Способ извлечения материалов из мощных подземных формаций Советский патент 1988 года по МПК E21C45/00 

Изобретение относится к геотехнологии и может быть использовано при скважинной гидродобыче полезных ископаемых, а также при валовом опро- бовании мощных продуктивных горизонтов.

Цель изобретения - обеспечение устойчивости стенок скважины и формирование разделительных пробок без извлечения скважинного гидромонитора.

На фиг. 1-3, представлены схемы, иллюстрирующие последовательность операций способа.

Способ осуществляют следующим образом.

Подземную формацию до нижней границы извлечения вскрывают скважиной 1 . До верхней границы из влечения скважину 1 проводят с увеличенным диметром, размещают в ней обсадную колонну и производят цементацию затруб ного пространства. Затем разбуривают цементную пробку и заглубляют сква- живу в интервал извлечения до его нижней границы. После этого в скважину 1 спускают дополнительную .обсадную колонну 2, при этом внешний диаметр этой колонны принимают та- КИМ, чтобы между стенками скважины 1 и колонной 2 оставался зазор. Устанавливать колонну в скважину 1 можно с опорой и закреплением её верхнего торца на верхней бровке цементного кольца 3, которое остается после разбуривания цементной пробки Для этого верхний конец колонны 2 должен иметь уширение.

Высоту интервала извлечения раз- деляют на слои 4-6 равной мощности и на целики 7-9 меяаду слоями. Высоту целиков принимают, исходя из конкретных горно-геологических условий на основании проведения опытных экс- сериментов.

Колонну 2 размещают в скважине 1 таким образом, чтобы ее нижний торец располагался в интервале целика 7 над нижним слоем 4. После этого вво

дят в скважину скважинньм гидромонитор 10 и приступают к отработке нижнего слоя 4. Каждый слой отрабатывают в следующей последовательног сти. Сначала производят размыв пород в слое в восходящем порядке с помощью водовоздушной струи при вращении скважинного гидромонитора 10, при этом мелкие фракции породы вы

о

5

0 5Q

Q е

5

0

5

носятся по колонне 2 и далее по скважине на поверхность по методу прямой промывки газожидкостными потоками, а крупные фракции магазини- руются в камере. Затем меняют прямую промывку на обратную, и в последовательности от верхней границы за- магазинированных пород к нижней производят гидроподъем этих пород по ставу скважинного гидромонитора,

При разкЕыве пород часть воздуха начинает постепенно скапливаться в зазоре стенками скважины 1 и колонной 2 и оттесняется из этого зазора жидкость, поэтому при прямой промывке скоростные потоки жидкос ти с мелкими фракциями попадают в колонну 2, а не в указанный зазор, и перемещаются вверх по этой колонне. Благодаря этому не размываются стенки 1, не ,происходит ее расщирение и не имеют место обрушения стенок Скважины. I

После размьгеа пород в слое 4 и

вьщачи замагазиНированной горной массы на поверхность с образованием выемочной камеры 11 поднимают скважин- ный гидромонитор 10 с расположением . его насадки в интервале целика 8 над слоем 5, который подлежит отработке. При вращении гидромонитора увеличивают давление водовоздущной струи и производят срезание концевой части колонны 2. Для облегчения процесса срезания в качестве колонны 2 можно использовать обсадные трубы из полиэтилена или же в водить в водовоз- душную смесь абразивный материал, например, песок.

После срезания часть колонны 2 опускается под собственным весом по юси скважины в камеру 11 и упирается своим нижним торцом в забой пере- бура, при этом верхний торец указанной части колонны располагается в интервале целика 7 над нижним слоем 4. Вслед за этим приступают к формированию разделительной пробки 12 над частью колонны. Данную пробку можно формировать различными путями, однако наиболее целесообразно осуществлять это следующим образом. В скважину по пространству между колонной и ставом гидромонитора 10 подают крупнокусковой наполнитель, например, мелкую гальку., гравий, и т.д. Указанньй наполнитель заполняет полость части колонны 2, но в силу своей крупности не может проникнуть между частью колонны и стенками ин- . терзала скважины в пределах целика 7, Благодаря этому постепенно над верхним торцом части колонны образуется пробка V2 из крупнокускового наполнителя. После образования этой пробки на нее подают более мелкий материал, например, крупньй песок, и производят заиливание пространства между крупными кусками пробки 12,

После формирования пробки 12 приступают к аналогичной отработке слоя 5 с образованием камеры 13. Вслед за извлечением замагазиниро- ванной горной массы из камеры 13 осу10

15

Формула изоб51етени

1. Способ извлечения материалов из мощных подземных формаций, вклю чающий вскрытие формации скважиной размещение в ней скважинного ромонитора, отработку формации сло ями в восходящем порядке с формиро ванием целиков мелду слоями, размещение в отработанной камере каждого слоя по оси скважины колонны с расположением ее верхнего торца в интервале целика между отработан ной камерой и вышележайщм слое; и с формированием разделительной про ки над указанным верхним торцом, отличающийся тем, что, с целью обеспечения устойчивости стенок скважины и формирования раз

25

ществляют срезание колонны 2 в пре- Ч2о делительных пробок без извлечения делах интервала целика 9. Новая часть колонны опускается по скважине под собственным весом и упирается своим нижним торцом в ранее сформированную пробку 12, при этом верхний торец данной части колонны располагается в интервале целика 8. После этого над новой частью колонны снова формируют пробку, и при отработке вышележащих слоев операции повторяют. Для того, чтобы нижний торец части колонны упирался в ранее сформированную пробку в пределах целика под отработанным слоем, а верхний торец располагался в пределах интервала целика.над отработанным

30

35

скважинного гидромонитора, в скваж не устанавливают обсадную колонну с размещением ее нижнего торца в интервале целика нижнего слоя, пос отработки каждого нижележащего сло производят срезание гидромонитором части обсадной колонны в интервале целика над вьшележащим слоем и перемещают указанную часть в отрабо танную камеру, затем формируют про ку над перепущенной колонной, при этом длину срезаемой части колонны принимают равной сумме высоты камеры и мощности целика.

2. Способ по п. 1, отлича ющийся тем, что перед формир ванием пробки в перемещенную часть колонны с поверхности подают крупнокусковой наполнитель.

слоем, длина части колонны должна быть равна сумме высоты камеры (слоя) и мощности целика.

Формула изоб51етения

1. Способ извлечения материалов из мощных подземных формаций, включающий вскрытие формации скважиной, размещение в ней скважинного ромонитора, отработку формации сло- ями в восходящем порядке с формированием целиков мелду слоями, размещение в отработанной камере каждого слоя по оси скважины колонны с расположением ее верхнего торца в интервале целика между отработанной камерой и вышележайщм слое; и с формированием разделительной пробки над указанным верхним торцом, отличающийся тем, что, с целью обеспечения устойчивости стенок скважины и формирования раз

делительных пробок без извлечения

скважинного гидромонитора, в скважине устанавливают обсадную колонну с размещением ее нижнего торца в интервале целика нижнего слоя, после отработки каждого нижележащего слоя производят срезание гидромонитором части обсадной колонны в интервале целика над вьшележащим слоем и перемещают указанную часть в отработанную камеру, затем формируют пробку над перепущенной колонной, при этом длину срезаемой части колонны принимают равной сумме высоты камеры и мощности целика.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед формированием пробки в перемещенную часть колонны с поверхности подают крупнокусковой наполнитель.

Фи8./

Фи8.3

Изобретение относится к геотехнологии и м.б. использовано при скважинной гидродобыче и при валовом опробовании мощных продуктивных горизонтов. Цель - обеспечение устойчивости стенок скважины и формирование распределительных пробок без извлечения скважинного гидромонитора (га). Способ осуществляют следуюпщм образом. Подземную формацию вскры- . вают I скважикой и в ней размещают ГМ. В скважине устанавливают ную колонну (К) и размещают ее нижний торец в интервале целика нижнего слоя. Отработку формации проводят слоями в восходящем порядке с форют- рованием целиков между слоями. Каждый слой обрабатывают в следукнцей последовательности. Сначала производят размыв пород в слое в восходящем порядке с помощью водовоздушной струи при вращении ГМ. В отработанной камере каждого слоя по оси скважины размещают К с расположением ее верхнего торца в интервале целика меццу отработанной камерой и вышележащим слоем. После отраббтки каждого нижет лежащего слоя производят срезание Ш части обсадной К в интервале целика над вышележащим слоем и перемещают указанную часть в отработанную камеру. Длину срезаемой части К принимают равной сумме высоты камеры и мощности целика. Затем над перепущенной К формуют пробку. Перед формированием, пробки в перемещаемую часть К с поверхности подают крупнокусковой наполнитель. После этого над новой частью К снова формируют пробку, и при отработке вышележащих слоев операции повторяют. 1 з.п, ф-лы, 3 ил. с е (Л 4 4 О5 &0 &0