Способ герметизации дегазационной скважины, пробуренной на сближенные пласты

 

Изобретение относится к горной промышленности. Цель - повышение надежности и качества герметизации скважины за счет устранения подсосов воздуха из горной выработки и из выработанного пространства при бесцеликовой отработке выемочных участков. Закрепляют на секционной обсадной трубе уплотнитель из эластомера. Модуль упругости эластомера выбирают из математического выражения. Эластомер сжимают оболочками до диаметра, меньшего чем диаметр скважины. Секционную трубу с закрепленным на ней эластомером вводят в скважину на глубину, определяемую из математического выражения. Производят разрушение оболочек эластомера. Экономический эффект от внедрения изобретения достигается за счет увеличения нагрузки на забой. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 E 21 F 7/00..»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ Гкнт СССР

» (21) 4453831/23-03 (22) 06.07.88 (46) 30.11.90. Г>юл. Р 44 (71) Государственный Макеевский научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности (72) Б.A.Ãðÿäóùèé, И.В.Деев, В.А.Маркин, О.И.Касимов и И.В.Митин (53) 622.817(088.8) (56) Патент ФРГ Р 1939989, кл. Е 21 F 7/00, 1976. (54) СПОСОБ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ДЕГАЗАЦИОН,НОЙ СКВАЖИНЫ, ПРОБУРЕННОЙ НА СБЛИЖЕННЫЕ ПЛАСТЫ (57) Изобретение относится к горной промышленности. Цель †. повышение надежности и качества герметизации скваИзобретение относится к горной промышленности и предназначено для использования при дегазации сближенных угольных пластов метанообильных шахт.

Иель изобретения — повышение надежности и качества герметизации скважины при бесцеликовой отработке выемочных участков за счет устранения подсосов воздуха из горной выработки и из выработанного пространства.

На фиг. 1 показана скважина и расположенная в ней обсадная труба, разрез; на фиг. 2 — секция обсадной трубь»; на фиг. 3 и 4 — варианты различного расположения обсадной трубы в сечении скважины.

„„Я0„„161ОО52 А 1

2 жины за счет устранения подсосов воздуха иэ горной выработки и из выработанного пространства при бесцеликовой отработке выемочных участков. Закреп- ляют на секционной обсадкой трубе уплотнитель из эластомера. Модуль упругости эластомера выбирают из математического выражения. Эластомер сжимают оболочками до диаметра, меньшего чем диаметр скважины. Секционную трубу с закрепленным на ней эластомером вводят в скважину на глубину, определяемую из математического выражения.

Производят разрушение оболочек эластомера. Экономический эффект от внедрения изобретения достигается за счет увеличения нагрузки на забой..

4 ил.

Способ осуществляют следующим образом.

По паспорту выемочного участка оп: ределяют данные о мощности разрабатываемых пластов и о параметрах дегазационных скважин. В случае их отсутствия производят измерение этих пара метров в шахте. Для этого используют рулетку РУ-10 и угломер типа УБ-Х4. — и

Диаметр дегазационной скважины 1 и диаметр обсадной трубы 2 регламентируются паспортом бурения дегаэацион-, ных скважин. Исходя из диаметра скважины и диаметра обсадной трубы опре.деляют толщину стенки »п»линдрическоJ

1610052 го уплотнителя 3 в свободном состоянии

1 сек

1ñ

1 скь оБс.тр

Затем выбирают эластомер, который должен соответствовать критерию.

Наиболее распространенный диаметр обсадной трубы при ведении дегазационных работ 90 мм. Диаметр скважины, буримой под обсадную — 127 мм. Модуль объемной упругости эластомера должен быть следующием:

2 (1 27-9 О) (127-15) -90 15

Этому условию соответствует поролон (пенополиуретан эластичный на основе полиэфира), имеющий К = 6.

На секции 4 обсадной трубы 2 с помощью .клея (К-88 или "Момент" ) закрепляют уплотнитель 3. Уплотнитель может быть изготовлен из поролона (пенополиуретан эластичный на основе полиэфира ГОСТ 6-05-407-73), Толщина стенки уплотнителя в данном случае

h = 127-90 = 37 мм. Длина уплотнителя 3 принимается равной длине секции 4 обсадной трубы 2. По длине уплонителя 3 прокладывают стальной канатик 5„ выдерживающий усилие на разрыв 10 кгс. Один конец канатика закрепляют на обсадной трубе (например, хомутом). Зятем производят сжатие эластичного уплотнителя 3 лентой

6, которую наматывают по его перимет- 35 ру, и прижимают,канатик 5. Лента шириной 30/50 мм изготавливается из полиэтилена ГОСТ 10354-73. Прижимается лента с усилием 3-5 кгс. После окончания наматывания конец ленты 40

6 закрепляют. Затем бурят участок скважины 1 под обсадку (1 „). Длина участка должна соответствовать глубине введения обсадной трубы 2. Величина 1 определяется по зависимости 45 г

12m

1 а —. )

Г sin P где ш — мощность пласта, м;

1 — угол наклона скважины к плоскости разрабатываемого. пласта, град.

Для условия обработки пласта мощностью 1 м и бурения скважин под уг- лом 45с

1ъ >17 м

0,706

Определяют количество секций обсадной колонны 2: где 1 — длина секции, м.

Из опыта применения секционных г герметизаторов длина секции принимается равной 1,5 м:

17

n = — = 12 сек. сек 1,5

Каждую секцию 4 обсадной трубы 2 оборудуют уплотнителем 3. Затем производят введение секции 4 со сжатыми уплотнителями 3 в скважину 1, предва-, рительно соединяя их поочередно, Канатики 5 от каждого уплотнителя 3 выводят в выработку 7. На концевой секции 8 обсадной трубы 2 устанавливают фланец 9. Секция 8 последней вводится в скважину 1, После окончания введения всех секций 4 в скважину i, прикладывая усилие к концу канатика 5, производят разрезание оболочки 6. Под действием упругих сил эластомер прижимается к стенке скважины 1. При этом происходит уплотнение пространства между обсадной трубой 2 и скважиной 1. Разреза» ние оболочек 6 канатиком 5 можно выполнять в любой последовательности.

Экономический эффект от внедрения предлагаемого способа достигается за счет увеличения нагрузки на те забои, где она ограничена газовым фактором, а также за счет повышения содержания метана в дегазационных газопроводах что позволяет увеличить коли1 чество отводимого метана, обеспечить возможность его сжигания в котельных установках шахт.

Формула изобретения

Способ герметизации дегазационной скважины, пробуренной на сближенные пласты, включающий введение в скважи" ну секционной обсадной трубы с закрепленными на ней уплотнителями из эластомера, предварительно сжатыми оболочками до диаметра, меньшего, чем диаметр скважины, и последующее разрушение оболочек, и т л и ч а ю щ и и " с я тем, что, с целью повышения надежности и качества герметизации скважины за счет устранения подсосов воздуха из горной выработки и

I из выработанного пространства при бесцеликовой отработке выемочных участков, уплотнитель из эластомера где К вЂ” модуль упругости, d „ — диаметр скважины, мм;

d, — диаметр обсадной. трубы, мм, 15 - максимальная высота выступов на стенках скважины, мм.

5 1б 10052 6 вводят в скважину на глубину, опреде- при этом используют эластомер с моляемую из выражения дулем упругости, определяемьж цз

12m соотношения

)) ) з п 5 2(d ск — 1о с, ) где 1 — глубина введения уплотни- (d — 15)-d си ь — оьслр теля в скважину, отсчитываемая от устья, м, m --- -мощность пласта, м, 1 — угол наклона скважины к плоскости разрабатываемого пласта, град, 1610052

Составитель И.Федяева

Техред Л.Олийньнс Корректор В. ГиРнЯк

Редактор F.. Хо пи а

Тираж 372

Заказ 3718

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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