Способ гидрорасчленения угольных пластов

 

СПОСОБ ГИДРОРАСЧЛЕНЕЖЙЯ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ, включающий бурение скважины с поверхности, обсадку ее .металлическими трубами, тампонаж эатрубногб пространства, перфорацию I обсадной колонны и тампонажного кольцас . образование в прискдажинной, зо;не пласта полости и воздействие на уголь ный плас сначала путем Нагнетания жидкости в режиме гидрорасчленения, . а затем - холодоносителя, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности гидравлической обработки пласта за счет более : полногю раскрытия всех видов пластрг вых трещин, воздействие на угольный ; пласт производят циклами., каждый из которых начинают гидрорасчленением пласта и последующим за ним пневмооттеснением жидкости из прискважИнной зоны, а заканчивают : нагнетанием в присквгикинную зону . холодоносителя, причем температура : затвердевания жидкости, нагне.таемой в каждом последующем цикле, на 2530 с ниже температуры затвердевания жидкости предыдущего цикла, а продолжительность пауз между .циклами равна времени, необходимому для росса температуры холодоносителя под ° действием темпратуры окружающих . i пород до уровня на 15-20 с ниже I температу &1 затвердевания жидкости, ; которую нагнетали в предыдущем цикле. Сл W О

СОЮЗ СОВКТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Ъ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3404182/22-03 (22), 02 ° 03.82 .(46) 30.10.83. Бюл. Р 40 (72) В.A.Äàâèäåíêî (71) Коммунарский горно-металлургический институт (53) 622.807.002(088.8) (56) 1. Руководство по дегаэации угольных шахт. М., "Недра"., 1975, с. 50-54.

2. Временное руководство по дегаэации шахтных полей Карагандинского бассейна с гидравлическим расчлене- нием свит угольных. пластов. М., МГИ

1975, с. 124, табл. 7 (прототип).,(54)(57) СНОСОВ ГИДРОРЛСЧЛжНВНИЯ ,УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ, включающий бурение скважины с поверхности, обсадку ее

:металлическими трубами, тампонаж эатрубного пространства, перфорацию обсадной.колонны и тампонажного коль: ца, образование в прискважинной, зо,:не пласта полости и воздействие на угольный пласт сначала путем нагнетания

„„Я0„„1051319 А жидкости .в режиме гидрорасчленения, :а затеи .- холодоносителя, о т л и-: ч а ю шийся тем, что; с целью повышения эфФективности гидравлической обработки пласта" за счет более полного раскрытия всех видов пласто вых трещин, воздействие на угольный . пласт производят циклами., каждый иэ которых начинают гидрорасчлене: нием пласта и последующим эа ним пневмооттеснением жидкости иэ прискважинной зоны, а заканчивают - . нагнетанием в нрискважинную зону, халодоносителя, прйчем температура . :эатвердевания жидкости, нагнетаемой . в каждой последующем цикле, на 25-.

30оС ниже температуры затвердевания I жидкости предыдущего цикла, а продолжительность пауз.между, циклами равна времени, необходимому для росra температуры холодоносителя под действием темпратуры окружающих пород до уровня на 15-20ОС ниже Я, температуры затвердевания жидкости, : которую нагнетали в предыдущем цикле.

1051319.

Изобретение относится к горной, преимущественно угольной промышлен« ности, и может быть использовано для борьбы с газом в угольных шахтах..

Известен способ. гидрорасчленения угольных пластов, включающий бурение. 5 скважины с поверхности, обсадку ее трубами, тампонаж эатрубного пространства, перфорацию обсадной колон- . ны и тампонажного кольца, образование в пласте полости и нагнетание Я в нее жидкости 1 .

Недостатком способа. является невысокая эффективность гидравличес- . кой обработки пласта иэ-за раскрытия незначительного количества пластовых f5 трещин.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сути и достигаемому

1 результату является способ гидрорасчленения угольных пластов, включающий бурение скважины с поверхности, обсадку ее трубами, тампонаж эа": трубного. пространства, перфорацню обсадной колонны и тампонажного. кольца, образование в пласте полости и воздействие на угольный пласт сна-, чала путем нагнетания жидкости в режиме гидрорасчленения, а затем нагнетанця холодоносителя .f2 3.

Недостаток известного способатакже его низкая эффективность, обусловленная тем, что иэ-эа айизо-. . тропности фильтрационных свойств и трещиноватости угольного массива увлажнение угольного пласта происходит неравномерно и на неэначитель- З5 ном расстоянии от скважины.

Цель изобретения - повышение эффективности гидравлической обработки угольного пласта за счет более полного раскрытия всех видов плас-, 4Q товых трещин.

Поставленная цель достигается. тем, что согласно способу гидрорас членения угольных пластов, включающему бурение скважины с поверхности, 45 обсадку ее металличесхими трубами, тампонаж затрубного пространства, перфорацию обсадной колонны и тампо. нажного кольца, образование в прискваженной зоне пласта полости и воздействие на угольный пласт снача« . ла путем нагнетания жидкости в режи-)

+ гидр9Расчленеиия, а затем— .холодоносителя, воздействие на .Л угольный пласт производят цикла-:.: ми, каждый иэ которых начинают гид-" 55 рорасчленением пласта и последующим,. за ним пневмооттеснением жидкости .из прискваженной зоны, а заканчивают — нагнетанием в прискваженную .

: зону холодоносителя, причем темпе- 60 ратура затвердевания-жидкости, на.гнетаемой в каждом последующем .,цикле, на 25-300Ñ ниже температуры эатвердевания жидкости предыдущего цикла, а проДолжительиость пауз между циклами равна времени, нео;-. ходимому для роста температуры хо:» лодоносителя под действием температуры окружающих пород до,уровня .на

15-20 С. ниже температуры затвердевания жидкости, которую нагнетали в предыдущем цикле, Способ реализуется следующим об- . разом.

После завершения работ по оборудованию скважины гидрорасчленения, перфорации и образования прискваженной полости производят первый цикл нагнетания жидкости. Давление нагнетания .жидкости.в пласт в режиме гидрорасчленения, объем и темп закачки определяют по общепринятой методике.

При глубине залегания 1000 м, мощ- е ности пласта 1,4 м, эффективной пористости 3,5% радиус предполагаемой зоны воздействия 200 м, давление нагнетания жидкости составляет 200250 атм, темп нагнетания 70-100 л/с объем жидкости, нагнетаемой в пласт в каждом цикле 1200-1500 м . Нагнета-у .ние жидкостей производят насосными агрегатами AH-700.

В качестве рабочей жидкости в первом цикле используют водный раствор поверхностно-активных веществ (aAaj,: синтанола ДС-10, температура эатвердевания которого ОоС.

После нагнетания расчетного объема водного раствора синтанола ДС-10 компрессорами УКП-8/SO производят пневмооттеснение рабочей жидкости иэ прискваженной зоны в трещины раскрытых пластовых систем; а затем в прискваженную полость нагнетают холодоноситель, жидкий азот с температурой -196ОС.

Производят замеры температуры холодоносителя в прискваженной зоне и при повышении ее до (-15) — (-20) С осуществляют нагнетание в режиме .гидрорасчленения рабочей жидкости второго цикла, пневмооттеснение ее из прискващинйой полости во вновь раскрытые трещины пласта, подачу жидкого азота аналогично первому циклу. 8 качестве рабочей. жидкости во втором цикле используют 23%-ный водный раствор хлористого натрия с добавками GAB, температура эатвердЬ-: вания которого составляет -25 С.

При повышении температуры холодоносителя в прискважинной зоне до (-40) - (-45)ОС, производят третий . цикл гидрорасчленения пласта аналогично предыдущим. В.качестве рабочей жидкости в третьем цикле используют

30%-.ный водный раствор хлористого кальция с добавками .ПАВ, температура. эатвердевания. которого равна -55 C.

При резком повышении давления, на входе рабочей жидкости последующего .цикла в пласт, что свидетельст вует о раскрытии всех систем,пласто1051319

Составитель В.Пак

Техред О.Неце . Корректор И.Эрдейи

Редактор И.Ковальчук

Эаказ 8635/37, .Гираж 444 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, й-35, Раушская наб., д. 4/5 ююю ваеавю ю ю ю ю «ю мюю

Филиал ППП "Патент", г .Ужгород,. Ул.Проектная,. 4

3 вых трещин, работы по гидрорасчленению пласта прекращают.

После выравнивания температур массива горных пород, рабочих жидкостей, закаианных в пласт, и молодо- . носителя осуществляют работы по изв.лечению иэ угольного массива газа.

Снижение температуры холрдоноси» теля до уровня на 15-20 С ниже температуры затвердевания живости предыдущего цикла объясняется тем, о что при разности этих температур . менее 15 С при нагнетании жидкости последующего цикла, которая хотя и имеет температуру эатвердевания на 25-30сниже, чем жидкость предыду- 15 щего цикла, но нагнетается при температуре выае 15 С (летнее время, в .результате.ее теплоотдачи происхо ; дит расплавление затвердевшей в раск-. рытых трещинах жидкости. Это приво- ..иъ

° дит к наруюенню тампонажа ранее рас-.. крытых пластовых трещин и исключаетвоэможность раскрытия новых систем

t пластовых трещин при .последующем цикле гидрорасчленення. При увеличе,нии этой разности более чем на 20 С

I при нагнетании жидкости последующе.го цикла происходит значительное увеличение ее дийамической вязкости (особенно s йачальный период нагнетания )и возможно ее затвердевание.

По этой же причине и разность между температурами эатвердевания жидкосfтей двух смежных циклов не менее 25 С.

Увеличение этой разности более чем на 30сС приводит к нагнетанию в пласт в.последующих циклах жидкос. тей с более низкой- температурой эат .вердевания, что в конечном итоге приводит к возрастанию экономичес-, ких затрат эа счет применения в качестве нагнетаемых жидкостей жидких газов.

Использование изобретения поэволйт повысить эфФективность профилактичес.кой обработки угольных пластов и безопасность ведения горных пород