Способ борьбы с динамическими и газодинамическими явлениями в угольных пластах Советский патент 1982 года по МПК E21F5/00 

1

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при увлажнении угольных пластов.

Известен епособ борьбы с внезапными выбросами, включающий бурение скважин из подготовительных вьфаботок вне зоны влияния очистных работ и нагнетание жидкости в профилактическом режиме увлажнения 1.

Недостатком известного способа является невысокая эффективность вследствие трудностей направленного бурения длинных скважин и использования способа на больших глубинах из-за низкой проницаемости пластов.

Известен также способ нагнетания жидкости в призабойную часть пласта в режиме гидрорыхления 2.

Однако этот способ характеризуется отсутствием рекомендаций по выбору параметров и своевременному переходу на эффективный режим гидрообработки для конкретных геологических и горнотехнических условий разрабатываемых ударо- и выбросо опасных пластов и возможности определять ударно- и выбросоопасную зону пласта в

процессе проведения нагнетания жидкости в угольный пласт.

Цель изобретения - повышение эффективности борьбы с динамическими и газодинамическими явлениями путем определения опасной зоны пласта в процессе циклической закачки жидкости в скважины.

Поставленная цель достигается тем, что при закачке жидкости в скважины производят контроль параметров нагнетания, и при стабилизации давления нагнетания на про10межуточном в пределах 40-60% от давления гидроразрыва пласта и уменьшении расхода жидкости в 2-2,5 раза зону пласта относят к опасной, после чего длину нагнетательной части скважины уменьшают 15 в 1,5-2 раза и изменяют параметры нагнетания, при этом гидрообработку пласта ведут до увеличения расхода жидкости в скважинах в 2-2,5 раза и стабилизации давления нагнетания не менее, чем в 3 циклах ее проведения, а затем переходят на режим

20 нагнетания с первоначальными параметрами.

На чертеже приведена схема осушествления способа.

Способ осуществляют следующим образом.

В пласте бурят скважины длиной в 6- 11 м (дина нагнетательной части составляет 4-8 м), нагнетают в них жидкость и производят замер расхода жидкости при поднятии давления нагнетания ступенями: I ступень - 50-60 кгс/см в течение 5 мин., II ступень - 90-100 кгс/см в течение 15- 20 мин, III ступень - 150-170 кгс/см до заканчивания необходимого количества воды. После стабилизации давления на второй промежуточной ступени в течение 10-15 мин в пределах 40-60% от давления гидроразрыва фиксируют величину расхода жидкости и, если значения расхода остаются постоянными и равными, например 6-8 л/мин и более, то нагнетание продолжают на III ступени. Резкое падение расхода жидкости до величин менее 2,5 л/мин свидетельствует о наличии в пласте опасной зоны, при этом меняют в 1,5-2 раза длину нагнетательной части скважины и изменяют параметры нагнетания: расход жидкости увеличивают в 1,5 раза, а давление нагнетания поднимают до величин, при которых происходит гидроразрыв (гидрорасчленение) пласта, причем на второй ступени давление нагнетаемой жидкости составляет 0,3 от давления гидроразрыва, расход жидкости равен 1 л/мин. Гидрообработку пласта продолжают до увеличения расхода жидкости до 2-3 л/мин и стабилизации давления на уровне второй промежуточной ступени, причем если расход жидкости более 2-3 л/мин зафиксирован не менее чем в 3 последующих циклах ее проведения, то считают, что очистной или подготовительный забой выuJeл из опасной зоны и можно переходить на нагнетание жидкости в скважины с первоначальными параметрами и режимом.

Способ обеспечивает повышение эффективности гидрообработки пласта за счет получения информации об опасности участка пласта в процессе нагнетания жидкости и

возможности контроля процесса гидрообработки пласта.

Способ оперативно учитывает изменение горнотехнической и тектонической обстановки и может быть использован для оценки эффективности защитного действия и выявления непрогнозируемых нарушений.

Формула изобретения

Способ борьбы с динамическими и газодинамическими явлениями в угольных пластах, включающий бурение скважин из груди забоя, нагнетание в них жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности борьбы с динамическими и газодинамическими явлениями путем определения опасной зоны в процессе гидрообработки пласта, производят контроль параметров нагнетания, и при стабилизации давления нагнетания на промежуточном цикле в пределах 40-60% от давления гидроразрыва пласта и уменьшении расхода жидкости в 2-2,5 раза зону пласта относят к опасной, после чего длину нагнетательной части скважины уменьшают в 1,5-2 раза, гидрообработку пласта ведут до увеличения расхода жидкости в скважинах в 2-2,5 раза и стабилизации давления нагнетания не менее чем в 3 циклах ее проведения, а затем переходят на режим нагнетания с первоначальными параметрами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Чернов О. И., Розанцев Е. С. Подготовка шахтных полей с газовыбросоопасными пластами. М., «Недра, 1975, с. 287.

2.Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, склонных к внезапным выбросам угля, породы и газа. М., «Недра, 1977, с. 67-70 (прототип).

&Л /мин. о и f Спокойна/) зона. Упаснал Рн-(0,-0,6)Рг ; зона Выход - из опас Спокойная зона моа ,-ff,6)p/ I SOUbt

ir ,

-5

Ir -Э-flM

i,,5M