Способ гидродобычи несвязных водонасыщенных пород из продуктивных горизонтов Советский патент 1989 года по МПК E21C45/00 

Изобретение относится к горному делу и геологии и может быть использовано при опробовании обводненных .продуктивных горизонтов, а такяГе при скважинной гидродобыче полезных ископаемых из подобных горизонтов .

Цель изобретения - повьш1ение эффективности извлечения пород за счет предотвращения обрушения кровли и улучшения условий откачки.

о

На фиг. 1-3 предстайлены схемы, поясняющие последовательность осуществления способа.

t:fe

315

Пример. Опробование продуктивного горизонта, представленного несвязными водонасыщенными породами. Предварительно проводят скважину 1 до кровли горизонта и осуществляют ее обсадку с цементированием за- трубного пространства, затем проводят указанную скважину до нижней границы верхнего слоя 2 и размещают в сква- жине эксплуатационную колонну, 3.

С помощью гидродобычного агрегата любой из известных конструкций производят откачку- жидкости из колонны 3, понижая гидростатическое давление в ней ниже пластового. Благодаря это- му начинается извлечение горной мас сы и под кровлей горизонта постепенно образуется подкровельная конусная выработка 4 с вершиной у торца экс- плуатационной колонны. Извлечение производят до т ех пор, пока граница выработки не достигнет предельного радиуса устойчивости R пород кровли После -окончания откачки через торец эксплуатационной колонны 3 с помощью известных тампонажных устройств в выработанное пространство начинают за- качивать твердеющую смесь, например цементно-бетонную. Закачку смеси производят до тех цор, пока она не появится на поверхности. Это свидетельствует, о полном заполнении выработанного пространства, В результате после твердения образуется поддержи- веющий кровлю бетонный конус 5, который, в свою очередь, удерживается эксплуатационной колонной 3. Благодаря наличию бетонного конуса 5 автоматически увеличивается новьш пре- дельньм радиус Rij устойчивости кровли .

Вслед за нагнетанием твердеющей смеси снова повышают гидростатическое давление в колонне 3 выше пласто вого и, разбуривая цементную пробку5 заглубляют скважину до нижней границы следующего слоя 6. Затем в первую эксплуатационную колонну 3 вводят вторую эксплуатационную колонну 7 .до нижней границы слоя 6 и описанным методом при одновременном понижении гидростатического давления извлекают породу из продуктивного горизонта. Откачку производят до дост1глсения границей нового образующегося при откачке конуса 8 указанного R(j. Затем, как и после отработки первого слоя 2., в вьфаб.отанное пространство

нового конуса 8 закачивают твердею-- щую смесь до ее появления на поверхности из зазора между эксплуатационными колоннами 3 и 7. После схватывания смеси снова разбуривают цементную пробку и заглубляют скважину до Нижней границы третьего слоя, в дальнейшем операции повторяют.

При отработке каждого слоя после твердения смеси образуется новьм конус 9 из бетона, которьй позволяет сдвинуть предельный радиус обрушения кровли дальше от скважины 1, что дает возможность извлечь значительный объем горной массы из одной скважины без обрушения кровли. Другие методы в подобных условиях не обеспечивают такого эффекта. В силу отсутствия сдвижения налегающих пород не происходит сдвижения земной поверхности.

Одновременно наличие направляющего конуса при сдвижении несвязных пород в зоне всаса улучшает условия подтока и откачки.

Формула изобретения

Способ гидродобычи несвязных водо- насыщенных пород из продуктивных горизонтов, включающий проведение скважины, вскрывающей горизонт, размещение в ней эксплуатационной колонны и извлечение пород через указанную колонну при одновременном понижении в ней гидростатического давления ниже пластового с формированием подкровель ной конусной выработки, заполнение выработки твердеющей смесью, отличающийся тем, что, с целью повьшения эффективности извлечения пород за счет предотвращения обрушения кровли и улучшения условий откачки, отработку горизонта осуш,ествляют послойно, первоначально скважину проводят, до нижней границы верхнего слоя и извлекают породу с формированием конусной выработки с вершиной у торца эксплуатационной колонны до предельно радиуса устойчивости кровли, заполнение выработки твердеющей смесью осуществляют через нижний торец эксплуатационной колонны до выхода смеси на поверхность, после затвердевания смеси повьш1ают гидростатическое давление в колонне выше пластового, проводят скважину до нижней границы второго слоя, устанавливают вторую эксплуатационную колонну и извлекают

515185226

породу до достижения формируемой вы- дят до появления смеси на поверхности работкой нового предельного радиуса из зазора между эксплуатационными ко- устойчивости кровли, заполнение лоннами, а при отработке ннжележащ1;х выработки твердеюо5ей смесью произво- слоев операции повторяют.

Изобретение относится к горному делу и геологии и может быть использовано при опробовании отводненных продуктивных горизонтов и при скважинной гидродобыче полезных ископаемых. Цель - повышение эффективности извлечения пород за счет предотвращения обрушения кровли и улучшения условий откачки. Способ осуществляют следующим образом. Продуктивный горизонт вскрывают скважиной (С) и размещают в ней эксплуатационную колонну (ЭК). При этом С проходят до нижней границы верхнего слоя. Через ЭК, размещенную в С, извлекают породы при одновременном понижении в ней гидростатического давления ниже пластового с формированием подкровельной конусной выработки. Извлекают породу с формированием конусной выработки с вершиной у торца ЭК до предельного радиуса устойчивости кровли. Через нижний торец ЭК осуществляют заполнение выработки твердеющей смесью до выхода смеси на поверхность. После затвердевания смеси повышают гидростатическое давление в ЭК выше пластового. Затем проводят С до нижней границы второго слоя и устанавливают в первую ЭК вторую ЭК. Извлекают породу до достижения формируемой выработкой нового предельного радиуса устойчивости кровли. Заполнение выработки твердеющей смесью производят до появления смеси на поверхности из зазора между ЭК. При отработке ниже лежащих слоев операции повторяют. После отработки каждого слоя после твердения смеси образуется новый конус из бетона, который позволяет сдвинуть предельный радиус обрушения кровли дальше от С. Это позволяет извлечь значительный объем горной массы из одной С без обрушения кровли. 3 ил.

ФМ.1

Фм.1