Способ заполнения подземных полостей Советский патент 1989 года по МПК E21B43/28 E21F15/00 

I

Изобретение относится к геотехнологии и может быть использовано при закачивании геотехнологических скважин с гравийными фильтрами, при закладке выработанного пространства выемочных камер в процессе скважинной гидродобычи и опробования, а также при не- .обходимости полного заполнения подземных полостей различными материалами в других областях.

Цель изобретения - эффективное подбучивание материалом стенок полости.

О5 СО

На фиг. 1-3 представлены схемы последовательности операций.

Способ поясняется на примере сооружения скважины для бесшахтного вьщелачивания полезного ископаемого из продуктивного пласта. После рас- .ширения забойной части скважины 1 с образованием полости 2, нижняя часть которой расположена в подстилающем пласт водоупоре, в нижнюю часть полости 2 засыпают порцию фильтрующего материала, например гравия. Вслед за этим в нижнюю часть засыпанного материала с помощью инъектора 3 инъекО

оо

тируют вспенивающуюся пластмассу с закрытоячеистой структурой.

В качестве пластмассы могут быть использованы пенополиуретаны различных марок, например типа ГШУ, пено- пласты марок ФРП или Резопен, норо- пласты на основе мочевиноформальде- гидных или карбамидных полимеров и т.п. Под слоем засыпанного материала происходит вспенивание пластмассы с увеличением ее объема и образованием блока 4 отвержденной пластмассы.

Введение пластмассы под слой уже засыпанного материала или непосредственно в него предотвращает возможное всплытие элементов блока по мере отверждения в силу положительной плавучести отдельных видов вспенивающихся пластмасс. Для предотвращения преждевременного вспль1тия пластмассы можно вводить в реакционную смесь различные утяжелители, например свинцовый порошок. В этом случае возмож10

15

20

ных марок пластмассы предел прочности на сжатие различен и колоблется от 1,0 до 8,0 кг/см.

После сжатия пластмассы при повышенном давлении с помощью эжёкторных устройств вводят в полость материал 6, например гравий, крупнозернистый песок и т.д., до полного заполнения этим материалом полости над блоком 4 После этого осуп;ествляют герметизацию полости твердеющим материалом ил пакерным устройством и понижают дав- л.ение флюида до первоначального. Пони жение давления обеспечивается сообщением полости со скважиной через фильтр,.

При понижении давления за счет расширения газа в порах происходит расширение пластмассы. При этом происходят уплотнение введенного матери ала 6, плотное подбуч-ивание стенок полости 2 и предотвращается возможность последующей переупаковки грано формирование слоя пластмассы непос-25 вия в-процессе эксплуатации фильтра.

После этого скважина готова к эксп30

35

редственно на Д нище полости 2 без предварительной засыпки слоя гравия.

После формирования блока 4 в полости размещшот фильтр 5 с заглублением его хвостовика в отвержденную пластмассу. Вслед за этим повышают давление флюида, в качестве которого может быть вода или газ, в полости. В том случае, если полость 2 и скважина заполнены водой, повышают давление воды в полости, а если полость 2 осушена, то повьшают давление газа в этой полости. Для этого устье сква жины герметизируют с помощью устьевой головки. При повышении давления до Q значения, превышающего поровое давление газа в пластмассе, происходит сжатие последней.

Вспенивающиеся пластмассы способны сжиматься на 60-80% без разруше- ния их структуры. Уровень повьш1енно- го давления не должен превышать критического давления для каждой марки пластмассы, при котором происходит разрушение ее структуры. Для различлуатации.

Формула изобретения

1.Способ заполнения подземных полостей, включающий подачу материала в полость при noBbmjeHHOM давлении флюида, находящегося в ней, и понижение .давления после заполнения полости, отличающийся тем, что, с целью эффективного под- бучивания материалом стенок полости, перед подачей материала часть полост заполняют вспенивающейся закрытоячеистой пластмассой, причем давление флюида повышают после отверждения пластмассы до значения, превьш ающе- го поровое .давление газа в пластмассе, но меньшего давления разрушения ее структуры.

2.Способ по п. 2, отличающийся тем, что вспенивающуюся пластмассу вводят инъектированием в часть камеры, заполненную материалом.

ных марок пластмассы предел прочности на сжатие различен и колоблется от 1,0 до 8,0 кг/см.

После сжатия пластмассы при повышенном давлении с помощью эжёкторных устройств вводят в полость материал 6, например гравий, крупнозернистый песок и т.д., до полного заполнения этим материалом полости над блоком 4. После этого осуп;ествляют герметизацию полости твердеющим материалом или пакерным устройством и понижают дав- л.ение флюида до первоначального. Понижение давления обеспечивается сообщением полости со скважиной через фильтр,.

При понижении давления за счет расширения газа в порах происходит расширение пластмассы. При этом происходят уплотнение введенного материала 6, плотное подбуч-ивание стенок полости 2 и предотвращается возможность последующей переупаковки гра0

5

Q

луатации.

Формула изобретения

1.Способ заполнения подземных полостей, включающий подачу материала в полость при noBbmjeHHOM давлении флюида, находящегося в ней, и понижение .давления после заполнения полости, отличающийся тем, что, с целью эффективного под- бучивания материалом стенок полости, перед подачей материала часть полости заполняют вспенивающейся закрытоячеистой пластмассой, причем давление флюида повышают после отверждения пластмассы до значения, превьш ающе- го поровое .давление газа в пластмассе, но меньшего давления разрушения ее структуры.

2.Способ по п. 2, отличающийся тем, что вспенивающуюся пластмассу вводят инъектированием в часть камеры, заполненную материалом.

/

Изобретение относится к геотехнологии и м.б. использовано для закладки выработанного пространства выемочных скважин в процессе скважинной гидродобычи. Цель - эффективное под- бучивание материалом. Способ запол-. нения подземных полостей осуществляется следующим образом. Перед подачей в полость, заполненную флюидом материгша, часть полости заполняют вспенивающейся закрытоячеистой пластмассой. Ее вводят с помощью инъекто- ра. В качестве пластмассы м.б. использованы пенополиуретаны. Введение пластмассы могут осуществлять под слой ранее засьшанного материала в полость. После отверждения пластмассы повьшают давление флюида до значения, превышающего поровое давление газа в пластмассе, но меньше давления разрушения ее структуры. Происходит сжатие пластмассы. После этого с помощью эжекторных устр-в в полость вводят материал, например гравий и т.п., до полного заполнения полости. Затем давление флю1ща до первоначального. При понижении давления за счет расщирения газа в порах происходит расширение пластмассы. При этом происходят уплотнение введенного материала и плотное подбучивание стенок полости. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. сл

Фаг.1

ш

Фиг 2.

Фиг.З