Способ борьбы с динамическими и газодинамическими явлениями в угольных пластах

 

О П И С A H И E (,)972143

ИЗЬБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

4i « ъ Ф;. (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено. 20.08,80 (21) 2972356/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М Кл

E2I F500

Гесудвретвеллый квмлтет

СССР

00 делам взвбретений и вткрмткй (53) УДК 622.832 (088.8) Опубликовано 07.11.82. Бюллетень № 41

Дата опубликования описания 17.11.82 (72) Авторы изобретения

Б. Т. Акиньшин, И. М. Петухов, А. Н. Шабаров и М. Ф. Малюга

Всесоюзный ордена Трудового Красного Зйамени научно-исследовательский институт горной геомеханцки и маркшейдерского дела (7l) Заявитель (54) СПОСОБ БОРЬБЫ С ДИНАМИЧЕСКИМИ

И ГАЗОДИНАМИЧЕСКИМИ ЯВЛЕНИЯМИ

В УГОЛЬНЫХ ПЛАСТАХ

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при увлажнении угольных пластов.

Известен способ борьбы с внезапными выбросами, включающий бурение скважин из подготовительных выработок вне зоны влияния очистных работ и нагнетание жидкости в профилактическом режиме увлажнения (1).

Недостатком известного способа является невысокая эффективность вследствие трудностей направленного бурения длинных скважин и использования способа на больших глубинах из-за низкой проницаемости пластов.

Известен также способ нагнетания жидкости в призабойную часть пласта в режиме гидрорыхления (2) .

Однако этот способ характеризуется отсутствием рекомендаций по выбору параметров и своевременному переходу на эффективный режим гидрообработки для конкретных геологических и горнотехнических условий разрабатываемых ударо- и выбросб опасных пластов и возможности определять ударно- и выбросоопасную зону пласта в процессе проведения нагнетания жидкости в .угольный пласт.

Цель изобретения — повышение эффективности борьбы с динамическими и газодинамическими явлениями путем определения опасной зоны пласта в процессе циклической закачки жидкости в скважины.

Поставленная цель достигается тем, что при закачке жидкости в скважины производят контроль параметров нагнетания, и при стабилизации давления нагнетания на про о межуточном цикле в пределах 40 — 60 /о от о давления гидроразрыва пласта и уменьшении расхода жидкости в 2 — 2,5 раза зону пласта относят к опасной, после чего длину нагнетательной части скважины уменьшают в 1,5 — 2 раза и изменяют параметры нагнетания, при этом гидрообработку пласта ведут до увеличения расхода жидкости в скважинах в 2 — 2,5 раза и стабилизации давления нагнетания не менее, чем в 3 циклах ее проведения, а затем переходят на режим нагнетания с первоначальными параметрами.

На чертеже приведена схема осуществления способа.

Способ осуществляют следующим образом.

972143

В пласте бурят скважины длиной в 6—

11 м (дина нагнетательной части составляет 4 — 8 м), нагнетают в них жидкость и производят замер расхода жидкости при поднятии давления нагнетания ступенями: 1 ступень — 50 — 60 кгс/см в течение 5 мин., 2

II ступень — 90 — !00 кгс/см в течение 15—

20 мин, 111 ступень — 150 — 170 кгс/см до заканчивания необходимого количества воды. После стабилизации давления на второй промежуточной ступени в течение 10 — 15 мин в пределах 40 — 60О/р от давления гидроразрыва фиксируют величину расхода жидкости и, если значения расхода остаются постоянными и равными, например 6 — 8 л/мин и более, то нагнетание продолжают на III ступени. Резкое падение расхода жидкости до величин менее 2,5 л/мин свидетельствует о наличии в пласте опасной зоны, при этом меняют в 1,5 — 2 раза длину нагнетательной части скважины и изменяют параметры нагнетания: расход жидкости увеличивают в 1,5 раза, а давление нагнетания поднимают до величин, при которых происходит гидроразрыв (гидрорасчленение) пласта, причем на второй ступени давление нагнетаемой жидкости составляет 0,3 от давления гидроразрыва, расход жидкости равен 1 л/мин.

Гидрообработку пласта продолжают до увеличения расхода жидкости до 2 — 3 л/мин и стабилизации давления на уровне второй промежуточной ступени, причем если расход жидкости более 2 — 3 л/мин зафиксирозо ван не менее чем в 3 последующих циклах ее проведения, то считают, что очистной или подготовительный забой вышел из опасной зоны и можно переходить на нагнетание жидкости в скважины с первоначальными параметрами и режимом. 35

Способ обеспечивает повышение эффективности гидрообработки пласта за счет получения информации об опасности участка пласта в процессе нагнетания жидкости и возможности контроля процесса гидрообработки пласта.

Способ оперативно учитывает изменение горнотехнической и тектонической обстановки и может быть использован для оценки эффективности защитного действия и выявления непрогнозируемых нарушений.

Формула изобретения

Способ борьбы с динамическими и газодинамическими явлениями в угольных пластах, включающий бурение скважин из груди забоя, нагнетание в них жидкости, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения эффективности борьбы с динамическими и газодинамическими явлениями путем определения опасной зоны в процессе гидрообработки пласта, производят контроль параметров нагнетания, и при стабилизации давления нагнетания на промежуточном цикле в пределах 40 — 60О/р от давления гидроразрыва пласта и уменьшении расхода жидкости в

2 — 2,5 раза зону пласта относят к опасной, после чего длину нагнетательной части скважины уменьшают в 1,5 — 2 раза, гидрообработку пласта ведут до увеличения расхода жидкости в скважинах в 2 — 2,5 раза и стабилизации давления нагнетания не менее чем в 3 циклах ее проведения, а затем переходят на режим нагнетания с первоначальными параметрами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Чернов О. И., Розанцев Е. С. Подготовка шахтных полей с газовыбросоопасными пластами. М., «Недра», 1975, с. 287.

2. Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, склонных к внезапным выбросам угля, породы и газа. М., «Недра», 1977, с. 67 — 70 (прототип).

972143

Ыл/ чин

Составитель Г. Вас»очкова

Редактор А. Огар Техред И. Верес Корректор М. Шарош»

Заказ 7661/22 Тираж 470 Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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