Способ многостадийного воздействия на угольный пласт для борьбы с газовыделениями, пылеобразованием, выбросами и самовозгоранием

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республин (») 506210

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 230373 (21) 1895189/22-03 с присоединением заявки №(23) Приоритет— (51) М. Кл.

Е 21 F 5/02

Госудврстввины1 комитат

Соната Министров СССР ио )(влам иаобрвтвиий и отирытии (53) УДК

622. 807. 4 (088,8) (43) Опубликовано 25.10.77.Ьтоллетень №39 (45) Дата опубликования описания 29.1177

В. В. Ржевский, А. С. Бурчаков, Э. М. Москаленко и Н. В. Ножкин (72) Авторы изобретения

Московский ордена Трудового Красного Знамени горный институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ МНОГОСТАДИЙНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НЬ УГОЛЬНЫЙ ПЛЬСХ

ДЛЯ БОРЬБЫ С ГАЗОВЫДЕЛЕНИЯМИ, ПЫЛЕОБРАЗОВАНИЕМ, ВЫБРОСАМИ И САМОВОЗГОРАНИЕМ

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке угольных месторождений .

Известен способ многостадийного 5 воздействия на угольный пласт для борь,бы с газовыделениями, пылеобразованием, выбросами и самовозгоранием с использованием гидрорасчленения и кислотной обработки. 10

Цель изобретения — повышение эффективности способа.

Для этого по предлагаемому способу гидрорасчленение производят в режимах фильтрации, расчленения и размыва, а после кислотной обработки удаляют жидкость, газ и продукты реакции, после чего т оследовательно вводят в пласт бактериальную суспензию, воздух и растворы мономеров и высокомолекулярных соединений с переводом последних в твердое состояние.

На чертеже изображена диаграмма, поясняющая предлагаемый способ.

На .пласт с поверхности бурят сква- 8 жины, пересекающие пласт на всю мощность. Скважины обсаживаются колонной труб, затрубное пространство цементируется. Для вскрытия пласта в нужном интервале в скважину опускается гидро 0 перфоратор, с помощью которого раэреэается обсадная колонна, цементное кольцо и частично уголь.

После вскрытия пласта в скважину нагнетается рабочая жидкость — вода или вода с добавками поверхностно-активных веществ. Темп закачки рабочей жидкости превышает естественную приемистость пласта, что сопровождается раскрытием и расширением естественных пластовых трещин эндогенного и экзогенного происхождения. 3а счет раскрытия трещин радиус влияния скважины возрастает до 150 †2 м, а проницаемость пласта возрастает в 100 и более раз.

Гидрорасчленение позволяет многократно повысить гидравлическую зффек— тивность скважины.

После гидрорасчленения следует операция удаления воды из фильтрующих пор и трещин путем, например, откачки ее погружными насосами на дневную поверхность по насосно-компрессорным трубам.

Одновременно с откачкой воды по л ежтрубному пространству принудительно QTкачивается газ за счет самоистечения (линия А-Б)и с помощью вакуум-насоса (линия Б — В). При этом обеспечивается снятие упругой энергии газа и кназипиас506210 тичност ь у гля, с чачи ванне материнской пыли .

Учитывая неравномерность развития естественных пластовых трещин по массину угольного пласта, необходимо дальнейяк е углубление дегазапии и равнмерности создаваемой ква .инластичности, то дости1«kc тся путем кислотной обработки с цс лью растворе.kHя карбонатов.

В пласт «1 ез скважин! k идрорасчлен ения «11 не1 lkoT О, 5 — 10, водный раствор соляной кислоты и катали: ilk çðà, выдержин ают раствор в пласте и течение врем<. ни, необходимого Пля реагирования

kikk с Яо гы c YBP G<3kk cатами d 3 QTc- M kkPo/3+K т... реакций удаляются насосом (линия ВГ) . Эффективность дегазации здесь углубляется, так как дега зация начинается не с точки высокого газосодержания и пластового давления, а с более низкого их уровня. Применение кислоты на первой стадии нецелесообразно-эффект расчленения достигается более дешевой механической энергией, а химическая

25 э и ер ги я поз воля ст решить следующую з апачу — углубление дегазации.

Глубокое развитие весьма протяженных трещин после гидрорасчленения и кислотного воздействия сопровождается ростом их гидравлических сопротивлений.

11ри этом уже достигнутый съем газа соа со-З0 провождается падением давления газа, и дальнейшее извлечение газа затрудняется. целесообразно перевести часть метаkka в неопасные соединения непосредст — 35 винно в местах его нахождения путем введения в пласт метанокислящих бактер ий (линия Г-Д) . Через те же скважины в пласт закачивают активные штаммы метанокислящих бактерий вместе с пита- 40 тсльнои средой, которой является вода с добавлением солей калия, магНИЯ, натий рия, фосфора и азотистных соединени различных биостимуляторов, а также воз духа. Жизнедеятельность бактерий под- 4 держивается в течение всего времени перевода метана в неопасные соединения.

Введение бактерий на более ранней стадии невыгодно по соображениям экономическим и гидравлическим : нецеле- Q) сообразно расходовать биохимическую эн ргию в то время, когда задача решается за счет применения более дешевых механической и химической в сочетании с механической энергией.

Учитывая, что часть метана в пласте останется и после работы бактерий, целесообразно остаточный метан заблокировать в порах и трещинах путем закачки веществ, переходящих н твердое состояние в пластовых условиях (линия Д-Е) .

Через те же скважины в пласт закачивается предварительно приготовленный раствор высокомолекулярного соединения, способного при наличии катализатора в заданное время переходить из жидкого состояния в тверпое.

Во время нагнетания этого раствора в пласт происходит нарушение равновесия в системе метан-уголь за счет поршневого вытеснения свободного метана, частичной десорбции его и адсорбции раствора на поверхности угля. После насыщения обрабатываемой эоны угольного пласта раствор твердеет, перекрь. вая устья микропор и объем переходных и макропор твердым продуктом низпор и в емя кой газопронецаемости.В то же р развивается адгезионная связь, удерживающая твердый продукт в занимаемом объеме. фазовый переход сопровождает.. ся сшивкой молекул с включением в сшиваемую структуру свободного метана и угольной пыли как наполнителей.

Твердая фаза раствора блокирует основной сорбционный объем метана и все фильтрационные пути его выхода, а адгезионные силы агрегируют угольную пыль, следствием чего является уменьшение газовыделения и пылеобразова"ния при разрушении угольного пласта. формула изобретения

Способ многостадииного воздействия на угольный пласт для борьбы с газовыделениями, пылеобразованием, выбросами и самовозгоранием с использованием гидрорасчленения и кислотнои обработки,отличающии с ятем,что, с целью повышений его эффективности, гидрорасчленение производят в режимах фильтрации, расчленения и размыва, а после кислотнои обработки удаляют жидкость, газ и продукты реакции, после чего последовательно вводят в пласт бактериальную суспензию, воздух и растворы мономеров и высокомолекулярных соединений с переводом последних в твердое состояние.

506210

Составитель Э. Руднева

Техред Н.Бабурка Корректор М. немчик

Редактор С. Титова

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 33á 1/5 Тираж 757 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета. Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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