Способ герметизации дегазационной скважины, пробуренной на сближенные пласты Советский патент 1990 года по МПК E21F7/00 

Изобретение относится к горной про- мьшшенности и предназначено для использования при дегазации сближенных угольных пластов метанообильных шахт.

Цель изобретения - повышение надежности и качества герметизации скважины при бесцеликовой отработке выемочных участков за счет устранения подсосов воздуха из горной выработки и из вь1работанного пространства.

На фиг. 1 показана сквала1на и расположенная в ней обсадная труба, разрез; на фиг. 2 - секция обсадной трубы; на фиг. 3 и 4 - варианты различного расположения обсадной трубы в сечении скважины.

Способ осуществляют следуницим об- разом.

По паспорту выемочного участка оп- :ределяют данные о мощности разрабатываемых пластов и о параметрах дегазационных скважин. В случае их отсутствия производят измерение этих параметров в шахте. Для этого используют рулетку РУ-10 и угломер типа УБ-Х4.

; Диаметр дегазационной скважины 1 и диаметр обсадной трубы 2 регламентиj руются паспортом бурения дёга ащои-, ных скважин. Исходя из диаметра скважины и диаметра обсадной трубы определяют толщину стенки ц1шиндрическо:л

ю.

го уплотнителя

НИИ

31610052

3 в свободном состоясек

i

Ic

Изобретение относится к горной промышленности. Цель - повышение надежности и качества герметизации скважины за счет устранения подсосов воздуха из горной выработки и из выработанного пространства при бесцеликовой отработке выемочных участков. Закрепляют на секционной обсадной трубе уплотнитель из эластомера. Модуль упругости эластомера выбирают из математического выражения. Эластомер сжимают оболочками до диаметра, меньшего чем диаметр скважины. Секционную трубу с закрепленным на ней эластомером вводят в скважину на глубину, определяемую из математического выражения. Производят разрушение оболочек эластомера. Экономический эффект от внедрения изобретения достигается за счет увеличения нагрузки на забой. 3 ил.

скв оБатр

Затем выбирают эластомер, который должен соответствовать критерию.

Наиболее распространенный диаметр обсадной трубы при ведении дегазационных работ 90 мм. Диаметр скважины, буримой под обсадную - 127 мм. Модуль объемной упругости эластомера должен быть следующием:

К

2(127-90)

3,4.

(127-15)-90

Этому условию соответствует поролон (пенополиуретан эластичный на основе полиэфира), имеющий К 6.

На секции 4 обсадной трубы 2 с помощью клея (К-88 или Момент) закрепляют уплотнитель 3. Уплотнитель может быть изготовлен из поролон.а (пенополиуретан эластичный на основе полиэфира ГОСТ 6-05-407-73). Толщина стенки уплотнителя в данном случае h 127-90 37 мм. Длина уплотнителя 3 принимается равной длине секции 4 обсадной трубы 2. По длине уп- лонителя 3 прокладывают стальной канатик 5, вьщер кивающий усилие на разрыв 10 кгс. Один конец канатика закрепляют на обсадной трубе (например , хомутом). Затем производят сжатие эластичного уплотнителя 3 лентой 6, которую наматывают по его периметру, и прижимают .канатик 5. Лента шириной 30/50 мм изготавливается из полиэтилена ГОСТ 10354-73. Прижимается лента с усилием 3-5 кгс. После окончания наматывания- конец ленты 6 закрепляют„ Затем бзфят участок скважины 1 под обсадку (1) Длина участка должна соответствовать глубине введения обсадной трубы 2. Величина 1,

определяется , .12т

по зависимости

sin (Ь

где m - мощность пласта, м;

ft - угол наклона скважины к

плоскости разрабатываемого пласта, град.

Для условия обработки пласта мощностью 1 м и бурения скважин под уг- лом 45°

Ч

12

0,706

м

Определяют количество секций обсадной колонны 2;

где

1 - длина секции, м.

Из опыта применения секц герметизаторов длина секхщи мается равной 1,5 м: 17

п

сек

1,5

12 сек.

д

5

0

5

0

35

40

45

50

55

Каждую секцию 4 обсадной трубы 2 оборудуют уплотнителем 3. Затем производят введение секции 4 со сжатыми уплотнителями 3 в скважину 1, предва- .рительно соединяя их поочередно. Канатики 5 от ка)хдого уплотнителя 3 выводят в выработку 7. На концевой секции 8 обсадной трубы 2 устанавливают фланец 9. Секция 8 последней вводится в скважину 1. После окончания введения всех секций 4 в скважину 1 , прикладывая усилие к концу канатика 5, производят разрезание оболочки 6. Под действием упругих сил эластомер прижимается к стенке скважины 1. При этом происходит уплотнение пространства между обсадной трубой 2 и скважиной 1. Разрезаг ние оболочек 6 канатиком 5 можно выполнять в любой последовательности. Экономический эффект от внедрения предлагаемого способа достигается за счет увеличения нагрузки на те забои, где она ограничена газовым фактором, а также за счет повышения содержания метана в дегазационньпс газопроводах, что позволяет увеличить коли- чество отводимого метана, обеспечить возможность его сжигания в котельных установках шахт.

Формула изобретения

Способ герметизации дегазационной скважины, пробуренной на сближенные пласты, включающий введение в скважину секционной обсадной трубы с закрепленными на ней уплотнителями из эластомера, предварительно сжатыми оболочками до диаметра, меньшего, чем диаметр скважины, и последующее разрушение оболочек, отличающий- с я тем, что, с целью повьшения надежности и качества герметизации скважины за счет устранения подсосов

воздуха из горной выработки и из выработанного пространства при бесцеликовой отработке выемочных участков, уплотнитель из эластомера

516

вводят в скважину на глубину, опреде- ляемую из выражения

1 Л11

sin рь

где 1 - глубина введения уплотнителя в скважину, отсчитываемая от устья, Mj m -- мощность пласта, м| ft - угол наклона скважины к

плоскости разрабатываемого пласта, град.

100526

при этом используют эластомер с модулем упругости, определяемь м из . соотношения

ctpBc.Tp )

(d

Cke

- 15)-d

ОБСЛ

модуль упругостиi

диаметр скважины, мм; диаметр обсадной трубы, мм; максимальная высота выступов на стенках скважины, мм.

Фиъ.1

ysSSSV

Фиг.2

Фаг.З

ysSSSV

6 3 7

Фиг..