Способ изоляции горных выработок от притока подземных вод Советский патент 1987 года по МПК E21B33/13 

1

Изобретение относится к горной промьгашенности и предназначено для обеспечения горных работ в водоносном породном массиве, в том числе при содержании в воде ядовитых га-зов, как,например,сероводорода.

Целью изобретения является повышение эффективности изоляции за счет увеличения проницаемости вещества для тампонирования.

Способ осуществляют следующим образом.

Пробуривают скважины с дневной поверхности на водоносный горизонт, по которым нагнетают газ-гидратооб- разователь под давлением, превышающим пластовое давление, и заполняют зону тампонирования, образуя в ней водогазовую смесь, затем резко увеличивают давление в системе нагнетания до величины, обеспечивающей превращение водогазовой смеси в твердое кристаллогидратное вещество,пос- ле чего скважины герметизируют и консервируют.

Величину давления в нагнетательной системе определяют в зависимости от температуры обводненных пород, пластового давления и индивидуальной характеристики газа-гидрато- образователя или газовой смеси. Количество, подаваемое в зону тампонирования ,газа-гидратообразователя определяют количеством воды в 1 м горных пород и содержанием газа в ней, например сероводорода. Возможна разновидность способа, при которой производят предварительную замену пластовых вод в зоне тампонирования водогазовой смесью, подготавливаемой на дневной поверхности и закачиваемой: по скважинам.

Пример. Нагнетают газообразный фреон-12 под избыточным давлением 100-150 кПа в породный массив, который содержит 180 л/м воды, 150 мг/л растворенного в воде сероводорода, 16431 мг/л растворенного в воде метана и имеет температуру .пород О - 4 С, кислотность рН 7,4 - 7,7. После наполнения зоны тампонирования фреоном-12 резко увеличивают величину давления в системе нагнетания, например до 10000 кПа, тем

12899812

самым переводят смесь воды с фреоном- -12 в кристаллогидратную фазу следующего составам GCt.F

15,6Н.О.

(1)

fO

15

При этом наличие в воде сероводорода и метана обусловливает образование смешанных кристаллог идратов с заполнением больших полостей кристаллической решетки гидратом фреона-12 в соответствии с формулой (1). Малые полости решетки заполняют газогидратом сероводорода, имеющим состав

(2)

16HjS

8ССЕ„Р -ISH.O

. . --.

(3)

20

25

и газогидратом метана

16 CCljjFg H O.

Необходимое количество фреона-12 для кристаллизации воды, сероводорода и метана в объеме 1 м указанного породного массива 14,3 м в соответствии с формулами (1) - (3). При этом каждые 5,56 мг. фреона-12 обеспечивают связьшание более 14 мг воды, 1 мг сероводорода и 1 мг метана.

30

Формула изобретения

40

1.Способ изоляции горных вьфабо- ток от притока подземных вод, вклю чающий нагнетание в водоносные nqgp- 35 дй веществ для тампонирования водоносных пород под давлением, пре- вьш1ающим пластовое, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности изоляции за счет увеличения проницаемости веществ для тампонирования, в породах в качестве вещества для тампонирования применяют гаэ-гидратообразователь, который нагнетают до наполнения им зоны там- понирования и образования водогазовой смеси, при этом давление нагнетания повьш1ают до величины, вьш1е фазового превращения водогазовой смеси в твердое кристаллогидратное вещество.

2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что в качестве газа-гидратообразователя применяют фре- он или углеводороды.

50

ВНИИПИ -Заказ 7879/30 Тираж 554

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

GCt.F

15,6Н.О.

(1)

При этом наличие в воде сероводорода и метана обусловливает образование смешанных кристаллог идратов с заполнением больших полостей кристаллической решетки гидратом фреона-12 в соответствии с формулой (1). Малые полости решетки заполняют газогидратом сероводорода, имеющим состав

(2)

16HjS

8ССЕ„Р -ISH.O

. . --.

(3)

20

25

и газогидратом метана

16 CCljjFg H O.

Необходимое количество фреона-12 для кристаллизации воды, сероводорода и метана в объеме 1 м указанного породного массива 14,3 м в соответствии с формулами (1) - (3). При этом каждые 5,56 мг. фреона-12 обеспечивают связьшание более 14 мг воды, 1 мг сероводорода и 1 мг метана.

30

Формула изобретения

1.Способ изоляции горных вьфабо- ток от притока подземных вод, включающий нагнетание в водоносные nqgp- дй веществ для тампонирования водоносных пород под давлением, пре- вьш1ающим пластовое, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности изоляции за счет увеличения проницаемости веществ для тампонирования, в породах в качестве вещества для тампонирования применяют гаэ-гидратообразователь, который нагнетают до наполнения им зоны там- понирования и образования водогазовой смеси, при этом давление нагнетания повьш1ают до величины, вьш1е фазового превращения водогазовой смеси в твердое кристаллогидратное вещество.

2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что в качестве газа-гидратообразователя применяют фре- он или углеводороды.

Подписное

Изобретение относится к горной промьшшенности и позволяет повысить эффективность изоляции горных выработок за счет увеличения проницаемости веществ для тампонирования в породах. На водоносный горизонт пробуривают скважины. По ним нагнетают в водоносные породы в качестве вещества для тампонирования газ-гидра- тообразователь. Газ нагнетают под давлением, превьппающим пластовое давление, и заполняют им зону тампонирования. В качестве газа-гидратообразо- вателя применяют фреон или углеводороды. В зоне тампонирования образу- ется водогазовая смесь. Давление нагнетания повьпиают до величины вьше фазового превращения водогазовой сме- .си в твердое кристаллогидратное вещество. После этого скважины герметизируют и консервируют. 1 з.п. ф-лы. W IsD 00 00