Способ гидровоздействия на угольный пласт Советский патент 1991 года по МПК E21F5/02 

(21)

4684815/03 Ш 21,02,89 (46) 23.04.91. Би-п. 1 (5 () Донецкий подитахшчческкй инсти(72) .В.И,Артамонов, И.Ф.Ярембаш, А.И.Яр-ембаш, В,А. Стукало-и В.Ф.Андрушкс

(53)622.283(083.3)

(55) Инструкция по безопасному ведению, работ на пластах, склонных к внезапным выбросам угля, породы и газа, М., Недра, Г978.

Авторское свидетельство СССР 8 1084464, кл. Е 21 F 5/02, 1980.

(54)СПОСОБ ГИДРОЗОЗДЕЙСТВИЯ НА УГОЛЬНЫЙ ПЛАСТ

(57) Изобретение относится к горкому делу и предназначено для разработки угольных пластов с повышенным газо-

выделением м пылеооразовс предотвращение снижа/ ил ;1; лгтр;:ц1-:ан- ных свойств пласта- 3 г;лйс- те бурят сквялскну к гер гтнзг./у:: ее. Затем в угольный . V нагнетают водный раствор ПАВ с т-роч, оаределяе- мон из соотношения t.r. i: .-. ../-- AtBM) 03 где сЈ&- т-рэ ;юды но;- трубопроводе; в канавкет-ра угольного

зуаре, град,;

массива 5 град ного раствора ILiB при нагнетании г. счет сжатия его насосом, град,; /jt,.,;, прирост т-ры 5ассива за адиаба-г ческого сжатия при работе НЈсоса.г град. При такой т-ре не нарушаются тepмoдинa iичecкиe и фклт-трацио -:ные свойства -угольного ьшсслгза,

Изобретение относится к.горному делу и может использоваться при разработке угольных пластов с повышенным газовыделением и пыпеобразованием,

Цель изобретения - предотвращение снижения фильтрационных свойств пласта.

Спос.об осуществляют следующим образом.

В угольном пласте бурят скважину и герметизируют на глубину 3-6-м герметизатором ГЗ-3Э распирают его до рабочего давления, затем подсоединяют к скважине насос с охлаждающим элементом. В качестве охлаждающего элемента применяется трубопровод с, жидким азотом или другим хладагентом, допущенным к применению в промышленности, контроль температура подающегося водного раствора. 1IAB проводит ся термометрами,- Параметры уьлажые - ния рассчитаны с учетом использования капиллярны:: сил,

При работе насоса проксхсцэт л нагревание воды за счет ее сжатия, Ks- менение объема нагнетаемой воды прт-: увеличении давления может быть описано дифференциальным уравнением

dV . V-dp,

где dV уменьшение объема., м3 ;

V - первоначальный объемsи3 ;,

|.5к

/5р

- коэффициент объемного сжатия, ПА ,

dp - приращение давления,,Пв .

Приращение температуры водь;при

увеличении давления находят неккя

,, dV

dt -&TV

коэффициент температурного

расширения,°C ; приращение температуры, С.

. f pt-v J

dt J dt

h

Интегрируя в пределах получим

приjV 0,0002°С ;/$р 0,0000000005

..«.-. tj -

,

Р 100 Па получим приращение температуры воды

t

2 -Itr

2,540 25°C,

Таким образом, чтобы не нарушить термодинамические и фильтрационные свойства угольного массива необходимо Таким образом, вода при сжатии на- 25 подавать рабочее тело - водный растсосом нагреется на 25 С и ее темпевор ПАВ с температурой, определяемой из соотношения

ратура t g определяется из соотношения Чр+ AtHM,

t В

гда t.

(- температура воды в шахтном трубопроводе, канавке, в резервуаре перед насосом,

-ер

25°С;

ut,.,.- приращение температуры воды

при нагнетании за счет сжатия ее насосом, fit((M 25 °С,

и составит

tg 25° С 25° С 50°С. Вода с температурой 50 С нагнетается в скважину в количестве 7м3, часть ее (около 3,5 м3) выходит из массива. .Температура, до которой подогреется массив угля за счет передачи тепла от воды

t .2. p-B-Ce i taiVj,

vB,pB. сь + VpM.c

где Iз - объем воды, м3, VB 3,5 м3 рв - плотность воды, кг/м3, рв

1000 кг/м3 ;

Со - теплоемкость воды, ккал (кг °С), принимаем Cft 1 ккал (кг °С);

Ч

- начальн ая температура массива угля в пласте, Су 35°С;

С,

Vy- объем угля, обрабатываемого водой в одной скважине, м3, Vu 20 м3 ; DM- плотность угля, кг/м3,о(.

1300 кг/м3; См- удельная теплоемкость угля, ккал (кг °С), Су 0,3 ккал (кг °С)

М

15

1000 Т + 3А5 20-1300 0А3. + 2.

40,5°С

Приращение температуры угля в массиве составит

20

At

М

tM - tu -40,5 - 35 5,53 С.

0

5

0

5

0

вор ПАВ с температурой, определяемой из соотношения

te tM- ( At й + &tHM) 0. Формула изобретения

Способ гидровоздействия на угольный пласт, включающий бурение в пласт скважин, их герметизацию и нагнетание в угольный массив водного раствора ПАВ, отличающийся тем, что, с целью предотвращения снижения фильтрационных свойств пласта, водный раствор ПАВ нагнетают с температурой, определяемой из соотношения

tflp ьм- utH - о,

где tw - температура воды в шахтном трубопроводе, в канавке,

в резервуаре, град; t и - температура уго льного массива, град;

t H - прирост температхр водного раствора поверхнс%тно-актив- ного вещества при нагнетании за счет сжатия его насосом, град.;

прирост температуры массива за счет адиабатического сжатия при работе насоса, град..