Способ извлечения материалов из продуктивных горизонтов Советский патент 1987 года по МПК E21C45/00 

Изобретение относится к геотехнологии и может быть использовано для разработки месторождений через скважины с применением средств гидромеханизации.

Цель изобретения - повьпцение эффективности извлечения материалов путем увеличения дезинтегрирующего действия струи и снижения энергоемкости размыва при разработке мощных залежей плотных пород.

На чертеже представлена схема реализации способа.

Способ осуществляют следующим образом .

Продуктивный горизонт вскрывают скважиной 1, в которой размещают скважинный гидромониторный агрегат с пульповыдачной колонной 2, напорно колонной 3, установленной с возможностью вращения и осевого перемещения относительно колонны 2 и снабженной насадкой, и с нагнетательным устройством 4, снабженным изолирую- Л1ими зону нагнетания пакерами - верхним 5 и нижним 6.

Разработку горизонта ведут слоями в направлении сверху вниз с образованием выемочной камеры 7. Перед началом размыва в стенках скважины 1 образуют поинтервально горизонтальные круговые гидроврубы 8.

При размыве пород каждого вышележащего слоя путем вращения: и постепенного спуска напорной колонны 3 с насадкой с помощью нагнетательного устройства 4 при рабочем положении гидропакеров 5 и 6 из скважины 1 производят нагнетание рабочего агента в гидровруб, примыкающий к почве камеры 7 в режиме гидроразрыва. При этом образуется дискообразная полость 9 гидроразрыва. Полость имеет указанную форму благодари предварительному образованию гидроврубов 8. Наличие полости ослабляет плотные породы и обеспечивает фильтрацию рабочего агента на большее расстояние от скважины 1.

Дальнейшее нагнетание рабочего агента разупрочняёт структурные связи пород и насыщает собой поры и капилляры, при этом основные фильтрационные потоки направлены к днищу камеры 7. За счет градиента давления происходит разупрочнение пород нижнего слоя, а также дополнительное разупрочнение размываемых пород верх0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

него слоя, которые в свое время уже были ослаблены. Благодаря этому су- ще.ственно повышается эффективность как текущего размыва верхнего слоя, так и последующего нижнего.

После размыва верхнего слоя агрегат опускают ниже во второй слой и при размыве этого слоя осуществляют нагнетание жидкости в третьем слое и т.д. Пульпа засасывается в приемную камеру выдачного устройства и по пульпоподъемной колонне 2 выдается на поверхность.

При комбинированной разработке при наличии в продуктивном горизонте полезных компонентов, растворяющихся в реагентах, при размыве каждого вышележащего слоя в породы нижележащего слоя могут закачивать растворитель, при этом в зависимости от горно-геологических условий и физико-химической обстановки возможны следующие варианты.

В породы нижележащего слоя нагнетают выщелачивающий раствор с высокой концентрацией растворителя, например серной кислоты, а размыв вышележащего слоя производят водой. В другом варианте размыв и нагнетание производят раствором с одним и тем же содержанием растворителя. В третьем варианте в процессе нагнетания осуществляют за- кисление пород нижележащего слоя раствором с низким содержанием растворителя, а размыв производят раствором с более высоким содержанием растворителя. Эффективность каждого варианта может быть проверена опытным путем.

При этом целесообразно расстояние между гидроврубами 8, а следовательно, и между полостями 9 гидроразрыва принимать равным высоте слоя. В этом случае нижняя граница дискообразной полости может в дальнейшем использоваться, как днище камеры. Однако, с другой стороны, для более активной обработки пород при нагнетании полости 9 следует образовывать в нижней половине подлежащего, отработке слоя в силу того, что над полостью 9 гидроразрыва скорость фильтрации значительно выше из-за того, что камера 7 выполняет функции своеобразной от- качной скважины, так как давление в ней ниже давления, наблюдающегося под полостью 9, значит, и фильтрующиеся потоки над полостью 9 могут распространиться на большее расстояние, нежели фильтрующиеся потоки, направленные под полость 9.

Формула изобретения

1. Способ извлечения материалов из продуктивных горизонтов, включающий вскрытие горизонта гидродобычной скважиной, размещение в ней скважин- ного гидромониторного агрегата, разупрочнение горизонта поинтервальным образованием полостей гидрораэрыва насыщения породы рабочим агентом, разработку пласта напорной струей, образование камеры и выдачу пульпы на поверхность, отличающий- с я тем, что, с целью порышения эффективности извлечения материалов путем увеличения дезинтегрирующего действия струи и снижения энергоем

кости размыва при разработке мощных залежей плотных пород, гидроврубы образуют предварительно в пределах продуктивного горизонта, разработку его ведут слоями сверху вниз с расположением гидровруба в нижней половине слоя, а насьщение породы нижележащего слоя производят одновременно с размывом вышележащего нагнетанием рабочего агента в гидровруб в режиме . идроразрыва.

2.Способ по п. 1, с т л и- чащщийся тем, что в качестве рабочего агента, нагнетаемого в породы нижележащего слоя, используют выщелачивающий раствор.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что нагнетание рабочего агента в породы нижележащего слоя и размыв вьшележащего осуществляют по одной гидродобычной скважине.

Изобретение относится к области геотехнологии и может быть использовано с применением средств гидромеханизации при разработке месторождений через скважины. Цель - повышение эффективности извлечения материалов путем увеличения дезинтегрирующего действия струи и снижение энергоемкости размыва при разработке мощных залежей плотных пород. Продуктивный горизонт вскрывают гидродобычной скважиной и в ней размещают гидромониторный агрегат с пульповыдачной колонной. В скважине размещают также напорную колонну, нагнетательное устройство и и золирующие зону нагнетания пакеры. Разработку горизонта ведут слоями в направлении сверху вниз с образованием выемочной камеры. Перед началом размыва в стенках скважины об аэуют предварительно горизонтальные круговые гидроврубы. При размыве пород каждого вышележащего слоя производят одновременно нагнетание рабочего агента в гидровруб в режиме гидроразрыва. Размыв вышележащего слоя и нагнетание рабочего агента в породы нижележащего слоя осуществляют по одной гидродобычной скважине. В качестве рабочего агента используют вьш(елачивающий раствор. 2 3.п. ф-лы, 1 ил. (/)

Составитель Н.Чертова Редактор М.Недолуженко Техред Л.Олейник Корректор М.Демчик .

Заказ 359/34Тираж 455 Подписное

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

11