Способ гидрообработки угольного пласта Советский патент 1991 года по МПК E21F7/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при гидрообработке предварительно дега- зованного угольного пласта через наземные скважины для обеспечения безопасного производства горных работ:

Целью изобретения является повышение равномерности и качества влагонасыщения пласта вблизи нагнетательной скважины и сокращения сроков подготовки участка к безопасной и эффективной угледобыче.

На чертеже представлена схема, поясняющая способ.

Способ выполняют следующим образом.

С дневной поверхности на продуктивную толщу бурят скважину, обсаживают ее трубами, тампонируют затрубное пространство, перфорируют обсадную колонну и цементный камень в плоскости угольного пласта,

нагнетают в скважину жидкость, выдерживают ее в течение суток, откачивают жидкость и газ.

После завершения работ по дегазации массива угля в последний в режиме только напорной фильтрации порционно нагнетают дополнительный объем жидкости, рассчитываемый по формуле

Одоп 0,01(1 - КостЖп V Нэф + 0-жг, М3, (1)

где Одрп - дополнительный обьем жидкости, м ;

Кост доля перешедшей в связанное состояние и оставшейся в пласте жидкости после ее откачки;

Кп - коэффициент, учитывающий уход жидкости во вмещающие породы и в запретную зону пласта;

V - объем обрабагып-чепих запасов угOs

О

со

N5 О СЛ

ля, м

з.

НЭф -эффективная пористость угля, %; Ожг - объем вынесенной газом жидкости

Ожг 5,5МО 10Ог2, м3,

(2)

-10

эмпирический коэффицигде 5,51 -10 ент, м ;

Qr - объем извлеченного газа, м3, причем каждую порцию жидкости в объеме (0,06-0,08)0доп нагнетают в скважину ежесуточно с интервалом между нагнетаниями 16-17ч.

П р и м е р, С дневной поверхности на обрабатываемый угольный пласт пробуривают скважину, ее обсаживают трубами, осуществляют тампонаж затрубного пространства, перфорацию обсадной колонны и цементного камня в плоскости угольного пласта. После этого осуществляют нагнетание жидкости в режиме расчленения, при котором происходит повышение проницаемости пласта, главным образом, за счет формирования вблизи нагнетательной скважины единой гидравлической системы трещин и частичного растворения, размыва и выноса карбонатов. Жидкость выдерживают в угольном пласте в пределах суток, а затем производят ее откачку из присква- жинной зоны, освобождая тем самым пути миграции метана. Скважину вакуумируют, измеряют дебиты газа. По формуле (2) определяют дополнительный объем жидкости с учетом выноса газом последней. Ежесуточно в режиме напорной фильтрации нагнетают (0,06-0,08)0д0п жидкости. При этом интервал между нагнетаниями составляет 16-17 ч.

Так, на поле шахты Сокурская через наземные скважины 1 и 2 в пласт Ki2 было закачано 2200 и 1790м3 жидкости соответственно. Давление на устье скважин не превышало 0,6 МПа, темп нагнетания изменялся в диапазоне 6-15 л/с.

Показатели гидрообработки угольного пласта фиксировались расходомерами и манометрами, установленными на нагнетательном трубопроводе скважины.

Ежесуточно из водоема по трубопроводу двумя насосами типа ЦНС-38-132 в пласт Ki2 закачивалась жидкость вначале через скважину 1, а затем через скважину 2, При этом объем закачанной жидкости в скважину 2 оказался меньше из-за погодных условий (наступление заморозков).

Практически гидрообработка экспериментального участка через скважины 1 и 2

была произведена за 16 и 13 рабочих смен, что позволило сократить сроки его подготовки к безопасной угледобыче на 45 сут. На чертеже показано распределение влаги по пласту Ki2 после нагнетания дополнительного объема жидкости, рассчитанного по формулам (1) и (2), через скважины 1 и 2 на поле шахты Сокурская ПО Карагандау- голь.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ гидрообработки угольного пласта, включающий бурение скважины с поверхности на обрабатываемый пласт, обсадку ее трубами, тампонаж затрубного

пространства, перфорацию скважины в плоскости угольного пласта, нагнетание жидкости в пласт, откачку ранее закачанной жидкости, дегазацию пласта и порционное нагнетание жидкости в режимах гидрорасчленения и фильтрации, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности и качества влагонасыщения пласта вблизи нагнетательной скважины, сокращения сроков подготовки участка к безопасной

и эффективной угледобыче, в угольный пласт нагнетают дополнительный объем жидкости в режиме напорной фильтрации после завершения работ по дегазации массива угля в количестве

0 0,01(1 -Кост)-Ю/-НЭф + Ожг,

где Кост - доля перешедшей в связанное состояние жидкости в пласте, отн.ед.;

К - эмпирический коэффициент, учитывающий уход жидкости во вмещающие породы и в запредельную зону пласта, отн.ед.; V - объем обрабатываемых запасов угля, м3;

Нэф - эффективная пористость угля, %; Ожг - объем вынесенной газом жидкости, м ,

Ожг 5,51-10 10 -Or2, где Or - объем щелочного газа, м3;

5,51 10 10 - эмпирический коэффициент, ,

причем нагнетание жидкости производят порциями в объеме (0,06-0,08)0 с интервалом между нагнетаниями 16-17 ч.

/гАВА51-Н,2-1-КУзп

Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано для дегазации и увлажнения угольных пластов. Цель - повышение равномерности и качества влагонасыщения пласта вблизи нагнетательной скважины и сокращение сроков подготовки участка к безопасной и эффективной угледобыче. С дневной поверхности на пласт (П) угля бурят скважины (С). Обсаживают их трубами и цементируют затрубное пространство. Перфорируют С в плоскости П и осуществляют нагнетание жидкости в П. После выдержки в П жидкость откачивают и осуществляют дегазацию П. После завершения работ по дегазации П в него в режиме напорной фильтрации закачивают дополнительный объем жидкости. Рабочую жидкость закачивают порциями в объеме 0,06-0,08 долей общего объема. Временной интервал между нагнетаниями порций жидкости 16-17 ч. Способ позволяет сократить гидрообработку П на 45 суток по сравнению с известными методами. 1 ил.