Способ поинтервальной гидрообработки массива горных пород

 

Изобретение относится к горному делу, в частности к гидрообработке угольных пластов и дегазации. Цель изобретения - снижение трудоемкости способа. С поверхности на обрабатываемый углепородный массив бурят скважину и обсаживают ее трубами. Начиная от забоя скважины, производят поинтервальную перфорацию обсадных труб и гидрообработку каждого интервала. После гидрообработки одного интервала осуществляют перфорацию следующего. С помощью изолирующего элемента, состоящего из посадочного седла и заглушки, эти интервалы разделяют. Проводят гидрообработку следующего интервала. Извлекают изолирующую заглушку и операции повторяют. Спуск и подъем заглушки осуществляют при помощи труб. Отличительной особенностью является посылка в скважину перфорированного участка трубы, примыкающего к заглушке. Суммарное сечение перфораций этого участка не должно быть меньше площади сечения опускаемых труб. Способ позволяет снизить металлоемкость скважины и исключить работы по разрушению разделительных элементов в скважине. 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Al (Si)5 Е 21 F 7/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMNTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЛМ

П1 и ГННТ СССР (21) 4424663/22-03 (22) 13,05,88 (46) 0 7 ° 03 ° 90 . Бюл. 1 9 (71) Московский горный институт и Макеевский научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности (72) С.А.Ярунин, A.С,Лукаш, P>.P.Конарев, В.В.Пудак, С,М.Саламатов, E.A.ËåBèí и В.С ° Печенин (53) 622.817(088.8) (56) Временное руководство по дегазации шахтных полей Карагандинского бассейна с гидравлическим расчленени— ем свит угольных пластов. И., МГИ, 1975, с, 88, 90.

Авторское свидетельство СССР

N 1201520„ кл. Е 21 Г 7/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР

1303729, кл. E 21 F 7/00, 1986. (54) СПОСОБ ПОИНТБРВАЛЬНОИ ГИДРООБРАБОТКИ МАССИВА ГОРНЬ Х ПОРОД (57) Изобретение относится к горному делу, в частности к гидрообработке угольных пластов и дегазации. Цель

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при поинтервальном нагнетании через скважины, пробуренные с поверхности, различных флюидов для изоляции обработэнных интервалов.

Цель изобретения — снижение трудоемкости работ по созданию гидравлической связи между обработанными интервалами, „„SU„„1548469

2 изобретения — снижение трудоемкости способа. С поверхности на обрабатываемый углепородный массив бурят скважину и обсаживают ее трубами. Начиная от забоя скважины, производят поинтервальную перфорацию обсадных труб и гидрообработку каждого интервала.

После гидрообработки одного интервала осуществляют перфорацию следующего.

С помощью изолирующего элемента, состоящего из посадочного седла и заглушки, эти интервалы разделяют. Проводят гидрообработку следующего интервала. Иэ влекают изолирующую заглушку и операции повторяют. Спуск и подьем заглушки осуществляют при помощи труб. Отличительной особенностью яв- Е ляется посылка в скважину перфорированного участка трубы, примыкающего к заглушке. Суммарное сечение перфораций этого участка не должно быть меньше площади сечения опускаемых труб. Способ позволяет снизить металлоемкость скважины и исключить рабо- @Ч ты по разрушению разделительных эле- ф;@ ментов в скважине. 7 ил. 90

На фиг.1 приведена схема поинтервальной обработки массива горных пород предлагаемым способом через скважину с горизонтальным окончанием ствола; на фиг.2-7 — порядок выполнения способа гидоообработки массива горных пород.

Способ выполняют следующим образом, 1548469

С поверхности бурят скважину 1, Бурение осуществляют с помощью стандартного бурового оборудования и инструмента, 5

Затем производят крепление ствола скважины стальными трубами, причем применяют гладкие стальные обсадные трубы одного диаметра, Так как обсадку скважины 1 осуществляют бесступен- 10 чатой колонной 2, то при ее спуске

"сдирание" стенок скважины 1 и накопление продуктов разрушения не происходит. После спуска в скважину 1 обсадной колонны 2 производят тампонаж затрубного пространства 3. Тампонаж производят известным способом с помощью, например, портландцемента, деседиментационных материалов (ГМЗ, латекс и др.) и т,д.

Производят перфорацию 4 обсадной колонны 2 в первом интервале гидрообработки и нагнетание в него порции рабочей жидкости (фиг.2) . Перфорацию обсадной колонны осущест вляют из вест- 25 ным способом, например кумулятивным перфоратором ПНКТ, который спускают в скважину на трубах. Нагнетание рабочей жидкости осуществляют с помощью насосных агрегатов (4АН-700, ЦА-320 и др.) .

После окончания нагнетания в первом интервале обработки рабочей жидкости

° произ водят перфора цию 5 обсадной колонны 2 во втором интервале гидрообработки (Фиг.3) . Затем устанавливают

35 посадочное седло 6 (фиг.4), которое представляет собой проходной пакер, через сквозное отверстие которого может быть в дальнейшем пропущен на- 40 сос для откачки рабочей жидкости, Пакер КВП можно доставлять„;на трубах в зоне его установки, приводится в действие при помощи взрыва заряда в специальной камере. Сам пакер КВП после 4 взрыва заряда представляет собой сквозную муфту с прижатыми к стенкам обсадных труб концами. По технической характеристике пакер КВП способен выдержать нагрузку на сдвиг выше 60 т, что вполне удовлетворяет требованиям при гидрообработке.

Производят спуск заглушки 7 на колонне труб 8 (фиг.5), которая садится в седло 6, перекрывая проходное сечение, и тем самым изолирует ранее обработанный интервал от необработанного. На первой трубе 9 имеются перфорационные отверстия 10 (фиг.6), через к оторые поступает скважинная жидкость

1 во внутреннее пространство колонны в период ее спуска в скважину, а при нагнетании создается возможность подачи жидкости не только по эатрубному пространству, но и внутриколонному, что обеспечивает снижение гидравлических потерь, Заглушка 7 может быть выполнена из резины, металла и др.

Размеры и конструкция ее должны обеспечивать в седле 6 плотную изоляцию, свободную посадку и удаление. Заглушка 7 может доставляться в скважину 1 на штангах, которые используются при работе глубинных насосов по откачке флюида из скважины, или на любых трубах, например, насосна-компрессорных, бурильных и т.д °

Производят нагнетание рабочей жидкости во второй интервал гидрообработки (фиг.6), после окончания которого из скважины поднимают на поверхность трубы 8 с заглушкой 7 (фиг.7), вследствие чего открывается проходное сечение седла 6, чем обеспечивается гидравлическая связь между первым и вторым интервалами гидрообработки.

Производят перфорацию обсадной колонны 2 в третьем интервале гидрообра ботки и процессы ведения работ повторяются. После полной гидрообработки массива горных пород в скважину 1 опускают глубинный насос и производят откачку воды и извлечение газа.

Пример. Пробурена скважина длиной 1870 м диаметром 216 мм и обсажена стальными трубами диаметром

146 мм (внутренний диаметр 124,6 мм).

Поинтервальная гидрообработка углеродного массива осуществлялась в горизонтальном участке скважины, начиная от забоя скважины, в интервалах через 80-90 м ° На длине в 2 м в первом интервале производились кумулятивная перфорация обсадной колонны и нагнетание в угле с помощью насосных агрегатов 4АН-700 5000 мз рабочей жидкости с темпом 0,05 мз/с при давлении 35 МПа. После нагнетания рабочей жидкости в первый интервал гидрообработки производили кумулятивную перфорацию обсадной колонны во втором интервале и затем в зону перекрытия между участками перфораций первого и второго интервалов на насосно-комп рессорных трубах диаметром 73 х,5,5 мм опускали пакер КВП-110 длиной до

1 м и устанавливали erî, взрывая эа5 1548469

6 ряд. Проходное сечение пакера после щий бурение скважины с поверхности,„ его установки составило 110 мм. Затем л крепление ее обсадными т убами на бурильных трубах диаметром 50 х фо а х 5 мм самая х форацию обсадной колонны в каждом инфорированная, опускали конич к тервале гидро работки, поочередное металлическую заглушку кот у кали коническую нагнетание по ции аб р рабочеи жидкости аметр передней части с 50ш у, у которои ди- в каждый инте вал р, начиная от забоя и составлял 50-, скважины изоля ию

60 мм,, а диаметр задней части 114 м оляцию каждого ранее обраобщая длина заглушки - 0 15-0 30 м. го изол н и части мм, ботанного интервала от

10 инчивали на перфорирован- ание ную т б и т ру у и эта система опускалась д е гидравлической связи по стволу в скважину до поса скважины между обработанными интервапосадки заглушки в сед- лами и откачк ло пакера К8П-110. П о роизводили нагне- сива рабочей жи кост от кач ку и з рб работа нного мастани расчетного (5000 м3) объема раочей жидкости и газа, о тьема ра 1g л и ч а ю щ и Й с я тем что бочеи жидкости во второй интервал об- „ ью снижения т ч о, с цеработки, после окончания которого бурильные трубы с заглушкой извл на повер ность и технологические приемы по обработке последующих .интерва- 20 лов повторялись. для изоляции используют посадочное

После полной,бработки всех интер- седло с заглушкой, которые опускают ал в в важ и л л б „ на рубах или штангах, ближняя к эанасос и осуществили откачку воды и глушке иэ которых выполнена перфорииэвлечение газа. и рованной, и создание гидравлической

Формула и з о б р е т е н и я связи осуществляют после окончания

Способ поинтервальной гидрообра- гидрообработки ка

KH каждого интервала пу-, ботки массива горных пород, включаю- тем извлечен чения заглушки, ° °

1548469

Составитель И.Федяева

Техред JI. Сердюкова Корректор З.Лончакова

Редактор Л,Зайцева

Заказ 126

Тираж 376

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101