Способ гидравлического расчленения угольного пласта

 

СПОСОБ ПЩРАВЛИЧЕСКОГО РАСЧЛЕНЕНИЯ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА, включающий бурение скважины на угольный пласт. ее обсадку и перфорацию, циклическое нагнетание рабочей жидкости в пласт, отличающийся тем, что, с целью снижения энергетических и трудовых затрат на гидравлическое расчленение угольного пласта, перед нагнетанием рабочей.жидкости определяют предел прочности угля на сжатие и предел упругости его, фазовую про .ницаемость основной и раскрываемой систем трещин угольного пласта, нагнетают в пласт рабочую жидкость с постоянной вязкостью в несколько циклов , причем в первом цикле нагнетания давлений щщкости доводят до предела прочности угля на сжатие, а в каждом последующем цикле для раскрытия сле (Л дующей системы трещин давление жидкосс ти повьшают на величину соотношения фазовой проницаемости основной и раскрываемой систем трещин, при этом о завершении каждого цикла нагнетания рабочей жидкости судят по падению ее давления до предела упругости угля. Э) &0 О о 4i

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU< „11630

4(5() E 21 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДДЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3708933/22-03 (22) 06.03.84 (4о) 23.06.85. Бюл, у 23 .(72) А.И.Буханцов, В.И.Лйпа, В.А.Громов и C.ß.Ôèëîíåíêo (71) Государственный макеевский ордена Октябрьской Революции научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности (53) 622.817 (088.8) (56) 1. Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах,,склонных к внезапным выбросам угля, породы и газа. И., "Недра", 1977, с.62-64.

2. Ножнин Н.В., Терентьев Б.А., Буюнцев А.И. Исследование возможности управления процессом раскрытия трещин при гидрорасчленении угольного пласта. Научные труды МГИ, М., ИГИ, 1975, с.61-67 (прототип). (54) (57) СПОСОБ .П1ДРАВЛИЧЕС1(ОГО РАСЧЛЕНЕНИЯ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА, включающий бурение скважины на угольный пласт, ее обсадку и перфорацию, циклическое нагнетание рабочей жидкости в пласт, отличающийся тем, что, с целью снижения энергетических и трудовых затрат на гидравлическое расчленение угольного пласта, перед нагнетанием рабочей жидкости определяют предел прочности угля на сжатие и предел упругости ego фазовую проницаемость основной и раскрываемой систем трещин угольного пласта, нагнетают в пласт рабочую жидкость с постоянной вязкостью в несколько циклов, причем в первом цикле нагнетания давлений жидкости доводят до предела прочности угля на сжатие, а в каждом последующем цикле для раскрытия сле" дующей системы трещин давление жидкости повышают на величину соотношения фазовой проницаемости основной .и раскрываемой систем трещин, при этом .о завершении каждого цикла нагнетания рабочей жидкости судят по падению ее давления до предела упругости угля.

1163004

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использо вано для заблаговременного снижения выбросоопасности и газоносности горных пород. 5

Известен способ гидрорыхления угольного пласта при вскрытии, вклю чающий бурение скважин, их герметизацию и нагнетание воды в пласт (11

Недостатки способа — недостаточная 10 надежность и сравнительно высокие трудовые затраты на гицрорыхление;

Известен способ гидравлического расчленения угольного пласта, вклю-. чающий бурение скважины на угольный 15 .пласт, ее обсадку и перфорацию, циклическое нагнетание рабочей жидкости в пласт с увеличением ее вязкости в каждом цикле И °

Недостатки известного способа— сравнительно высокие энергетические и трудовые затраты на гидрорасчленение.

Целью изобретения является снижение энергетических и трудовых затрат 25 на гидравлическое расчленение угольного пласта, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему бурение скважины на угольный пласт, ее обсадку и перфорацию, циклическое нагнетание рабочей жидкости в пласт, перед нагнетанием. рабочей жидкости определяют предел прочности сжатия и предел упругости его, фазовую про35 ницаемость основной и раскрываемой систем трещин угольного пласта, нагнетают в пласт рабочую жидкость с постоянной вязкостью в несколько циклов причем в первом цикле нагнетания

Э

40 давления жидкости доводят до предела прочности угля на сжатие, а в каждом последующем цикле для раскрытия следующей системы трещин давление жидкости повышают на величину соотноше= ния фазовой проницаемости основнЬй и раскрываемой систем трещин, при этом о завершении каждого цикла нагнетания рабочей жидкости судят по падению ее давления до предела ynpyf0 гости угля.

Падение давления рабочей жидкости до предела прочности угля на сжатие обеспечивает максимальное раскрытие основной системы трещин И сохранение 55 их в таком виде.

В равновесном состоянии угольный пласт подчиняется закону Гука, поэтому нижний предел управления раоо,еи иждкости (предел упругости угля) характеризует переход вновь образованной системы трещин в равновесное состояние.

На чертеже представлена принципиальная схема ведения гидрорасчленения угольного пласта.

Способ осуществляют следующим образом..

На угольный пласт бурят, обсаживают и перфорируют скважину 1, которую с помощью задвижек 2 н гидролиний 3 соединяют с блоком 4 манифольда. Блок 4 посредством быстросъемных труб соединяют с насосными агрегатами 5-12 типа ЧАН-700 с водоводом 13 °

К блоку 4 подключают контрольно-измерительную аппаратуру, При нагнетании жидкости в пласт через скважину 1 открывают задвкжки

2 и последовательно включают насосные агрегаты 5-7, например, с тем, чтобы давление жидкости в скважине достигло предела прочности угля на сжатие, В этом режиме нагнетание продолжают до падения давления жидкости до преде. ла упругости угля (первый цикл нагнетания). После этого включают дополнительные насосные установки 8-10 например, и доводят давление жидкости в скважине до величины, превьппающей предел прочности угля на сжатие на величину соотношения фазовой проницаемотси основной и раскрываемой системы трещин. В этом режиме нагнетание ведут до падения давления .жидкости до предела упругости угля (второй цикл нагнетания).

После этого снова включают дополнительные насосные установки ll и 12, например, и проводят нагнетание по рассмотренной схеме, Число циклов нагнетания соответствуют числу систем естественной трещиноватости., Нагнетание прекращают после падения давления жидкости в скважине в последнем цикле нагнетания до предела упругости угля и закачки расчетного количества рабочей жидкости, Использование предложенного способа гидравлического расчленения угольного пласта обеспечивает снижение энергетических и трудовых затрат за счет непрерывности циклического нагнетания рабочей жидкости с лостоянной вязкостью.

1163004

Составитель М. Гагулин

Техред Т.Маточка Корректор М.Розман

Редактор В.Данко

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4085/32 .Тираж 446 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35,,Раушская наб., д. 4/5