Способ гидравлической обработки угольного пласта Советский патент 1989 года по МПК E21F7/00 E21F5/02 

1

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для повьпаения газоотдачи дегазационных скважин и предотвращения пьшеобразования при отработке угольных пластов.

Цель изобретения - повышение эффективности гидрообработки пласта за счет создания системы .трещин, равномерно распределенных по всей длине скважины.

На фиг.1 показана схема гидрообработки пласта на первом интервале длины скважины; на фиг.2 - то же, для второго интервала длины скважины.

Буровым станком 1 бурят часть скважины длиной не менее двух радиусов гидроразрьюа.пласта, при этом величина радиуса гидроразрьша пласта принимается равной длине герметизатора. Это связано с тем, что при нагнетании жидкости в угольный массив, она распространяется во все стороны от обрабатьюаемой скважины, в .том числе к устью скважины и вглубь массива от ее забоя. Поэтому величина расстояния, на которое проникает жидкость вглубь массива, определяется длиной герметизатора. После распространения жидкости за зону герметизации, т.е. на длину герметизатора, процесс гидрообработки прекращают, тж как жидкость вытекает из обрабатываемой скважины.

При бурении пластовой скважины двухлопастным долотом необходимо обращать внимание на поверхность стенок. Чем выше скорость бурения и крупнее скол, тем больше неровностей на стенках скважины, что не может от4

fOKsk

рицательно не сказаться на кач€;стве герметизации. Опьггным путем установлено, что при размере частиц скола не более 1 мм стенки скважины имеют ровную поверхность.

Скорость бурения поэтому рассчитывается таким образом, чтобы размеры частиц шлама не превьшзали мм. После окончания бурения скважину тщательно промьшают. Затем к штангам 3 вместо буровой коронки подсоединяют герметизатор шлангового типа 2 и подают весь буровой став к забою скважины с таким расчетом, чтобы между герметизатором и забоем оставалось расстояние 20-30 см. Высоконапорной насосной установкой 4 через шланги 5 -ведут нагнетание рабочей жидкости, которая поступает через шланги 5, штанги 3 в герметизатор 2., расширяет его, и он плотно перекрывает скважину. После достижения предельного значения давления на конце герметиза тора открывается клапан, и жидкость поступает в интервал скважины между герметизатором и забоем 6 в заданном режиме в радиусе гидроразрыва. После окончания гидрообработки жидкость

uuix y iacTKOB , Всего скважина длиной, 1апример 100 м, может HNiCTb 6-й интервалов обработки. Количество жидкости, которое нес)б ;одимо подать в каждый интервал скважины, определяется по формуле. После окончания заключительного этапа обработки последнего интервала скважины промыва10 мт, герметизируют в устье и подключают к вакуумной линии.

Количество и протяженность трещин зависят как от прочности угля, так и от режима обработки (давления,

15 темпа и общего расхода жидкости).

Контролируя процесс закачки жидкости в пласт на каждом участке скважины, создают трещины определенного направления, равномерно распределен20 ные по всей длине скважины, что позволяет увеличить продуктивность скважин и повысить эффективность дегазащ и пласта и равномерное его увлажнение. Пример. Из выработки,

25 пройденной по угольному пласту буровым станком, бурят пластовую скважину диаметром 60 мм и длиной 15-20 м. Затем ее тщательно промьюают, поднимают снаряд и вместо буровой коронки

спускают, вместо герметизатора встав- 30 наворачивают герметизатор длиной 9

или 12 м, который подают к забою прО бурённого интервала с помощью штанг

к

ляют буровую коронку и трдательно промьюают скважину, после чего бурят следующий интервал скважины длиной не менее двух радиусов гидроразрьюа или двух длин герметизатора. 35

Подготовку ноЕюго участка скважины необходимо ос тцествить с таким расчетом, чтобы полностью перебурить обработанную зону и в нетронутом массиве имелся бы участок скважины дли- 40 ной не менее длины герметизатора,. Если длина пробуренного участка скважины меньше двух длин герметизатора, то происходит повторное воздействие на угольный массив. Если длина участ-45 ка скважины значительно больше двух длин герметизатора, то не обрабатывается полностью подготовленный участок скважины. Поэтому наиболее оптимальной длиной подготавливаемого участка jg скважины, которая определяется исходя из природных (моищости пласта) и технических условий (производительности насосной установки), является дли- на, равная двойной длине герметиза- 55 тора плюс 20-30 см на камеру гидровоздействия .

Затем повторяют указанный процесс гидрообработки этого и следую(фиг.1) После этого к штангам подсоединяют высоконапорный насос. После включения на-соса герметизатор расширяется и плотно изолирует обрабатываемый интервал скважины. При давлении 3-4 МПа на герметизатора открывается клапан, и вода поступает в пласт. Нагнетание ведут в режиме гидроразрыва при давлении 8,0- 20,0-МПа и расходе воды 40-50 л/мин (при значениях, превышаю1Ч1-:х естественную преемистость пласта). Контроль за этими параметрами осуществляют с помощью монометра и расходомера. Определяют время нагнетания и объем закачанной жидкости.

Закачав расчетное количество воды,, насос останавливают, воду спускают из системы и из скважины, герметизатор извлекают, вместо него наворачивают буровую коронку и пробури вают след тощий интервал длиной не ме нее двух длин герметизатора, т.е. следующего участка длиной 15-20 м, затем скважину тщательно промывают, подают на забой гермет1 затор и процесс обработки повторяют.

uuix y iacTKOB , Всего скважина длиной, 1апример 100 м, может HNiCTb 6-й интервалов обработки. Количество жидкости, которое нес)б ;одимо подать в каждый интервал скважины, определяется по формуле. После окончания заключительного этапа обработки последнего интервала скважины промывамт, герметизируют в устье и подключают к вакуумной линии.

Количество и протяженность трещин зависят как от прочности угля, так и от режима обработки (давления,

темпа и общего расхода жидкости).

Контролируя процесс закачки жидкости в пласт на каждом участке скважины, создают трещины определенного направления, равномерно распределенные по всей длине скважины, что позволяет увеличить продуктивность скважин и повысить эффективность дегазащ и пласта и равномерное его увлажнение. Пример. Из выработки,

пройденной по угольному пласту буровым станком, бурят пластовую скважину диаметром 60 мм и длиной 15-20 м. Затем ее тщательно промьюают, поднимают снаряд и вместо буровой коронки

к

(фиг.1) После этого к штангам подсоединяют высоконапорный насос. После включения на-соса герметизатор расширяется и плотно изолирует обрабатываемый интервал скважины. При давлении 3-4 МПа на герметизатора открывается клапан, и вода поступает в пласт. Нагнетание ведут в режиме гидроразрыва при давлении 8,0- 20,0-МПа и расходе воды 40-50 л/мин (при значениях, превышаю1Ч1-:х естественную преемистость пласта). Контрол за этими параметрами осуществляют с помощью монометра и расходомера. Определяют время нагнетания и объем закачанной жидкости.

Закачав расчетное количество воды,, насос останавливают, воду спускают из системы и из скважины, герметизатор извлекают, вместо него наворачивают буровую коронку и пробуривают след тощий интервал длиной не менее двух длин герметизатора, т.е. следующего участка длиной 15-20 м, затем скважину тщательно промывают, подают на забой гермет1 затор и процесс обработки повторяют.

гг-г - -г- т - гт ТГ Т:-.-.-.-.-.-.. -..---.-.

V

Изобретение относится к горной пром-сти и предназначено для газоотдачи дегазационных скважин., Цель - повыгаение эффективности гидрообработки пласта за счет создания системы трещин, равномерно распределенных по всей длине скважины. Бурят скважины по пласту до заданной глубины участками. Насосной установкой закачивают жидкость в пласт после обуривания каждого участка на длину, не меньшую двойной длины герме- , тизатора. При этом проводят гидравлическую обработку пласта в радиусе, р авном длине герметизатора. Последний подают на забой после обуривания каждого участка, 2 ил, ю

. -х-w iv c

,

.. .-./: / .. .-. : :Фие.1

c

,

.. .. .-..S.

Фиг. г