Способ определения газопроницаемости прослоя соляных пород вблизи горной выработки

 

Сущность изобретения: бурят два шпура до исследуемого прослоя соляных пород . Бурение одного из них продлевают до газоносного прослоя. Осуществляют герметизацию их газозатворами. В шпуре, продленном до газоносного слоя, измеряют давление газа, а в другом шпуре - расход газа. Полученные замеры используют для определения коэффициента газопроницаемости. 1 ил.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 F 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4801197/03 (22) 11,03.90 (46) 30.03,92. Бюл. М 12 (71) Ленинградский горный институт им, Г.В.Плеханова (72) А.А.Ярагин и А.С.Кириченко (53) 622.817(088.8) (56) Кузнецов С.В., Кригман Р.Н. Природная проницаемость угольных пластов и методы ее определения, М.; Наука, 1978, с. 86-89;

Проскуряков Н,М., Ковалев О.В., Мещеряков В.В. Управление газодинамическими процессами в пластах калийных руд. M.: Недра, 1988, с. 21-26.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для определения.параметров дренажного бурения в горных выработках на выбросоопасных калийных пластах.

Известен способ определения проницаемости угольных пластов вне зоны дренирующего влияния горных выработок по изменени1о давления в реагирующей скважине. Способ включает бурение "реагирующей" скважины на исследуемый пласт, герметизацию ее по породной толще с оставлением на участке, пройденном по уголь..ному пласту, замерной камеры, которая сообщается с выработкой с помощью трубки, измерение пластового давления газа, бурение "возмущающей" скважины до пересечения исследуемого пласта,. измерение падения пластового давления газа и определение газопроницаемости.

„,5U„„1723344 А1 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЗОПРОНИЦАЕМОСТИ ПРОСЛОЯ СОЛЯНЫХ ПОРОД ВБЛИЗИ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ (57) Сущность изобретения: бурят два шпура до исследуемого прослоя соляных пород, Бурение одного иэ них.продлевают до газоносного прослоя. Осуществляют герметизацию их гаэозатворами. В шпуре, продленном до газоносного слоя, измеряют давление газа, а в другом шпуре — расход газа. Полученные замеры используют для определения коэффициента газопроницаемости. 1 ил.

Однако данный способ характеризуется большой трудоемкостью, связанной как с технологией, так и продолжительностью проведения шахтного эксперимента, особенно на пластах, расположенных вблизи горной выработки, Для пластов, расположенных вблизи горной выработки, необходимы дополнительные затраты времени и средств на поиск газоносных областей пласта, так как в случае дегазирования исследуемой области пласта определение газопроницаемости этим способом становится невозможным.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения газопроницаемости прослоя соляных пород вблизи горной выработки, включающий бурение двух шпуров до исследуемого прослоя, герметизацию их гаэозатворами, нагнетание газа из баллона в один из шпуров, измерение давления газа в нагнетательном шпуре, 1723344 а в другом — расхода газа и определение коэффициента газопроницаемости по формуле, Недостаток известного способа также обусловлен большой трудоемкостью, свя- 5 занной с заправкой баллонов газом и их транспортировкой к месту проведения измерений, Цель изобретения — снижение трудоемкости способа. 10

Поставленная цель достигается тем, что шпур для измерения давления газа продлевают до газоносного прослоя.

На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа. 15

Способ осуществляют следующим образом.

В горной выработке 1 бурят шпур 2, которым вскрывают исследуемый прослой 3 в области соляных пород. Газовым затво- 20 ром 4 изолируют вскрытую зону 3 от остальной части шпура и газоотводную трубку 5 соединяют с расходомером 6. Затем бурят шпур 7, которым вскрывают исследуемый прослой 3 в области соляных пород, и про- 25 длевают его до блйжайшего газоносного прослоя 8. Расстояние между стенками шпуров в месте пересечения ими исследуемого прослоя не должно превышать 2-2;5 диаметров шпуров. В шпуре 7 в месте пере- 30 сечения им нижней границы исследуемого прослоя 3 устанавливают газозатвор 9 с газопроводом 10 и манометром 11. Когда давление газа в шпунте 7 стабилизируется, измеряют расход газа в шпуре 2 по прибо- 35 ру6, Коэффициент газопроницаемости k определяют по формуле Дарси;

k p где 0 — расход rasa в шпуре 2, м /c; з

I — расстояние междустенками шпуров, м;

p — коэффициент, динамической вязко- 45 сти газа, Па с;

F — площадь газового потока между шпурами, м;

b, P — перепад давления, Па.

Пример. Требуется определить газопроницаемость прослоя соляных пород, расположенного между пластами Б — В и В (см,чертеж). Мощность прослоя Ь = 0,02 м.

Анализ пробы газа, взятого в районе исследований, показал, что динамическая вязкость газар=1,80 10 Па с.

Шпуром 2 вскрывают исследуемый прослой, устанавливают в шпуре газовый затвор 4 с газоотводной трубкой и расходомером 6 с таким расчетом, чтобы высота. образованной газовой камеры равнялась мощности пород прослоя 3. Затем на расстоянии 0,1 м от оси шпура 2 бурят шпур 7, глубина которого принята из расчета пересечения им исследуемого прослоя и газонасыщенных пород 8, залегающих в почве пласта В-Г, В месте пересечения шпуром 7 нижней границы прослоя 3 устанавливают газовый затвор 9 с газопроводом 10 и манометром 11, Давление газа в шпуре 7 стабилизируется на значении Р 5 МПа, расход газаизшпура2 0=2 10 м /с.

При диаметре шпуров d = 0,04 м расстояние между стенками шпуров 1=0,1-0,04 =

= 0,06(м), площадь фильтрации F = 8 10 " м .

Перепад давления ЬP при давлении газа в шпуре 2, равном нулю, равен давлению газа в шпуре 7.

Подставив известные значения в формулу Дарси, получают значение коэффициента газопроницаемости k = 5,4.10 м2.

Формула изобретения

Способ определения газопроницаемости прослоя соляных пород вблизи горной выработки, включающий бурение двух шпуров до исследуемого прослоя, герметизацию их газозатворами, осуществление в одном из них измерения давления газа, а в другом — расхода газа, определение коэффициента гаэопроницаемости, от л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения трудоемкости способа, бурение шпура для измерения давления газа продлевают до газоносного прослоя.

1723344

Составитель А. Ярагин

Техред М.Моргентал . Корректор И. Муска

Редактор А. Огар

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

Заказ 1053 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5