Способ тампонирования горных пород Советский патент 1993 года по МПК E21D11/10 E21D1/16 

Изобретение относится к тампонированию горных пород вокруг выработок.

Известен способ тампонирования горных пород, включающий бурение скважин заходками с постепенным углублением в массив и поинтервальное иньектирование пород.

Цель изобретения - снижение трудоемкости тампонирования.

На фиг. 1 представлена схема инъекционной скважины при тампонировании слоистого массива и скачкообразном изменении поглощающей способности пород q; на фиг. 2 - при монотонном изменении q; на фиг. 3 - при линейном изменении QНа чертежах обозначены: Р - давление на участках скважины при нагнетании; нагнетательный трубопровод (иньекгор) 1, циркуляционный трубопровод 2; скважина 3, пакер 4, заглушка 5, трещина б в массиве; местное гидравлическое сопротивление (дроссель) 7; тампонажный раствор 8. зз- жимная гайка 9; нажимная шайба 10. регулировочная гайка 11, регулировочный винт

фиксатор 12. тяга 13, внешняя поверхность 14 инъекторз.

Способ осуществляют следующим об разом.

Производят бурение скважины 3, определение распределения поглощающей способности пород q, нагнетание раствора 8 и искусственное изменение гидродинамического сопротивления движению раствора пропорционально поглощающей способности пород q. При этом перед нагнетанием производят изоляцию пакерами 4 участков скважины 3 с непрерывным монотонным изменением поглощающей способности пород q, причем при нагнетании раствор 8 направляют вдоль оси скважины 3 последовательно от участков с меньшей поглощающей способностью к участкам с большей поглощающей способностью, а внутри участков - в направлении ее монотонного уве- личения.Гидродинамическое сопротивление движению раствора в скважине регулируют, увеличивая его по мере прохождения раствором участков скважины путем уменьшения сечения потока.

Уменьшение сечения потока раствора на границах между изолированными участками осуществляют путем установки местных гидравлических сопротивлений 7, а в пределах изолированного участка - путем увеличения диаметра внешней поверхности 14 иньектора 1.

В зависимости от характера распределения величины q скважину оборудуют одним из способов, изображенных на фиг. 1-3. С помощью нагнетательного трубопровода 1, циркуляционного трубопровода 2, паке- рое 4, заглушек 5, дросселей 7 раствор 8 поступает на участки скважины 3 в направлении увеличения поглощающей способности пород q. При этом сечения дросселей 7 и внешней поверхности 14 иньектора принимают таким, чтобы падение давления ДР раствора в этих сечениях было прямо пропорционально увеличению поглощающей способности пород q.

и

10

15

20

25

30

35

40

45

В результате реализации предложенного способа при одном нагнетании раствора обеспечивается равномерное распространение раствора от скважины в неоднородном по проницаемости массива за счет его подачи под большим давлением ня участки с низкой поглощающей способностью и малым давлением - на участки скважин с высокой поглощающей способностью горных пород.

Формула изобретения

1. Способ тампонирования горных пород, включающий бурение скважины, определение распределения поглощающей способности пород, нагнетание раствора и искусственное изменение гидродинамического сопротивления движению раствора пропорционально поглощающей способности пород, о т л и ч а ю щ и.Л с я тем, что. с целью снижения трудоемкости тампонирования, перед нагнетанием производят изоляцию пакерами участков скважины с непрерывным монотонным изменением поглощающей способности пород, причем при нагнетании раствор направляют вдоль оси скважины последовательно от участков с меньшей поглощающей способностью к участкам с большей поглощающей способностью, а внутри участков - в направлении ее монотонного увеличения, при этом гидродинамическое сопротивление движению раствора в скважине регулируют, увеличивая его по мере прохождения раствором участков скважины путем уменьшения сечения потока.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что уменьшение сечения потока раствора на границах между изолированными участками осуществляют путем установки местных гидравлических сопротивлений.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что уменьшение сечения потока раствора в пределах изолированного участка осуществляют путем увеличения диаметра внешней поверхности инъекторэ.

4л I I I УС /vt M 4X1 /1 ft

. -f-лТгп дУ.

И

П 1 « I J1; # О ft

. -f-лТгп дУ.

И

С5---

П 1 « I J1; # О ft

Изобретение относится к тампонированию горных пород вокруг выработок. Для снижения трудоемкости тампонирования при регулировании распространения раствора по всей длине скважины за счет изменения режима его движения в скважине бурят скважину, определяют распределение поглощающей способности q пород изолируют пакерами участки скважины с непрерывным монотонным изменением q При нагнетании тампонажный раствор направляют вдоль оси скважины последовательно от участков с меньшими значениями q кучасткам с большими значениям1 q. внутри участков - в направлении монотонного увеличения q. Гидродинамическое сопротивление движению раствора в скважине регулируют пропорционально поглощающей способности пород q, увеличивая его по мере прохождения раствором участков скважины путем уменьшения сечения потока. Уменьшение сечения раствора на границах между изолированными участками осуществляют путем установки местных гидравлических сопротивлений, а в пределах изолированного участка - путем увеличения диаметра внешней поверхности инъектора. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. СО С

V | :f-V

)J.

1

V

гс/

сУ

и