Способ образования трещины в плоскости,перпендикулярной оси скважины

 

СОНИ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИК

РЕСПУБЛИН

1 11 у Е 2! С 39/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flG ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPb{THA (21) 3912401/22-03 (22) 18.06.85 (46) 30.01.87. Бал. Ф 4 (71) Институт геотехнической механики..АН УССР (72) В.С.Кулинич, В.И.Тейтель, В.И.Задорожний, В.Ф.Лозовский, Ю.А.Герасименко и Н.В.Санжаренко (53) 622.35(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 825962,. кл. Е 21 С 41/04, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 153051, кл. E 21 В 43/25, 1959.

„.,80„„8677О (54) СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ ТРЕЦИНЫ В

ПЛОСКОСТИ, ПЕРПЕНДИКУЛЯРНОЙ ОСИ !СКВЮКИНЫ (57} Изобретение относится К. горно-. му делу и может быть использовано при раэработкс угольных пластов с труднообрушаемой кровлей, при измерении напряжений методом гидравли- . ческого разрыва. Цель изобретения повьппеиие надежности ориентации трещины в монолитных породах. Иэ горной выработки I бурят скважину 2 до места расположения намеченной трещины 3.! 2867

В тарцаной части скважины 2 с помощью гидраэатнора 4 образуют нагнетательную к"меру 5 с обеспечением между забоем 6 скважины 2 и герметизируи-. щей поверхностью 7 гидрозатвора 4 за-" зора не более 0,1 диаметра скважины

2. После этого в камеру 5 нагнетают с темпом 1-3 МПа/с рабочую жидкость до гидроразрына стенок скважины. При

7О обеспечении зазора не более 0,1 p Rметра. скважины деформации н радиаль — ном направлении стенок камеры 5 затруднены из-за удержинающего влияиия сближеннь!х торцовых поверхностей— забоя 6 скважины 2.и гидразатвора 4.

При этом гидроразрыв праянляется н образовании трещины в направлении, перпендикулярном оси скважины,. I ил.

Изобретение относится к .горному делу и мажет быть использовано при разработхе угольных пластон с трудна абрушаемай кровлей, при измерении напряжений методом гидравлического разрыва, а также для дегаэации газонасыщеннаго горного массива. .Целью изобретения является повы-, шение надежности ориентации трещины и монолитных породах.

На чертеже представлена технологическая схема осуществления спа-саба.

Способ осуществляют следующим образом.

Из горной выработки 1 бурят скважину 2 до места расположения намеченной трещины 3. В торцовой части скважины 2 с помощью гидрозатнора 4 об.разуют нагнетательную камеру 5 с обеспечением между забоем 6 скважины

2 и герметизирующей поверхностью 7; гидразатвора 4 зазора не более 0,1 диаметра скважины 2. После этого насосом 8 в камеру 5 со скоростью

1-3 ИПа/с нагнетают па трубопроводу

9 рабочую жидкость до.гидраразрыва, который фиксигуют па показаниям манометра 10.

В лабораторных условиях на образ-: . цах песчаника, типса, песчаного сланца и эквивалентных материалов осуществляли гидроразрыв в при различных геометрических параметрах нагнетательных камер. При длине нагнета тельных камер более О,1 диаметра скважины трещины образовывались, как правило, параллельно ее продольной оси, при длине камеры менее 0,1 диаметра — только перйендикулярна про дальнбй оси скважины. При зазоре

2 между герметизирующей панерхностью и забоем скважин более 0,1 диаметра скважины гидрараэрыв происходит в плоскости, параллельной аси скнажи5 ны, так как при укаэанном условии имеется возможность деформации боковых стенок нагнетательной камеры н радиальном направлении.

При обеспечении минимальных эа-. зоран между укаэанными понерхна тями

F (не более 0,1 диаметра скнажин6!) деформации в радиальном направлены стенок камеры затруднены из-за удерживающего влияния сближенных тарцо15 вых поверхностей — забоя скважины и гидроэатвора. При этом гидрораэрыв проявляется в образовании трещины и направлении, перпендикулярном оси скважины.

При низкой скорости нагнетания рабочей жидкости (менее 1 NIa/с) н горных породах происходит фильтрация жидкости, в результате чего изменяются снойства породы в сторону увеличения пластичности. Поэтому гидроразрыв либо не происходит, либо трещина гидраразрыва образуется в проиэволь" нам, обычно структурно-ослабленном направлении. При высокой скорости нагнетания (более 3 ИПа/с) может происходить образайание серии трещин, ориентированных в различных напранлениях относительно аси скважины.

35 Формула изобретения

Способ образования трещины в плоскости, перпендикулярной аси скважины, включающий герметизацию участка сква- 0 жины между ее забоем и гидраэатнорам и нагнетание жидкости н герметизирананный участок да разрыва стенок

Составитель С.Потапов

Техред M.Xîäàíè÷ Корректор И.Муска

Редактор А.Гулька

Заказ 7694/33 . Тирах 455 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР и по делам изобретений и открытий, 113035, Москва, >1(-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4

3 1286770

4 скважины, о т л н ч а ю шийся на расстоянии не более 0,1 диаметра тем, что с целью повьппения надеж- скважнны от ее забоя, а нагнетание ности ориентации трещины в монолит- жидкости производя с темпом 1 . ных породах, гидрозатвор размещают 3 МПа/с.