скважин более 0,1 диаметра скважины гидроразрыв происходит в плоскости, параллельной оси скважины, так как при указанном условии имеется возможность деформации боковых стенок нагнетательной- камеры в радиальном направлении.

При обеспечении минимальных за- зоров между указэнными поверхностями (не более 0,1 диаметра скважины) деформации в радиальном направлении - стенок камеры затруднены из-за удерживающего ВЛИЯ1Л1Я сближенных торцовых поверхностей - забоя скважины и гидрозатвора. При этом гидроразрыв проявляется в образовании трещины в направлении, перпендикулярном оси скважины.

При низкой скорости нагнетания рабочей жидкости (менее 1 МПа/с) в горных породах происходит фильтрация жидкости, в результате чег о изменяются свойства породы в сторону увеличения пластичности. Поэтому гидроразрыв либо не происходит, либо трещина гидроразрыва образуется в произвольном, обычно структурно-ослабленном направлении. При высокой скорости нагнетания (более 3 МПа/с) может происходить образование серии трещин, ориентированных в различных ийпра:вле- ниях относительно оси скважины.

0

5

35 Формула изобретения

Способ образования трещины в плоскости, перпендикулярной оси скважины, включающий герметизацию участка сква-: 40 жины между ее забоем и гидрозатвором ;и нагнетание жидкости в герметизированный участок до разрыва стенок

J1286770- -

скважины, отличающийся на расстоянии не более 0,1 диаметра тем, что с целью повьппения надеж- скважины от ее/забоя, а нагнетание Ности ориентации трещины в монолит- жидкости производя с темпом 1 - . ных породах, гидрозатвор размещают 3 МПа/с.