EA034522B1 - Method for delivering or for preparing the delivery of fluid media - Google Patents
Method for delivering or for preparing the delivery of fluid media Download PDFInfo
- Publication number
- EA034522B1 EA034522B1 EA201690351A EA201690351A EA034522B1 EA 034522 B1 EA034522 B1 EA 034522B1 EA 201690351 A EA201690351 A EA 201690351A EA 201690351 A EA201690351 A EA 201690351A EA 034522 B1 EA034522 B1 EA 034522B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- explosive
- pipe
- wells
- depth
- explosion
- Prior art date
Links
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/25—Methods for stimulating production
- E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
- E21B43/263—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures using explosives
Abstract
Description
Изобретение относится к способу добычи или подготовки к добыче текучих сред из подземных месторождений.The invention relates to a method for producing or preparing for the extraction of fluids from underground deposits.
Современные методы геологических исследований помогают геологам обнаруживать под землей формации горных пород, возможно содержащие текучие среды, например нефть и/или природный газ.Modern geological research methods help geologists discover underground rock formations, possibly containing fluids, such as oil and / or natural gas.
Такие включенные в формации горных пород залежи текучих сред называют месторождениями.Such fluid reservoirs included in rock formations are called deposits.
Важнейшим методом обнаружения текучих сред является сейсморазведка методом отраженных волн. При этом важен тот факт, что волны вибраций распространяются с различной скоростью в зависимости от особенностей грунтовой породы и на границах соприкосновения различных слоев породы преломляются или отражаются подобно звуковым или световым волнам. Отклоненные или отраженные волны вибраций регистрируют с помощью высокочувствительных измерительных приборов. Полученные при этом данные обрабатывают на мощных компьютерах с получением информативного трехмерного изображения грунтовой породы.The most important fluid detection method is reflected wave seismic. It is important that the waves of vibrations propagate at different speeds depending on the characteristics of the soil and at the boundaries of contact of different layers of the rock are refracted or reflected like sound or light waves. Deviated or reflected vibration waves are recorded using highly sensitive measuring instruments. The data thus obtained are processed on powerful computers to obtain an informative three-dimensional image of soil rock.
Пробное бурение показывает, содержит ли формация горных пород фактическое наличие текучей среды. При положительном результате пробного бурения необходимо исследовать размеры, качество и рентабельность вновь открытого месторождения.Test drilling shows if the rock formation contains the actual presence of fluid. With a positive result of test drilling, it is necessary to investigate the size, quality and profitability of the newly discovered field.
Сегодня бурение добывающих скважин осуществляют только после того, как сейсморазведка и первое пробное бурение подтвердят, что эксплуатация месторождения коммерчески выгодна.Today, production wells are drilled only after seismic exploration and the first test drilling confirm that the operation of the field is commercially viable.
Для добычи текучих сред, залегающих в слое грунтовой породы в т.н. месторождениях, герметично окруженных породой, предусмотрено три обычных способа: способ первичной добычи, способ вторичной добычи и способ третичной добычи.For the extraction of fluids lying in a layer of soil in the so-called In fields hermetically surrounded by rock, three conventional methods are provided: a primary production method, a secondary production method, and a tertiary production method.
Способом первичной добычи обозначают фазу добычи, при которой давление внутри месторождения достаточно без применения искусственных мер, например, для извлечения из него нефти или природного газа или вытеснением под воздействием естественного избыточного давления (пластовое давление) или с помощью насосов.The primary production method means the production phase in which the pressure inside the field is sufficient without artificial measures, for example, to extract oil or natural gas from it or by displacement under the influence of natural overpressure (reservoir pressure) or using pumps.
Если пластовое давление падает по мере добычи нефти, то его можно повысить путем закачки воды или природного газа через нагнетательные скважины. Эту фазу добычи называют способом вторичной добычи. Нагнетанием воды можно добыть 30-40% всего имеющегося объема нефти. Оставшаяся нефть с увеличенной вязкостью и плотностью затрудняет дальнейший неизменный уровень добычи.If reservoir pressure decreases as oil is produced, it can be increased by injecting water or natural gas through injection wells. This production phase is called the secondary production method. Water injection can produce 30-40% of the total available oil volume. The remaining oil with increased viscosity and density makes it difficult to continue a constant level of production.
Степень проницаемости породы-коллектора можно также повысить нагнетанием кислот, растворяющих компоненты породы коллектора, например карбонаты.The degree of permeability of the reservoir rock can also be increased by injecting acids that dissolve the components of the reservoir rock, such as carbonates.
Нагнетание пара и добавление химикатов может снизить поверхностное натяжение нефти, повысить ее отделяемость от породы и, таким образом, увеличить ее добычу. Этот способ добычи называют третичной добычей. При этом применяют различные средства (нагнетание горячей воды или пара, N2 (азота), CO2 (двуокиси углерода), легкого бензина или сжиженного газа и т.д.). Третичные способы добычи частично комбинируют между собой.Steam injection and the addition of chemicals can reduce the surface tension of the oil, increase its separability from the rock, and thus increase its production. This mining method is called tertiary mining. In this case, various means are used (injection of hot water or steam, N2 (nitrogen), CO 2 (carbon dioxide), light gasoline or liquefied gas, etc.). Tertiary mining methods are partially combined with each other.
Известные способы добычи текучих сред на сегодняшний день применяют только на прибыльных, экономически рентабельных подземных месторождениях.Known methods for producing fluids are currently used only in profitable, economically viable underground fields.
В документе US 3513913 описан способ добычи углеводородных продуктов из нефтяных сланцевых формаций, причем в подземную нефтяную сланцевую формацию пробуривают по меньшей мере две скважины на расстоянии друг от друга. Предпочтительно бурят одну центральную скважину, в которой устраивают взрыв. После взрыва в этой скважине бурят наклонные скважины в сторону рыхлых обломочных пород. В образовавшуюся сланцевую нефть пробуривают скважину и подают нефть на поверхность, при этом образуются пустоты, в которых происходит обжиг.No. 3,513,913 describes a method for producing hydrocarbon products from oil shale formations, wherein at least two wells are drilled into an underground oil shale formation at a distance from each other. Preferably, one central well is drilled in which an explosion is arranged. After the explosion, inclined wells are drilled in this well in the direction of loose clastic rocks. A well is drilled into the resulting shale oil and oil is supplied to the surface, and voids are formed in which firing occurs.
В документе US 4522260 раскрыт способ, при котором вокруг первой скважины бурят другие скважины, причем первая скважина и каждая из последующих скважин включает горизонтальный участок, при этом взрывной заряд закладывают и подрывают в горизонтальных скважинах, чтобы образовать зону рыхлых обломочных пород с повышенной пропускаемостью.US 4,522,260 discloses a method in which other wells are drilled around the first well, the first well and each of the subsequent wells including a horizontal section, with the explosive charge being laid and blown up in horizontal wells to form a zone of loose clastic rocks with increased transmittance.
С сокращением количества известных рентабельных месторождений необходимо разведывать новые месторождения для продолжения добычи таких текучих сред, как нефть, природный газ, природный битум и т.п. Аргументацией в пользу новых способов повышения добычи текучих сред служит рост стоимости этих сред, обеспечивающий возможность разведки не исследованных интенсивно до настоящего времени районов и разработку нестандартных, до настоящего времени не рентабельных месторождений. К таким месторождениям относятся нефтеносные пески, прежде всего крупные месторождения в Альберте в Канаде, нефтяные сланцы, глубоководные буровые, изыскания в Сибири или на Аляске, природный битум и другие месторождения.With the reduction in the number of known cost-effective deposits, it is necessary to explore new fields to continue the production of fluids such as oil, natural gas, natural bitumen, etc. The argument in favor of new ways to increase the production of fluids is the increase in the cost of these fluids, which makes it possible to explore areas that have not been intensively explored so far and to develop non-standard, until now unprofitable fields. Such deposits include oil sands, primarily large deposits in Alberta in Canada, oil shales, deepwater drilling, exploration in Siberia or Alaska, natural bitumen and other deposits.
Известны месторождения нефти и природного газа с рентабельными в определенном районе в начале для разработки и добычи объемами нефти или газа. Правда, нефтяные или газовые месторождения в таком районе состоят не из взаимосвязанных объемов (полостей) с нефтью или газом, а образованы несколькими более маленькими полостями, не связанными друг с другом. При существующих возможностях добычи это означало бы, что каждую из таких полостей необходимо разрабатывать отдельно известными на сегодняшний день методами добычи. Таким образом, проблемой данного региона становится слишком затратная разработка добычи при скорее небольших объемах добычи в отдельных полостях,Known deposits of oil and natural gas with cost-effective in a particular area at the beginning for the development and production of volumes of oil or gas. True, oil or gas fields in such an area do not consist of interconnected volumes (cavities) with oil or gas, but are formed by several smaller cavities that are not connected to each other. Given the existing production opportunities, this would mean that each of these cavities must be developed separately by the currently known production methods. Thus, the problem of this region becomes too costly production development with rather small volumes of production in individual cavities,
- 1 034522 что делает самостоятельную разработку отдельной полости экономически невыгодной.- 1 034522 which makes independent development of a separate cavity economically disadvantageous.
В основе настоящего изобретения лежит задача создать способ добычи или подготовки к добыче текучих сред из подземных месторождений, обеспечивающий возможность эффективной добычи текучих сред из месторождений (миниполостей), которые были не рентабельными в случае применения уже известных способов.The present invention is based on the task of creating a method for producing or preparing for the production of fluids from underground deposits, which makes it possible to efficiently extract fluids from fields (mini-cavities) that were not cost-effective if already known methods were used.
Эта задача решается согласно изобретению посредством способа добычи или подготовки к добыче текучих сред из подземных месторождений, причем перед осуществлением способа месторождения имеют вид несвязанных между собой миниполостей, включающего в себя следующие этапы:This problem is solved according to the invention by a method of production or preparation for the production of fluids from underground deposits, and before the implementation of the method, the fields are in the form of unconnected mini-cavities, which includes the following steps:
выполнение по меньшей мере двух вертикальных скважин или шахт в земной поверхности, заведение по меньшей мере одной трубы, состоящей из по меньшей мере одного участка, в каждую из вертикальных скважин или шахт, причем по меньшей мере один участок трубы имеет в нижней части оболочки по меньшей мере одно отверстие, причем отверстия участков по меньшей мере двух труб ориентируют на каждую из расположенных между двумя трубами заданную область и причем эта область расположена между по меньшей мере двумя вертикальными скважинами, опускание взрывного заряда в трубу соответствующей скважины на глубину, соответствующую глубине расположения по меньшей мере одного отверстия по меньшей мере на одном участке трубы, заведенной в вертикальную скважину или шахту, и подрыв соответствующего взрывного заряда таким образом, что соответственно по меньшей мере одна горизонтальная и направленная ударная волна направляется через по меньшей мере одно отверстие в оболочке трубы в слой грунта и ударные волны сходятся в заданной области, причем за счет сходящихся ударных волн грунт между скважинами приводится в движение, в результате чего миниполости за счет оседающей земли в вертикальном направлении сжимаются, причем текучие среды в миниполостях за счет этого давления горизонтально расширяются.the implementation of at least two vertical wells or mines in the earth's surface, the establishment of at least one pipe, consisting of at least one section, in each of the vertical wells or mines, and at least one pipe section has at least at least one hole, and the holes of the sections of at least two pipes are oriented to each predetermined region located between the two pipes and this region is located between at least two vertical wells, lowering the water charge into the pipe of the corresponding well to a depth corresponding to the depth of at least one hole in at least one section of the pipe, brought into a vertical well or shaft, and undermining the corresponding explosive charge so that, respectively, at least one horizontal and directed shock the wave is directed through at least one hole in the pipe shell into the soil layer and the shock waves converge in a given region, and due to the converging shock waves, the soil between the wells we set in motion, as a result of which the mini-cavities are compressed due to the settling earth in the vertical direction, and the fluids in the mini-cavities are horizontally expanded due to this pressure.
Подрыв взрывчатки на необходимой глубине в трубе соответствующей скважины вызывает горизонтальную и направленную через по меньшей мере одно отверстие в оболочке трубы в пласт грунта ударную волну. Необходимая глубина соответствует при этом глубине отверстия по меньшей мере в одном участке трубы, помещенной в вертикальную скважину или шахту.Explosion of explosives at the required depth in the pipe of the corresponding well causes a shock wave that is horizontal and directed through at least one hole in the pipe shell into the soil layer. The required depth in this case corresponds to the depth of the hole in at least one section of the pipe placed in a vertical well or shaft.
Горизонтальное распространение ударной волны направлено отверстием в оболочке участка трубы по меньшей мере в одну определенную зону. По меньшей мере две, главным образом, вертикальные скважины или шахты в земной поверхности обеспечивают возможность взаимного сталкивания нескольких горизонтальных взрывных волн в по меньшей мере одной заданной зоне благодаря подрыву взрывчатки.The horizontal propagation of the shock wave is directed by an opening in the shell of the pipe section into at least one specific zone. At least two, mainly vertical wells or shafts in the earth's surface provide the possibility of mutual collision of several horizontal blast waves in at least one predetermined zone due to the detonation of explosives.
Согласно изобретению движущиеся навстречу друг другу горизонтальные ударные волны приводят в движение грунт между скважинами. Посредством различной сжимаемости текучих сред в миниполостях и окружающих их пластах породы в глубине грунта, в зонах распространения ударных волн происходит изменение геологических структур. При этом выявлено, что происходит объединение нескольких миниполостей в одну большую полость. Даже если не происходит обязательного объединения этих миниполостей в полностью единый объем, этот объем достаточен для совместного освоения разделенных до этого миниполостей при условии наличия, по меньшей мере, связи между ними, при которой текучую среду можно добыть из одной миниполости с одновременным освоением других миниполостей.According to the invention, horizontal shock waves moving towards each other drive the soil between the wells. Due to the different compressibility of the fluids in the minicavities and the surrounding rock strata in the depth of the soil, in the zones of propagation of shock waves, the geological structures change. At the same time, it was revealed that several mini-cavities are merging into one large cavity. Even if the mandatory unification of these mini-cavities into a completely single volume does not occur, this volume is sufficient for the joint development of previously divided mini-cavities, provided that there is at least a connection between them, in which a fluid can be extracted from one mini-cavity with the simultaneous development of other mini-cavities.
Изменение геологических структур можно объяснить, например, тем, что ранее непроходимые и нерентабельные месторождения, называемые в данном случае миниполостями, испытывают сотрясение и в непроходимых пластах, окружающих миниполости, возникают трещины.The change in geological structures can be explained, for example, by the fact that previously impassable and unprofitable deposits, called in this case minicavities, are shaking and cracks appear in impassable formations surrounding minicavities.
Расположенные в зоне ударных волн миниполости могут также испытывать сжатие в вертикальном направлении давлением грунта, пришедшего в общее движение за счет понижения массы пласта земли. Текучие среды в миниполостях стремятся избежать этого давления растяжением примерно в горизонтальном относительно поверхности земли (перпендикулярно скважине) направлении. Это обуславливает взаимное соединение миниполостей. Давление ударной волны снизу и понижение уровня грунта сверху образуют горизонтальное месторождение. Текучие среды такого возникшего месторождения можно добывать после этого описанными выше обычными способами.Minicavities located in the zone of shock waves can also experience vertical compression by the pressure of the soil, which has come into general motion due to a decrease in the mass of the earth layer. Fluids in minicavities tend to avoid this pressure by stretching approximately in the horizontal direction relative to the earth's surface (perpendicular to the well). This leads to the interconnection of mini-cavities. The pressure of the shock wave from below and the lowering of the soil level from above form a horizontal field. The fluids of such an arisen deposit can then be extracted by conventional methods described above.
Также согласно данному изобретению по меньшей мере в двух участках трубы одной зоны оболочки выполнено по меньшей мере одно отверстие. Эти отверстия по меньшей мере двух участков каждой трубы ориентированы по меньшей мере на заданную одну, расположенную между двумя трубами зону, причем эта по меньшей мере одна зона расположена между, по меньшей мере, главным образом, вертикальными скважинами. Таким образом, также согласно данному изобретению несколько зарядов взрывчатки опускают и подрывают на различной заданной глубине, соответствующей отверстиям участков в отдельных трубах.Also, according to the present invention, at least one hole is made in at least two pipe sections of one sheath zone. These openings of at least two sections of each pipe are oriented at least to a predetermined one zone located between two pipes, and this at least one zone is located between at least mainly vertical wells. Thus, also according to the present invention, several explosive charges are lowered and detonated at various predetermined depths corresponding to the openings of the sections in the individual pipes.
По меньшей мере два подрыва в каждой из труб, причем отверстия ориентированы друг на друга или на одну или несколько точек, могут усилить грунт вокруг миниполостей и направленно сотрясти его. Соответствующая заданная глубина погружения взрывчатки может быть расположена ниже миниполостей, на соответствующей глубине горизонтально основному количеству обнаруженных миниполостей или сверху миниполостей. При этом предпочтительным может быть подрыв взрывчатки в трубах на различных глубинах.At least two explosions in each of the pipes, the holes being oriented at each other or at one or more points, can strengthen the soil around the minicavities and shake it directionally. The corresponding predetermined depth of immersion of the explosives can be located below the minicavities, at the corresponding depth horizontally to the main number of detected minicavities or on top of the minicavities. In this case, it may be preferable to detonate explosives in pipes at various depths.
- 2 034522- 2 034522
В качестве альтернативы задача решается согласно изобретению посредством способа добычи или подготовки к добыче текучих сред из подземных месторождений, причем перед осуществлением способа месторождения имеют вид несвязанных между собой миниполостей, включающего в себя следующие этапы:Alternatively, the problem is solved according to the invention by means of a production method or preparation for production of fluids from underground deposits, and before the implementation of the method, the fields are in the form of unconnected mini-cavities, which includes the following steps:
выполнение по меньшей мере двух вертикальных скважин или шахт в земной поверхности, выполнение футеровки стенок каждой из вертикальных скважин или шахт, первое опускание первого взрывного заряда в каждую из скважин или шахт на глубину, на которой затем подрывают второй взрывной заряд для горизонтального распространения ударной волны, подрыв первого взрывного заряда на глубине таким образом, чтобы подрывом первого взрывного заряда создать дыры в футеровке стенок, опускание второго взрывного заряда в каждую из скважин или шахт на глубину, и подрыв второго взрывного снаряда на глубине так, что соответственно по меньшей мере одна горизонтальная и направленная ударная волна направляется через отверстия, выполненные посредством подрыва первого взрывного снаряда, в пласт грунта и ударные волны сталкиваются друг с другом, причем за счет сталкивающихся ударных волн грунт между скважинами приводится в движение, в результате чего миниполости за счет оседающей земли в вертикальном направлении сжимаются, причем текучие среды в миниполостях за счет этого давления горизонтально расширяются.the implementation of at least two vertical wells or shafts in the earth's surface, the lining of the walls of each of the vertical wells or shafts, the first lowering of the first explosive charge into each of the wells or shafts to a depth at which the second blast charge is then blasted for the horizontal propagation of the shock wave, undermining the first explosive charge at a depth so that undermining the first explosive charge creates holes in the lining of the walls, lowering the second explosive charge into each of the wells or mines at depths and undermining the second explosive projectile at a depth such that at least one horizontal and directed shock wave is guided through holes made by detonating the first explosive projectile into the soil layer and the shock waves collide with each other, and due to the colliding shock waves, the soil between the wells is set in motion, as a result of which the mini-cavities are compressed due to the settling earth in the vertical direction, and the fluids in the mini-cavities are horizontally due to this pressure expands it.
Подрыв опущенного первого взрывного заряда на заданной глубине соответствующей вертикальной скважины или шахты вызывает образование направленной на футеровку стенок соответствующей вертикальной скважины или шахты ударной волны. Подрыв первого заряда осуществляют для создания отверстий в футеровке стенок и, тем самым, для подготовки второго подрыва взрывного заряда. Футеровка стенок может быть выполнена, например, из цемента, бетона или любого другого затвердевающего и стабилизирующегося материала. Заданная глубина соответствует при этом глубине, на которой необходимо выполнить дыры в футеровке стенок, и глубине, на которой подрывают заряд после второго опускания.The blasting of the lowered first explosive charge at a given depth of the corresponding vertical well or shaft causes the formation of a shock wave directed to the lining of the walls of the corresponding vertical well or shaft. Undermining the first charge is carried out to create holes in the lining of the walls and, thereby, to prepare a second explosion of the explosive charge. The lining of the walls can be made, for example, of cement, concrete or any other hardening and stabilizing material. The given depth corresponds at this depth, at which it is necessary to make holes in the lining of the walls, and the depth at which the charge is detonated after the second lowering.
За счет устройства дыр в футеровке стенок подрыв заряда, опущенного вторым на заданную глубину, создает в грунте ударную волну, распространяющуюся горизонтально.Due to the arrangement of holes in the lining of the walls, the detonation of a charge lowered by the second to a predetermined depth creates a shock wave in the ground that propagates horizontally.
Согласно данному изобретению встречные горизонтальные ударные волны изменяют геологическую структуру таким образом, что несколько миниполостей соединяются в одну большую полость. Этот эффект был описан выше.According to this invention, counterpropagating horizontal shock waves change the geological structure so that several minicavities are connected into one large cavity. This effect has been described above.
Также согласно данному изобретению в одну и ту же шахту или скважину с выполненной футеровкой стенок опускают и затем подрывают на различной глубине несколько зарядов взрывчатого вещества.Also according to the present invention, several explosive charges are lowered into the same shaft or well with a lining of the walls and then blown up at various depths.
По меньшей мере два заряда взрывчатки на каждую скважину или шахту образуют несколько ударных волн, при необходимости и на различных глубинах. Соответствующие заданные глубины опускания взрывчатки могут быть расположены при этом ниже миниполостей, на том же уровне (по горизонтали к нескольким обнаруженным миниполостям) или также выше миниполостей.At least two explosive charges for each well or mine form several shock waves, if necessary at different depths. The corresponding predetermined depths of lowering the explosives can be located below the minicavities, at the same level (horizontal to several detected minicavities), or also above the minicavities.
Согласно данному изобретению в способах согласно п.1 или 2 формулы изобретения в качестве взрывчатого вещества используют промышленную взрывчатку (порошкообразное взрывчатое вещество, желатинообразное или эмульсионное взрывчатое вещество и взрывчатую суспензию) и/или, по меньшей мере, заряд разукомплектованных боеприпасов.According to this invention, in the methods according to claim 1 or 2 of the claims, industrial explosives (powdered explosives, gelatinous or emulsion explosives and explosive slurries) and / or at least a charge of disassembled ammunition are used as explosives.
Согласно данному изобретению в способах по п.1 или 2 формулы изобретения заряд взрывчатого вещества перед его опусканием соединяют с проводом запального устройства, причем другой конец этого провода соединяют с питающей линией и опускают этот конец питающей линии с зарядом взрывчатого вещества на заданную глубину, а другой конец питающей линии непосредственно перед подрывом заряда соединяют с устройством подрыва или воспламенения.According to this invention, in the methods according to claim 1 or 2 of the claims, the explosive charge is connected to the ignition wire before lowering, the other end of this wire is connected to the supply line and this end of the supply line is lowered with the explosive charge to a predetermined depth, and the other the end of the supply line immediately before the detonation of the charge is connected to the device of detonation or ignition.
Этап подрыва взрывного заряда возможен также с использованием дистанционного управления.An explosive charge detonation step is also possible using a remote control.
Согласно данному изобретению по п.3 в способах по п.1 или 2 формулы изобретения текучей средой являются органические жидкие или газообразные углеводородные соединения.According to this invention according to claim 3, in the methods according to claim 1 or 2 of the claims, the fluid is organic liquid or gaseous hydrocarbon compounds.
Эти углеводородные соединения находятся предпочтительно в виде нефти, природного газа или смеси нефти и природного газа в месторождении или миниполости.These hydrocarbon compounds are preferably in the form of oil, natural gas, or a mixture of oil and natural gas in a field or minicavity.
При открытом взрыве, когда взрывной заряд подвешен в соответствующей вертикальной шахте или скважине, сила взрыва (взрывная сила) подвешенного в вертикальной шахте заряда распределяется по протяженности вертикальной шахты или скважины. Результатом этого является большая потеря силы взрыва и отсутствие его концентрации, так что взрывная сила не воздействует на заданную область отверстия скважины или футеровки стенок шахты, за счет чего результат взрыва получается неправильным или имеет недостатки.In an open explosion, when the explosive charge is suspended in the corresponding vertical shaft or well, the explosion force (explosive force) of the charge suspended in the vertical shaft is distributed over the length of the vertical shaft or well. The result of this is a large loss of explosion force and the absence of its concentration, so that the explosive force does not affect a given area of the borehole or the lining of the walls of the mine, due to which the result of the explosion is incorrect or has drawbacks.
Поэтому в предпочтительном варианте осуществления изобретения согласно п.4 формулы взрывной заряд перед опусканием помещают во взрывное устройство.Therefore, in a preferred embodiment of the invention according to claim 4, the explosive charge is placed in the explosive device before lowering.
С таким взрывным устройством также возможно осуществление открытого взрыва заряда, размещенного в вертикальной скважине или шахте. Так как сила взрыва заряда распределяется по открытым верхнему и нижнему участкам вертикальной шахты или скважины, возникают потери взрывной силы, что также препятствует ее концентрации.With such an explosive device, it is also possible to carry out an open explosion of a charge placed in a vertical well or shaft. Since the force of the explosion of the charge is distributed over the open upper and lower sections of the vertical shaft or well, losses of explosive force occur, which also prevents its concentration.
- 3 034522- 3 034522
Поэтому согласно п.5 формулы изобретения взрывное устройство, по меньшей мере, с верхней или нижней стороны усиливают снижающим воздействие взрыва или невзрывоопасным материалом.Therefore, according to claim 5 of the claims, an explosive device, at least from the upper or lower side, is reinforced by an explosion-reducing or non-explosive material.
Применение снижающего воздействие взрыва или невзрывоопасного материала на верхней или нижней стороне взрывного устройства концентрирует силу взрыва заряда в направлении, перпендикулярном направлению вертикальной шахты или скважины. Такая схема также препятствует на заданной глубине обрушению футеровки стенок вертикальной шахты или разрушению трубы в скважине под воздействием ударной волны.The use of reducing the effect of the explosion or non-explosive material on the upper or lower side of the explosive device concentrates the force of the explosion of the charge in the direction perpendicular to the direction of the vertical shaft or well. Such a scheme also prevents at a given depth the collapse of the lining of the walls of the vertical shaft or the destruction of the pipe in the well under the influence of a shock wave.
В альтернативном варианте согласно п.6 формулы изобретения взрывное устройство выполнено из снижающего воздействие взрыва или невзрывоопасного материала или полностью усилено снижающим воздействие взрыва или невзрывоопасным материалом и взрывное устройство по меньшей мере частично адаптировано к внутренней геометрии трубы или футеровки стенок и имеет по меньшей мере одно отверстие для выхода взрывной волны.Alternatively, according to claim 6, the explosive device is made of an explosion-reducing or non-explosive material or is fully reinforced with an explosion-reducing or non-explosive material and the explosive device is at least partially adapted to the internal geometry of the pipe or wall lining and has at least one hole to exit the blast wave.
Взрывное устройство выполняют в форме цилиндра, призмы, шара, куба и т.п. Форма взрывного устройства адаптирована к отдельному участку внутренней геометрии футеровки стенок или трубы только по меньшей мере с одной стороны. Такое выполнение взрывного устройства предпочтительно для того, чтобы оно при его размещении не болталось в трубе или в футеровке стенок. Кроме этого, такое адаптированное к геометрии внутренней трубы выполнение взрывного устройства за счет плоского прилегания обеспечивает предпочтительную реакцию опоры на более большую площадь внутренней трубы. При этом также предпочтительно, чтобы взрывное устройство благодаря адаптированной форме уже во время подрыва прилегало к внутренней поверхности трубы, а не ударялось об нее под воздействием силы отдачи.An explosive device is in the form of a cylinder, prism, ball, cube, etc. The shape of the explosive device is adapted to a separate section of the internal geometry of the lining of the walls or pipe on at least one side. This embodiment of the explosive device is preferable so that when it is placed it does not hang in the pipe or in the lining of the walls. In addition, such an embodiment of the explosive device adapted to the geometry of the inner pipe due to its flat fit provides the preferred support reaction to a larger area of the inner pipe. It is also preferable that the explosive device, due to the adapted form, already during the blasting, abut against the inner surface of the pipe, and not hit it under the influence of the recoil force.
Также предусмотрено наличие во взрывном устройстве по меньшей мере одного отверстия выхода силы взрыва. Это отверстие обеспечивает после подрыва возможность направления в грунт концентрированной, горизонтальной и направленной взрывной волны.It is also contemplated that at least one explosion force exit hole is present in the explosive device. This hole provides after blasting the possibility of directing concentrated, horizontal and directed blast waves into the ground.
Также согласно п.7 формулы изобретения предпочтительно согласование момента подрыва заряда по меньшей мере в двух, главным образом, вертикальных скважинах или шахтах.Also according to claim 7, it is preferable to coordinate the moment of undermining the charge in at least two, mainly vertical wells or shafts.
Это, в частности, предпочтительно, если выбранная область воздействия взрыва не может быть расположена по центру формации грунтовой породы или при наличии различных структур грунта, нарушающих распространение ударной волны.This is particularly preferable if the selected area of impact of the explosion cannot be located in the center of the formation of soil or in the presence of various soil structures that violate the propagation of the shock wave.
Для способа по п.2 формулы согласно п.8 формулы данного изобретения предпочтительно после этапа установки усиление футеровки стенок в зоне заданной глубины снижающим воздействие взрыва или невзрывоопасным материалом.For the method according to claim 2 of the formula according to claim 8 of the present invention, it is preferable, after the installation step, to strengthen the lining of the walls in the zone of a given depth by reducing the effect of the explosion or non-explosive material.
Такое выполнение обеспечивает возможность предотвратить распространение ударной волны в сторону, где не предполагается наличие миниполостей. Такое выполнение обеспечивает возможность образования после первого подрыва только отверстий в футеровке стенок шахты со стороны наличия миниполостей. Отверстия в футеровке стенок направляют действие ударной волны в определенную зону. Наличие по меньшей мере двух, главным образом, вертикальных шахт в поверхности земли обеспечивает подрывом соответствующего заряда возможность встречи нескольких таких горизонтальных ударных волн в заданной области. Это приводит к описанному выше изменению геологической структуры.This embodiment provides the opportunity to prevent the propagation of the shock wave in the direction where the presence of minicavities is not assumed. This embodiment provides the possibility of the formation after the first blasting only holes in the lining of the walls of the mine from the presence of minicavities. The holes in the lining of the walls direct the action of the shock wave to a specific area. The presence of at least two, mainly vertical shafts in the earth's surface provides an opportunity to meet several such horizontal shock waves in a given area by undermining the corresponding charge. This leads to a change in the geological structure described above.
Для способа по п.1 формулы согласно п.9 формулы данного изобретения предпочтительно, по меньшей мере, частичное усиление снижающим воздействие взрыва или невзрывоопасным материалом участка трубы, имеющего в нижней части оболочки по меньшей мере одно отверстие.For the method according to claim 1 of the formula according to claim 9 of the formula of the present invention, it is preferable that the at least partial reinforcement is a pipe section having at least one opening in the lower part of the shell by reducing the effect of the explosion or non-explosive material.
Такое выполнение обеспечивает предотвращение разлома или смятия трубы под воздействием взрыва.This embodiment provides the prevention of fracture or collapse of the pipe under the influence of an explosion.
В альтернативном варианте для способа по п.1 формулы согласно п.10 формулы данного изобретения предпочтительно выполнение участка трубы, имеющего в нижней части оболочки по меньшей мере одно отверстие, из снижающего воздействие взрыва или невзрывоопасного материала.In an alternative embodiment, for the method according to claim 1 according to claim 10 of the formula of the present invention, it is preferable to make a pipe section having at least one opening in the lower part of the shell from an explosion-reducing or non-explosive material.
Данное изобретение рассмотрено более подробно далее на основе вариантов его осуществления.The invention is described in more detail below on the basis of options for its implementation.
На фигурах изображено фиг. 1 - выполнение в поверхности земли по меньшей мере двух, главным образом, вертикальных скважин или шахт;The figures depict FIG. 1 - the implementation of the surface of the earth at least two, mainly vertical wells or mines;
фиг. 2 - выполнение по меньшей мере одной трубы, состоящей из трех участков;FIG. 2 - the implementation of at least one pipe, consisting of three sections;
фиг. 3 - опускание взрывного заряда в трубу;FIG. 3 - lowering the explosive charge into the pipe;
фиг. 4 - подрыв взрывного заряда;FIG. 4 - explosion of an explosive charge;
фиг. 5 - образование экономически рентабельного подземного месторождения;FIG. 5 - the formation of an economically viable underground field;
фиг. 6 - вариант расположения скважин или шахт в земной поверхности с высоты птичьего полета (горизонтальная проекция);FIG. 6 - a variant of the location of wells or mines in the earth's surface from a bird's flight (horizontal projection);
фиг. 7 - другой вариант расположения скважин или шахт в земной поверхности с птичьего полета (горизонтальная проекция).FIG. 7 - another option for the location of wells or mines in the earth's surface from a bird's flight (horizontal projection).
На фиг. 1 показана земная поверхность (5), в которой выполнены по меньшей мере две, главным образом, вертикальные скважины (3) или шахты (4). По меньшей мере две скважины (3) или шахты (4) расположены по возможности вокруг обнаруженных, ранее нерентабельных подземных месторожденийIn FIG. 1 shows the earth's surface (5), in which at least two, mainly vertical wells (3) or shafts (4) are made. At least two wells (3) or mines (4) are located, if possible, around discovered previously unprofitable underground deposits
- 4 034522 (2). Земная поверхность (5) может быть равнинной, а также холмистой или же гористой. В грунте расположены поземные месторождения (2) (миниполости), которые, как показано на фиг. 1, относительно малы и поэтому ранее не считались экономически рентабельными для самостоятельного освоения и добычи.- 4 034522 (2). The earth's surface (5) can be flat, as well as hilly or mountainous. Underground deposits (2) (minicavities) are located in the ground, which, as shown in FIG. 1, are relatively small and therefore were not previously considered economically viable for independent development and production.
На фиг. 2 показано выполнение по меньшей мере одной трубы (6) в каждой из вертикальных скважин или шахт. Труба состоит на фиг. 2 из трех участков (6a-6c), причем нижний участок (6a) трубы (6) имеет в нижней зоне оболочки (7) по меньшей мере одно отверстие (8). Труба (6) может состоять, конечно, и из большего количества участков. Это по меньшей мере одно отверстие (8) участка (6a) соответствующей трубы (6) ориентировано на каждую из расположенных по меньшей мере между двумя трубами область (9), причем эта область (9) расположена между по меньшей мере двумя, главным образом, вертикальными скважинами.In FIG. 2 shows the implementation of at least one pipe (6) in each of the vertical wells or shafts. The pipe consists in FIG. 2 of three sections (6a-6c), and the lower section (6a) of the pipe (6) has at least one opening (8) in the lower zone of the shell (7). The pipe (6) may consist, of course, of a larger number of sections. This at least one hole (8) of the portion (6a) of the corresponding pipe (6) is oriented to each region (9) located at least between the two pipes, and this region (9) is located between at least two, mainly vertical wells.
Эта область (9) определяет объем для проникновения ударных волн. При этом ударные волны проникают в эту область (9) на самых разнообразных геометрических глубинах.This region (9) determines the volume for the penetration of shock waves. In this case, shock waves penetrate this region (9) at a wide variety of geometric depths.
На фиг. 3 показано опускание взрывного заряда (10a) в каждую из труб (6) на заданную глубину (11). Труба состоит на фиг. 3 из трех участков (6a-6c), причем нижний участок (6а) трубы (6) имеет в нижней зоне оболочки (7) по меньшей мере одно отверстие. Заданная глубина (11) соответствует при этом глубине, на которой расположено отверстие в по меньшей мере одном участке (6а) трубы, заведенной в вертикальную скважину или шахту.In FIG. Figure 3 shows the lowering of the explosive charge (10a) into each of the pipes (6) to a predetermined depth (11). The pipe consists in FIG. 3 of three sections (6a-6c), and the lower section (6a) of the pipe (6) has at least one opening in the lower zone of the shell (7). The predetermined depth (11) corresponds to that depth at which the hole is located in at least one portion (6a) of the pipe inserted into a vertical well or shaft.
На фиг. 4 показан подрыв взрывного заряда (10а). Подрыв взрывного заряда (10a) на заданной глубине (11) трубы (6) соответствующей скважины (3) или шахты (4) вызывает проникновение в пласт грунта горизонтальной и направленной ударной волны через по меньшей мере одно отверстие в оболочке (7) трубы на участке (6a). Горизонтальное распространение ударной волны направлено отверстием в оболочке (7) участка (6a) трубы в определенную область (9). По меньшей мере две, главным образом, вертикальные скважины (3) или шахты (4) в земной поверхности обеспечивают за счет подрыва соответствующего взрывного заряда (10a) возможность встречи нескольких этих горизонтальных ударных волн в заданной области (9) или в нескольких заданных областях. Согласно данному изобретению сходящиеся навстречу друг другу горизонтальные ударные волны вызывают описанное выше изменение геологической формации грунта.In FIG. 4 shows the detonation of an explosive charge (10a). The explosion of the explosive charge (10a) at a given depth (11) of the pipe (6) of the corresponding well (3) or shaft (4) causes horizontal and directed shock waves to penetrate into the soil layer through at least one hole in the pipe shell (7) in the area (6a). The horizontal propagation of the shock wave is directed by the hole in the shell (7) of the pipe section (6a) to a certain region (9). At least two, mainly vertical wells (3) or shafts (4) in the earth's surface provide, due to the detonation of the corresponding explosive charge (10a), the possibility of meeting several of these horizontal shock waves in a given region (9) or in several predetermined regions. According to this invention, the horizontal shock waves converging towards each other cause the above-described change in the geological formation of the soil.
Это может вызвать понижение уровня земной поверхности (5), что показано на фиг. 5 направленной вниз стрелкой. Кроме этого на фиг. 5 показано образование экономически рентабельного для освоения и добычи месторождения (2).This can cause a decrease in the level of the earth's surface (5), as shown in FIG. 5 down arrow. In addition, in FIG. Figure 5 shows the formation of an economically viable field for development and production (2).
На фиг. 6 показан вариант расположения скважин (3) или шахт (4) в земной поверхности (5) с высоты птичьего полета. Взрывные волны подорванных зарядов (10a) направлены в этом случае на одну единственную область (9).In FIG. 6 shows a variant of the location of wells (3) or mines (4) in the earth's surface (5) from a bird's eye view. The blast waves of detonated charges (10a) are directed in this case to one single region (9).
На фиг. 7 показан другой возможный вариант расположения скважин (3) или шахт (4) в земной поверхности (5) с высоты птичьего полета. Ударные волны подорванных зарядов (10a) направлены в этом случае на две области (9a, 9b). Однако возможен вариант, когда ударные волны направлены на несколько областей.In FIG. 7 shows another possible arrangement of wells (3) or mines (4) in the earth's surface (5) from a bird's eye view. In this case, the shock waves of the eroded charges (10a) are directed to two regions (9a, 9b). However, a variant is possible when the shock waves are directed to several regions.
Взаимное расположение нескольких скважин или шахт создает матрицу, обеспечивающую контролируемое распространение ударных волн в пространстве вокруг миниполостей. Это чрезвычайно предпочтительно для контроля за понижением уровня земной поверхности.The relative position of several wells or mines creates a matrix that provides the controlled propagation of shock waves in the space around the minicavities. This is extremely preferable to control the lowering of the earth's surface.
На фигурах области 9, 9a и 9b изображены одной единственной точкой. При этом видно, что данная точка является только центром соответствующей области. Ударные волны распространяются в форме пространственного угла с вершиной в месте их возникновения. Поэтому ударные волны не сконцентрированы в удаленной точке, а расходятся друг от друга. Это обуславливает возникновение колебаний под воздействием ударных волн в соответственно большой области.In the figures, the regions 9, 9a and 9b are depicted by a single point. It can be seen that this point is only the center of the corresponding region. Shock waves propagate in the form of a spatial angle with a vertex at their origin. Therefore, the shock waves are not concentrated at a distant point, but diverge from each other. This causes the occurrence of oscillations under the influence of shock waves in a correspondingly large region.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/DE2013/100288 WO2014146624A1 (en) | 2013-08-09 | 2013-08-09 | Method for delivering or for preparing the delivery of fluid media |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201690351A1 EA201690351A1 (en) | 2016-08-31 |
| EA034522B1 true EA034522B1 (en) | 2020-02-17 |
Family
ID=49293405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201690351A EA034522B1 (en) | 2013-08-09 | 2013-08-09 | Method for delivering or for preparing the delivery of fluid media |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20160177694A1 (en) |
| EP (1) | EP3030746B1 (en) |
| CA (1) | CA2920536A1 (en) |
| EA (1) | EA034522B1 (en) |
| WO (1) | WO2014146624A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10138720B2 (en) | 2017-03-17 | 2018-11-27 | Energy Technology Group | Method and system for perforating and fragmenting sediments using blasting material |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2630182A (en) * | 1947-02-19 | 1953-03-03 | Seismograph Service Corp | Method for shooting oil wells |
| US3513913A (en) * | 1966-04-19 | 1970-05-26 | Shell Oil Co | Oil recovery from oil shales by transverse combustion |
| US3734180A (en) * | 1971-08-27 | 1973-05-22 | Cities Service Oil Co | In-situ gasification of coal utilizing nonhypersensitive explosives |
| US3902422A (en) * | 1973-07-26 | 1975-09-02 | Du Pont | Explosive fracturing of deep rock |
| US4522260A (en) * | 1982-04-08 | 1985-06-11 | Atlantic Richfield Company | Method for creating a zone of increased permeability in hydrocarbon-containing subterranean formation penetrated by a plurality of wellbores |
-
2013
- 2013-08-09 WO PCT/DE2013/100288 patent/WO2014146624A1/en active Application Filing
- 2013-08-09 EA EA201690351A patent/EA034522B1/en not_active IP Right Cessation
- 2013-08-09 US US14/910,353 patent/US20160177694A1/en not_active Abandoned
- 2013-08-09 EP EP13771045.5A patent/EP3030746B1/en active Active
- 2013-08-09 CA CA2920536A patent/CA2920536A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2630182A (en) * | 1947-02-19 | 1953-03-03 | Seismograph Service Corp | Method for shooting oil wells |
| US3513913A (en) * | 1966-04-19 | 1970-05-26 | Shell Oil Co | Oil recovery from oil shales by transverse combustion |
| US3734180A (en) * | 1971-08-27 | 1973-05-22 | Cities Service Oil Co | In-situ gasification of coal utilizing nonhypersensitive explosives |
| US3902422A (en) * | 1973-07-26 | 1975-09-02 | Du Pont | Explosive fracturing of deep rock |
| US4522260A (en) * | 1982-04-08 | 1985-06-11 | Atlantic Richfield Company | Method for creating a zone of increased permeability in hydrocarbon-containing subterranean formation penetrated by a plurality of wellbores |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20160177694A1 (en) | 2016-06-23 |
| EP3030746B1 (en) | 2019-05-22 |
| WO2014146624A1 (en) | 2014-09-25 |
| EP3030746A1 (en) | 2016-06-15 |
| EA201690351A1 (en) | 2016-08-31 |
| CA2920536A1 (en) | 2014-09-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2249681C2 (en) | Method for completing underground formations and system for realization of said method | |
| CA2724164C (en) | Methods of initiating intersecting fractures using explosive and cryogenic means | |
| CA1123726A (en) | Explosive fracturing of deep rock | |
| US2867172A (en) | Detonation of unprimed base charges | |
| US20130161007A1 (en) | Pulse detonation tool, method and system for formation fracturing | |
| CN102803650A (en) | System and method for fracturing rock in tight reservoirs | |
| EA010189B1 (en) | Performing gun assembly and method for enhancing perforation depth | |
| US9371719B2 (en) | Controlling pressure during perforating operations | |
| Yang et al. | Experimental study and engineering practice of pressured water coupling blasting | |
| RU2602567C1 (en) | Method of blasting ores and rocks | |
| EA034522B1 (en) | Method for delivering or for preparing the delivery of fluid media | |
| US20200018144A1 (en) | Charge based stimulation of adjacent wells to form interconnected fracture network and hydrocarbon production therefrom | |
| RU2503799C2 (en) | Method for shale gas production | |
| KR0146411B1 (en) | Rock blasting method | |
| CN102486090A (en) | Method for recovering upper boundary residual mine and forming lower mining cover layer of stope | |
| RU2632987C1 (en) | Method for forming charge of blasting explosive in well | |
| Baumann et al. | Perforating Innovations–Shooting Holes in Performance Models | |
| US3999803A (en) | In situ leaching of explosively fractured ore bodies | |
| RU2163968C2 (en) | Method of cover caving | |
| Schmidt et al. | In Situ Testing of Well-Shooting Concepts | |
| RU2604074C1 (en) | Method for performing blasting operations | |
| US20190064375A1 (en) | Propellant stimulation for measurement of transient pressure effects of the propellant | |
| RU2693098C1 (en) | Method of gas-hydraulic impact on formation | |
| RU2224891C2 (en) | Method for extracting mined blocks during subterraneous extraction of blind ore bodies | |
| Testa | Historical Development of Well Stimulation and Hydraulic Fracturing Technologies |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM BY TJ |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): KG |