Способ гидрообработки продуктивной толщи

 

ИзоЬретение относится к горной, пром-сти и позволяет повысить безопасность ведения горных работ, интенсивное ги извлечения рабочей жидкости (РЖ) и газа из скважины (С) и снижение затра: на удаление продуктов разрушения горизонтальной части ствола С. Для этого с поверхносш Оурят направленную С с углом oxBaia менее 90°, горизошальную часть сiвола которой проводят в почве раэраба швае - мого пласта. Затем пойнтервально вскрывают зоны продуктивной толщи (ПТ) и, начиная с забоя С, внедряют и нагнетают в них РЖ. Каждый ранее обработанный интервал зоны ПТ перекрывают и разобщаю. После завершения гидрообработки последнего интервала зоны ПТ производят щелевую перфорацию С на уровне купола обрушения пород ориеншрованно вдоль оси горизонтальной части ствола С. В плоскости купола обрушения пород и вдоль горизоН альной части С формируют магистральные трещины. Затем из С откачиваю аэрированную метаном РЖ. После подработки горизошапьной части С очистными работами из купола обрушения пород извлекают газ. Причем очистные работы ведут в направлении от забоя к устью С. 2 з.п. ф-лы. с SS (Л оэ 4ь со J СО СП

СОКИ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51)з Е 21 F 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А STOPCH0lVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ скважииы.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

t (21) 4659226/()3, 4659225/03 (22) 07.03.89 (46) 23.04.91. Бюл. ) 15 (71) Московский горный институт (72) A.Е.Пережилов, С,А.Ярунин, В.В.Нудак, А,Е.Подзоров и С.M.(;àëàìàòoâ (53) 622.285 (088,8) (56) Временное руководство по дегаэа— ции шахтных полей Карагандинского бассейна с гидравлическим расчленением свит угольных пластов. — М.:

ЛГИ, 1975, Авторское снидетел»ство СССР

В 1 303729, кл . Е 21 Е 5/00, 1987, (54) 011ОСОБ ГИЦРООБРАБОТКИ ПРОДУКТИВНОЙ ТО! Ш1И (57) ИзоЬретение относится к горноц пром-сти .и позволяет повысить беэ— опасность ведения горных работ, интенсивности извлечения рабочей жидкости (РЖ) и газа из скважины (С) и снижение затрат на удаление продуктов разрушения горизончальной части ствоИзобретение от» осится к горной промыл!членности и может быть использова но при подг от о в к е мес т орождения полезных ископаемых.

Пель изобретения — повышение безопасности ведения горных работ, интенсивности извлечения рабочей жидкости и газа из скважины и снижение затрат на удаление продуктов разрушения горизонтальной части ствола ла С. Для этого с поверхности бурят направленную С с углом охвата менее

90, горизонтальную часть ствола коо торой проводят в почве разрабатываемого пласта. Зачем поинтервально вскрывают зоны продуктивной толщи (ПТ) и,. начиная с забоя С, внедряют и нагнетают в них РЖ. Каждый ранее обработанный интервал зоны ПТ. перекрывают и разобщают. После эавер— шения гидрообработки последнего ин— тервала зоны ПТ производят щелевую перфорацию С на уровне купола обрушения пород ориентированно вдоль оси горизонтальной части ствола С. В плоскости купола оЬрушения пород и вдоль горизонтальной части С форми— руют магистральные трещины. 3aгем иэ С откачивают аэрированную метаном

РЖ. После подработки горизонтальной части С очистными работами иэ купол» обрушения пород извлекают газ. Причем очисчные работы ведут в направ— лении от забоя к устью С . 2 э .и . ф-лы.

Последовател ность выполнения технологических операций при реализации способа заключается в том, что с дневной поверхности бурят скважину с углом охвата меньше 90, т.е. так, о чтобь1 "горизонтальный" ствол этой скважины был пройден в почве разрабатываемого пласта. Скважину обсаживают трубами на всю длину, тампонируют затрубное пространство. Начиная от забоя в направлении к устью сква1643735 живы на проектных .отметках поинтервально перфорируют обсадную колонну и цементный камень. Затем нагнетают в зоны перфорации рабочую жидкость, перекрывают и разобщают каждыи ранее

5 отработанный интервал продуктивной толщи. После завершения гидрообработки последнего интервала производят ,щелевую перфорацию скважины на уровне купола обрушения пород орнентированно

,вдоль оси горизонтального ствола.

Формируют магистральные трещины в плоскости купола обрушения пород и

ITBJIB "горизонтального" ствола, откачивают из скважины рабочую жидкость, подработав очистными работами скважину, извлекают газ из купола обрушения пород. Причем очистные работы ведут в направлении от забоя к устью скважи ны, Способ осуществляют следующим образом.

В пределах уклонного поля центральную панель шахтного поля подвергают силовому воздействию через скважину типа "Донбасс-1", но углом охвата менее 90 . Горизонтальный ствол, скважины должен быть пройден в.почве угольного пласта, мощность которого колеблется в диапазоне 1,4-1,6 м.

Скважина состоит из условно вертикального участка (0-1000 M), участка набора угла наклона (1000-1400 м) и участка стабилизации угла наклона, так называемого горизонтального ство35 ла (1400-1850 м). Предусмотрены обсадка скважины трубами и тампонаж затрубного пространства на всю длину.

Горизонтальный ствол бурят диаметром

216 мм, обсаживают трубами диаметром

146 мм с толщиной стенки 10, 7 мм.

Максимальная интенсивность искривлео ния ствола скважины ограничена 4 на 10 м проходки.

Вскрытие участков обсадной колонны и цементного камня предусмотрено ку— мулятивным перфоратором типа ПНКТ-89, спускаемым в скважину на насоснокомпрессорных трубах. Место установки

50 перфоратора в горизонтальном стволе определяется по длине труб НКТ, Щелевая перфорация скважины в плоскости купола обрушения пород производится с помощью гидропескоструйного перфо55 ратора.

Перфорацию горизонтального ствола скважины предусмотрено выполнить на семи участках, расстояние между которыми принимается равным 70-80 м. Нагнетание рабочей жидкости в углепородный массив осуществляется группой на— сосных агрегатов типа 4АН-700. Параметры силового воздействия следующие. темп нагнетания 40-80 л/с, ожидаемое давление на забое скважины 35-40 МПа, объем закачиваемой в интервал перфорации рабочей жидкости 12 тыс.м .

После закачки проектных объемов рабочую жидкость выдерживают в углепородном массиве в течение 24 ч. Затем производят сброс давления на устье скважины путем открытия последнего на излив. Устанавливают в горизонтальном стволе скважины изолирующие элементы, например взрывные пакеры над каждой зоной перфорации, исключая последнюю.

После полной гидрообработки экспериментального участка щелевую перфорацию скважины производят на уровне купола обрушения пород ориентир ованно вдоль оси горизонтального ствола.

Верхнюю границу эоны обрушения пород определяют по формуле С.Г.Авершина

3m (K -i) соs OC

P где h — расстояние от кровли угольного пласта до верхней границы купола обрушения пород (по вертикали), м;

m — мощность пласта, м;

К вЂ” коэффициент разрыхления пород

Г (К =1,1-1 4);

М вЂ” угол падения пласта, град.

Для формирования магистральных трещин в плоскости купола обрушения пород в направлении оси горизонтального ствола и вдоль тела последнего производят нагнетание рабочей жидкости насосными агрегатами в режиме гидроразрыва. Этот режим обусловлен темпом подачи текучего, многократно прерывающим естественную приемистость углепородного массива, и пропускной способностью раскрывающихся трещин, что сопровождается скачкообразным рост ом да вл ения до величины, достаточной для разрыва (разрушения) пород кровли угольного пласта по направлениям сил действия текучего. После разрыва (разрушения) пород давление скачкообразно падает вследствие многократно возросшей их гидропроводности, определяемой главным образом трещинами гидроразрыва. Темп подачи! 6437

2. Способ по п.l о т л и ч а ю— шийся тем, что скважину с поверхности Ьурят с углом охвата менее

35 90o

3. Способ по и.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что очистные работы ведут в направлении от заЬоя к устью скважи ны, 40

Формула изобретения

Способ гидрообраЬотки продук— тивной толщи, включающий бурение с поверхности направленной скважины, горизонтальную часть ствола которой проводят в почве разрабатываемого пласта, поинтервальное вскрытие зон

Составитель В.Тычина

Техред Л.Олийнык

Корректор С.Шевкун

Редактор А.Мотыль

Заказ 1225 Тираж 295 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,!01 текучего находят из выражения

Д ) 0,25Н-fJя +5 =0,25 1100-90+80 = 270 кгс/см, где Дfj — перепад давления, кгс/см ;

Q — временное сопротивление пород разрыву, кгс/см ;

Н вЂ” глубина перфорации скважины (по вертикали) м;

)„> — пластовое давление, кгс/см .

В качестве рабочего агента для формирования магистральных трещин можно использовать термогазохимическое воздействие (ТГХВ), сущность которого заключается в сжигании на забое скважины порохового заряда.При быстром сжигании последнего давление на забое достигает 30-100 МПа. После самоистечения рабочей жидкости осуществляют принудительную откачку пос- 20 ледней в начале компрессорным эрлифтом по кольцевой схеме при небольших дебитах — станком-качалкой типа СК.

Очистную выемку угля производят. в направлении от забоя горизонтального ствола к устью. После подработки скважины очистными работами извлекают газ из купола обрушения пород и час— тично иэ почвы угольного пласта путем самоистечения и принудительно вакуумнасосными установками .

35 б продуктивной толщи, внедрение и нагнетание в них, начиная с забоя скважины, рабочей жидкости, перекрытие и разобщение каждого ранее обработанного интервала зоны и после полной гидрообраЬотки экспериментального участка откачку рабочей жидкости иэ ранее обраЬотанной эоны продуктивной толщи, извлечение газа и ведение очистных работ, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения безопасности ведения горных работ, интенсивности извлечения рабочей жидкости и газа иэ скважины и снижение затрат на удаление продуктов разрушения горизонтальной части ствола скважины, после завершения гидрообработки последнего интервала зоны продуктивной толщи производят щелевую перфорацию скважины на уровне купола обрушения пород ориентированно вдоль оси горизонтальной части ствола скважины формируют магистральные трещины в плоскости купола обрушения пород и вдоль горизонтальной части скважины, откачивают из нее аэрированную метаном жидкость, затем после подработки указанной части скважины очистными работами извлекают газ иэ ку— пола обрушения пород . !