Способ извлечения материалов из подземных формаций через скважины Советский патент 1987 года по МПК E21C45/00 

Изобретение относится к ropHoiviy депу и геологии и может быть использовано при сквалшнной гидродобыче ма- теригшов, а также при валовом опробовании продуктивных горизонтов.

Целью изобретения является обеспечение эффективного извлечения материала при малоустойчивых породах кровли с одновременным увеличением объёма извлекаемого из выемочной камеры материала.

На фиг.1 представлена схема осуществления предлагаемого способа; на фиг.2 - выемочная камера, вид в плане.

Способ поясняется на примере валового опробования рудной залежи 1 с неустойчивыг-ш породами кровли. Залежь 1 вскрывают тремя скважинами с перебуром в почву залежи 1: вьщачной 2 и двумя добычг-шми 3 и-4. Б выдач- ной сквшк-ине 2 размещают пульпоподъ- емную колонку 5 с распололсением ее торца в перебуре и производят с помощью цементировочного агрегата це- менгацию затрубного пространства указанной: колонны 5, при этом цементацию осуществляют от уровня, расположенного ниже уровня интервала извлечения, в нашем случае - ниже почвы залежи 1, до уровня, расположенного выше указанного интервала, в ншнем случае -- выше кровли залежи 1. При водонасыщенных налегающих породах цементацию затрубного пространства колонны 5 целесообразно производить до поверхности.

После набора твердеющим материалом в затрубном пространстве прочности в колонну 5 опускают гидроперфоратор и у ншкней границы интервала извлечения, в нашем случае у почвы заг/ежи К, производят гидроперфорацию колонны 5 и цементного кольца с образованием перфорационгшх каналов б, которые в дaл Jнeйшeм будут слулдать приемными окнами пульпоподъемной ко- лон1т 5. Гидроперфорация позволяет получить в колонне 5 и цементном кольце перфорационные каналы задань х размеров„С целью исключения зашты- бовки колонны 5 при гидроподъеме крупных кусков диаметр каждого перфорационного канала могут прнгшмать равным 1/3 диаметра пульпоподъемной колонны 5, так как на основе практических исследований выявлено, что при проходе кускоЕ с диаметром менее

1/3 диаметра колонны заштыбовки колонны не происходит даже при массовом поступлении крупной фракции в колонну.

Затем с помощью скважинных гидромониторов 7 и 8, размещенных в добычных скважинах 3 и 4, производят сбойку этих скважин с колонной 5. В процессе сбойки порода отводится через

добычные скважины 3 и 4 по методу прямой промывки. После осуществления сбойки приступают к размыву пород в пределах выемочной камеры 9 с вьща- чей пульпы на поверхность через перфорационные каналы 6 колонны 5 в последнюю При обрушении пород залежи на почву производят дезинтеграцию этих пород и ее доставку к перфорационным каналам 6 принудительно струями этих же гидромониторов 7 и 8. Камеру ,9 могут отрабатывать секторами, зaxoдкaмIi или врубами.

Для обеспечения наиболее эффективной прочистки перфорационных каналов 6 в случае их заштыбовки перфорацию колонны 5 и цементного кольца целесообразно осуществлять нанротив добычных сквалшн 3 и 4. Тогда расштыбовку указанных каналов 6 можно осуществить струями гидромониторов 7 и 8. Выдачу пульпы на поверхность по колонне 5 могут осуществлять с помощью эрлифта 1 1ли за счет избыточного давления в выемочной камере 9, создаваемого за чет герметизации добычных 4 и 3 на поверхности пре- венторами. Размыв пород в затопленном забое целесообразно осуществлять

0

0

5

газожидкостными струями, так как этим существенно повьшается эффективность размыва за счет увеличения дальности эффективного действия гидромониторной струи.

При указанной последовательности операций в центральной части выемочной камеры 9 образуется поддерлсиваю-. арй кровлю залежи 1 столб в виде ко- ЛОН1Ш 5 с цементной оболочкой. Это не только обеспечивает устойчивость пород кровли и сохранение выдачной скважины над камерой в устойчивом положении, но также позволяет значительно увеличить площадь обнажения кровли вокруг выдачной скважины 2 и, соответственно, увеличить объем извлекаемого из камеры 9 материала при условии сохранения устойчивого состояния кровли.

Формула изобрет.ения

1. Способ извлечения материалов из подз-емных формаций через скважины, включающий бурение выдачной и по мень- з шей мере одной добычной скважины, вскрывающих продуктивный пласт, размещение в выдачной скважине пульпо- подъемной колонны, а в добычной - скважинного гидромонитора, сбойку fO скважин и размыв пород формации с выдачей пульпы на поверхность, отличающийся тем, что, с целью обеспечения эффективного извлечения материала при малоустойчивых по- 5 родах кровли с одновременным увеличе29 .4

нием объема извлекаемого из выемочной камеры материала, производят цементацию затрубного пространства пульпо- подъемной колонны в интервале, превышающем границы продуктивного пласта, после чего у нижней границы этого пласта вьшолняют перфорацию пульпо- подъемной колонны и цементного кольца при этом сбойку скважин осуществляют после затве13дения цементного раствора в затрубном пространстве.

2. Способ ПОП.1, отличающийся тем, что перфорацию пуль- поподъемной колонны и цементного кольЦй вьтолняют напротив добычной скважины.

Изобретение относится к области горного дела и геологии и позволяет обеспечить эффективное извлечение материала при малоустойчивых породах кровли с одновременным увеличением объема извлекаемого из выемочной камеры 9 материала. Вскрывают продуктивный пласт 1 выдачной 2 и двумя (или по меньшей мере одной) добычными 3 и 4 скважинами (С). Б С 2 размещают пульпоподъемную колонну (ПК) 5 и производят цементацию затрубного пространства ПК 5 в интервале, пре- вьшающем границы пласта 1, после чего у нижней границы пласта 1 напротив С 3 и 4 выполняют перфорацию ПК 5 и цементного кольца с образованием перфорационных каналов 6. После затвердевания цементного раствора в затрубном пространстве осуществляют с помощью скважинных гидромониторов 7, 8, размещенных в С 3 и 4, сбойку этих СЗи4соС2. Б процессе сбойки порода отводится через С 3 и 4 по методу прямой промывки. После осуществления сбойки приступают к размыву пород в пределах выемочной камеры 9 с вьщачей пульпы на повер сность через каналы 6 в ПК 5. При этом в центральной части камеры 9 образуется поддерживающий кровлю пласта 1 столб в виде ПК 5 с цементной оболочкой, i з.п. ф-лы, 2 ил. i С/)

Редактор М.Циткина

Составитель Н.Чертова Техред А.Кравчук

Заказ 2401/28

Тираж 454Подписное

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.

Физ2

Корректор В.Бутяга