RU136484U1 - SHALE DEPOSIT DEVELOPMENT MODULE - Google Patents

SHALE DEPOSIT DEVELOPMENT MODULE Download PDF

Info

Publication number
RU136484U1
RU136484U1 RU2013134863/03U RU2013134863U RU136484U1 RU 136484 U1 RU136484 U1 RU 136484U1 RU 2013134863/03 U RU2013134863/03 U RU 2013134863/03U RU 2013134863 U RU2013134863 U RU 2013134863U RU 136484 U1 RU136484 U1 RU 136484U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
detonators
containers
shale
wells
module
Prior art date
Application number
RU2013134863/03U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Абдрахман Мусаевич Мусаев
Ренар Абдрахманович Мусаев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КГАСУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КГАСУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КГАСУ)
Priority to RU2013134863/03U priority Critical patent/RU136484U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU136484U1 publication Critical patent/RU136484U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

Модуль разработки сланцевых месторождений, выполненный в виде блоков, изолированных друг от друга целиками, в центральной части каждого блока по подошве залежи месторождения размещены две горизонтальные скважины, в которых установлен с обеспечением воздушного зазора зарядный состав в виде чередующихся заряженных и пустых контейнеров, закрепленных на тросе, снабженных расположенными по всей длине зарядного состава магистральными детонирующими шнурами, соединенными у устья скважины и с электродетонаторами с замкнутыми проводниками, рабочий торец контейнеров, заполненных взрывчатыми веществами, выполнен с кумулятивной выемкой, второй торец заглушен, указанные контейнеры снабжены двумя детонаторами короткозамедленного действия, смонтированными на отрезке детонирующего шнура, находящегося во внутренней полости контейнера, при этом отвод одного из указанных детонаторов подсоединен к основной магистральной линии детонирующего шнура, отвод второго присоединен к дублирующей линии; по контуру блоков модуля размещены вертикальные скважины, оборудованные вихревыми насосами "Хобот-Торнадо" с фонтанно-эрлифтными трубами.The module for the development of shale deposits, made in the form of blocks isolated from each other by pillars, in the central part of each block, at the bottom of the deposit of the field, two horizontal wells are placed, in which the charging train is installed in the form of alternating charged and empty containers fixed to the cable equipped with the main detonating cords located along the entire length of the charging composition, connected at the wellhead and with detonators with closed conductors, the end face of the containers filled with explosives was formed with a cumulative recess, the second end was plugged, these containers were equipped with two short-delay detonators mounted on a segment of a detonating cord located in the inner cavity of the container, while the outlet of one of these detonators was connected to the main trunk line of the detonating cord, the second branch is attached to the backup line; vertical wells equipped with Hobot-Tornado vortex pumps with fountain-airlift pipes are placed along the module block contour.

Description

Полезная модель относится к области добычи газа, нефти и выщелачиванию микроэлементов из сланцевых месторождений, может быть использована для разработки сланцевых месторождений максимально приближенных к развитым инфраструктурам мегаполисов.The utility model relates to the field of gas and oil production and leaching of trace elements from shale deposits; it can be used to develop shale deposits as close as possible to developed megalopolis infrastructures.

Традиционные методы добычи нефти вынуждены оставлять в отдельных коллекторах до 40-60% техногенных запасов. Необходимы комплексные экономически окупаемые технологии для отработки данных остатков, в основном это относится к сланцевым месторождениям. Затраты на бурение и оснащение технологического оборудования не могут окупиться без комплексного извлечения всего объема полезных ископаемых и увеличения сроков службы добычных скважин.Traditional methods of oil production are forced to leave up to 40-60% of technogenic reserves in separate reservoirs. Integrated economically viable technologies are needed to develop these residues, this mainly relates to shale deposits. The costs of drilling and equipping technological equipment cannot be recouped without comprehensive extraction of the entire volume of mineral resources and an increase in the service life of production wells.

Углеводороды в сланцевых месторождениях находятся в газообразном, жидком и твердом состояниях в порах коллекторов и составляют 10-30% от массы породы, в сланцах весьма высокого качества могут достигать 50-70%). Горючие сланцевые месторождения характеризуют тонкозернистые осадочные породы, содержащие минеральные вещества, в том числе сланцы содержат значительное количество микроэлементов, которые растения накопили в результате биоаккумуляции, такие как литий, титан (до 5400 г/т), бор (до 10 г/т), рубидий, тантал (0,28 г/т), селен (до 100 г/т), молибден (до 750 г/т), рений (0,8 г/т), серебро (3,2 г/т), золото (0,2 г/т), ванадий (до 680 г/т), торий (до 12 г/т), барий (570 г/т), ртуть, хром (до 380 г/т), вольфрам (300 г/т), мышьяк (2000 г/т), уран (85 г/т), марганец (до 290 г/т), германий (до 6 г/т), цирконий (530 г/т), бериллий (10 г/т), скандий (5,6 г/т), медь (до 20 г/т), никель (до 57 г/т), кобальт (до 27 г/т), галлий (до 4,2 г/т), стронций (до 500 г/т) и другие элементы. Кроме того сланцевые месторождения содержат большие количества керогена, который в свою очередь и представляет ценность, как углеводородное сырье.Hydrocarbons in shale deposits are in a gaseous, liquid and solid state in the pores of the reservoirs and make up 10-30% of the mass of the rock, in shales of very high quality can reach 50-70%). Combustible shale deposits are characterized by fine-grained sedimentary rocks containing minerals, including shale containing a significant amount of trace elements that plants accumulated as a result of bioaccumulation, such as lithium, titanium (up to 5400 g / t), boron (up to 10 g / t), rubidium, tantalum (0.28 g / t), selenium (up to 100 g / t), molybdenum (up to 750 g / t), rhenium (0.8 g / t), silver (3.2 g / t), gold (0.2 g / t), vanadium (up to 680 g / t), thorium (up to 12 g / t), barium (570 g / t), mercury, chromium (up to 380 g / t), tungsten (300 g / t), arsenic (2000 g / t), uranium (85 g / t), manganese (up to 290 g / t), germanium (up to 6 g / t), zirconium (5 30 g / t), beryllium (10 g / t), scandium (5.6 g / t), copper (up to 20 g / t), nickel (up to 57 g / t), cobalt (up to 27 g / t) , gallium (up to 4.2 g / t), strontium (up to 500 g / t) and other elements. In addition, shale deposits contain large amounts of kerogen, which in turn is of value as hydrocarbon feedstocks.

Все эти запасы могут находиться в районах с развитой инфраструктурой и производством, на которые не распространяются интересы монопольных организаций добывающих нефть и газы на больших площадях и регионах, так как процесс добычи сланцевой нефти газа более сложный. К примеру, чтобы добыть битумную нефть, нужно закачивать в пласты огромное количество воды, на 1 баррель добытой нефти 9-10 баррелей воды, при этом не извлекаются отвердевшая и вязкая часть нефти.All these reserves can be located in areas with developed infrastructure and production, which are not covered by the interests of monopolistic organizations producing oil and gas in large areas and regions, since the process of producing shale oil gas is more complicated. For example, to produce bituminous oil, you need to pump a huge amount of water into the reservoirs, 9-10 barrels of water per 1 barrel of oil produced, while the hardened and viscous part of the oil is not extracted.

Для увеличения газо-нефтеотдачи используются устройства для разработки газовых и сланцевых залежей с применением ядерных взрывных технологий (В.И. Мусинов Добыча нефти и газа с помощью ядерных взрывов, ж-л Природа, 1991, №11, с 25-33). Известное устройство включает скважины для производства ядерного взрыва, эксплуатационные скважины, пробуренные после взрыва, расположенные: - одна в зоне каверны и две на некотором расстоянии от нее. Сущность заключается в производстве в пласте ядерных взрывов полного внутреннего действия, не приводящих к выбросу горных пород на поверхность.To increase oil and gas recovery, devices are used to develop gas and shale deposits using nuclear explosive technologies (V.I. Musinov Oil and gas production using nuclear explosions, Zh. Priroda, 1991, No. 11, pp. 25-33). The known device includes wells for the production of a nuclear explosion, production wells drilled after the explosion, located: - one in the zone of the cavity and two at a certain distance from it. The essence is the production in the reservoir of nuclear explosions of full internal action, not leading to the release of rocks to the surface.

Применение подземных ядерных взрывов открывает новые широкие перспективы в интенсификации разработки нефтяных и газовых месторождений, увеличивая многократно их газо- и нефтеотдачу.The use of underground nuclear explosions opens up new broad prospects for intensifying the development of oil and gas fields, increasing their gas and oil recovery many times over.

Одна из причин, сдерживающих широкое использование ядерных взрывов в нефтедобывающей промышленности, заключается в опасности радиационного заражения атмосферы, района работ и добываемой продукции (нефти, газа, воды). Все еще не до конца остались изученными некоторые явления и процессы принципиально важные для промышленного внедрения ядерных взрывных технологий (ЯВТ). В первую очередь это долговременный (сотни и тысячи лет) прогноз опасности продуктов взрыва, оставляемых под землей. Поэтому зоны подземных взрывов отчуждаются навечно, их тем более нельзя использовать вблизи мегаполисов.One of the reasons restraining the widespread use of nuclear explosions in the oil industry is the risk of radiation contamination of the atmosphere, the area of work and produced products (oil, gas, water). Some phenomena and processes that are fundamentally important for the industrial implementation of nuclear explosive technologies (NWT) have not yet been fully studied. First of all, it is a long-term (hundreds and thousands of years) forecast of the danger of explosion products left underground. Therefore, the zones of underground explosions are alienated forever, and even more so they cannot be used near megacities.

Наиболее близким предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство нагнетательных скважин на месторожении для гидравлического разрыва пласта (ГРП). В результате его применения происходит повышение проницаемости призабойной зоны низкопроницаемых, слабодренируемых, неоднородных и расчлененных пластов коллекторов. Гидроразрыв пласта заключается в создании искусственных и расширении имеющихся трещин в породах призабойной зоны повышенным давлением, более 60 Мпа, жидкости. В качестве жидкости могут быть использованы нефть, пресная или минерализованная вода, нефтепродукты (мазут, керосин, дизельное топливо) и др. Для предотвращения смыкания трещин после снижения давления в жидкость вводят либо хорошо окатанный крупнозернистый песок, либо искусственные пластиковые или стеклянные шарики. Наибольшее применение для этих целей получили чистые кварцевые пески с размером зерен 0,5 до 1,0 мм. Вся система полученных трещин, радиус действия которых может достигать нескольких десятков метров, связывает скважину с удаленными от забоя продуктивными частями пласта. Приток флюидов к скважине происходит из ранее изолированных высокопродуктивных зон, и дебиты скважин увеличиваются, иногда в несколько раз.The closest to the proposed technical essence and the achieved effect is the device injection wells in the field for hydraulic fracturing (hydraulic fracturing). As a result of its application, an increase in the permeability of the bottomhole zone of low-permeable, weakly drained, heterogeneous and dissected reservoir layers occurs. Hydraulic fracturing is the creation of artificial and expansion of existing cracks in the rocks of the bottomhole zone with high pressure, more than 60 MPa, of fluid. As a liquid, oil, fresh or mineralized water, oil products (fuel oil, kerosene, diesel fuel), etc. can be used. To prevent crack closure after reducing the pressure, either well-rounded coarse-grained sand or artificial plastic or glass balls are introduced into the liquid. Pure quartz sand with a grain size of 0.5 to 1.0 mm was most widely used for these purposes. The entire system of fractures obtained, the radius of action of which can reach several tens of meters, connects the well with the productive parts of the formation remote from the bottom. Fluid inflow to the well comes from previously isolated highly productive zones, and well production rates increase, sometimes several times.

Механизм образования трещин при гидроразрыве следующий: под давлением, создаваемым в скважине насосными агрегатами, жидкость разрыва фильтруется в первую очередь в зоне с наибольшей проницаемостью. Между пропластками по вертикали создается разность давлений, так как в проницаемых пропластках давление больше, чем в малопроницаемых. В результате на кровлю и подошву проницаемого пласта начинают действовать определенные силы, выше и нижележащие породы подвергаются деформации, и на границах пропластков образуются горизонтальные трещины. Необходимо, чтобы внутрипластовое давление было достаточным для обеспечения притока нефти к скважинам. Кроме того, чтобы получить хорошие результаты разрыва пластов, необходима обработка скважин соляной гликокислотой, и плавиковыми кислотами. После установления давления на устье нагнетательных скважин, их промывают, очищают от песка и химических примесей, только после этого приступают к их освоению. (Методы механического разрушения пласта или его призабойной зоны, htth: www.qubkin.ru/faculty/maqistr-training/maqistranru/posobi 16/03/2013)The mechanism of fracturing during hydraulic fracturing is as follows: under the pressure generated by the pumping units in the well, the fracturing fluid is filtered primarily in the zone with the highest permeability. A vertical pressure difference is created between the layers, since the pressure in permeable layers is greater than in low-permeability layers. As a result, certain forces begin to act on the roof and sole of the permeable formation, higher and underlying rocks undergo deformation, and horizontal cracks form at the boundaries of the layers. It is necessary that the in-situ pressure is sufficient to ensure the flow of oil to the wells. In addition, in order to get good fracturing results, it is necessary to treat the wells with hydrochloric acid and hydrofluoric acids. After establishing pressure at the mouth of the injection wells, they are washed, cleaned of sand and chemical impurities, only after that they begin to develop them. (Methods of mechanical fracture of a formation or its bottom-hole zone, htth: www.qubkin.ru/faculty/maqistr-training/maqistranru/posobi 03/16/2013)

Как видно, чрезвычайная высокая ресурсоемкость и низкий уровень извлекаемости высоковязких сланцевых смол, ставят рассматриваемый способ добычи в ряд неэффективных и экологически опасных по объемам используемых водных ресурсов.As can be seen, the extremely high resource intensity and low recoverability of highly viscous shale resins put the extraction method under consideration among inefficient and environmentally hazardous water resources.

Пробуренные скважины быстро сокращают свой дебит на 30-40% в год, одновременно оставляя в недрах основные органические составляющие в виде растворенных керогенов, вязких сланцевых смол и минеральных составляющих из массива, подверженных гидроразрыву коллекторов.Drilled wells quickly reduce their flow rate by 30-40% per year, while leaving in the bowels the main organic components in the form of dissolved kerogens, viscous shale resins and mineral components from the array, subject to hydraulic fracturing of reservoirs.

Кроме того вблизи отрабатываемых месторождений могут скапливаться значительные объемы отработанной загрязненной воды, которую сложно утилизировать с соблюдением экологических норм.In addition, significant volumes of waste contaminated water can accumulate near the fields being developed, which is difficult to dispose of in compliance with environmental standards.

Предлагаемая полезная модель направлена на повышение экологической безопасности и экономической эффективности при разработке сланцевых месторождений в районах с развитой инфраструктурой мегаполисовThe proposed utility model is aimed at improving environmental safety and economic efficiency in the development of shale deposits in areas with developed infrastructure of megacities

Результат достигается тем, что модуль разработки сланцевых месторождений выполнен в виде блоков, изолированных друг от друга целиками, в центральной части каждого блока по подошве залежи месторождения размещены две горизонтальные скважины, в которых установлен с обеспечением воздушного зазора зарядный состав в виде чередующихся заряженных взрывчатыми веществами и пустых негерметичных контейнеров, закрепленных на тросе, снабженных расположенными по всей длине зарядного состава магистральными детонирующими шнурами, соединенными у устья скважины и с электродетонаторами с замкнутыми проводниками, рабочий торец контейнеров, заполненных взрывчатыми веществами, выполнен с кумулятивной выемкой, второй торец заглушен, указанные контейнеры снабжены двумя детонаторами короткозамедленного действия, смонтированными на отрезке детонирующего шнура, находящегося во внутренней полости контейнера, при этом отвод одного из указанных детонаторов подсоединен к основной магистральной линии детонирующего шнура, отвод второго - присоединен к дублирующей линии; по контуру блоков модуля размещены вертикальные скважины, оборудованные вихревыми насосами «Хобот-Торнадо» с фонтанно-эрлифтными трубами.The result is achieved by the fact that the module for the development of shale deposits is made in the form of blocks isolated from each other by pillars, in the central part of each block, at the bottom of the deposit of the field, two horizontal wells are located, in which the charging composition is installed in the form of alternating charged explosives and empty leaking containers fixed on a cable, equipped with detonating main lines located along the entire length of the charging train, connected at holes and with detonators with closed conductors, the working end of the containers filled with explosives, is made with a cumulative recess, the second end is plugged, these containers are equipped with two short-delay detonators mounted on a segment of the detonating cord located in the inner cavity of the container, while one tap of these detonators connected to the main trunk line of the detonating cord, the tap of the second is connected to the backup line; vertical wells equipped with Hobot-Tornado vortex pumps with fountain-airlift pipes are placed along the module block contour.

Модуль разработки сланцевых месторождений показан на чертежах, где на фиг. 1 показан общий вид модуля, на фиг. 2 - устройство взрывного состава в горизонтальной скважине, на фиг. 3 - устройство вихревого насоса «Хобот-Торнадо» с фонтанно-эрлифтными трубами.The shale field development module is shown in the drawings, where in FIG. 1 shows a general view of the module; FIG. 2 - explosive composition device in a horizontal well; FIG. 3 - device vortex pump "trunk-tornado" with fountain-airlift pipes.

Разведанное рудное поле разбито на отдельные модули, составленные как минимум из трех изолированных друг от друга целиками блоков, обеспечивающих трехстадийную отработку сланцевого месторождения: минный разрыв пластов и отбор газа и газоконденсата; термообработка разорванных пластов и извлечение расплавленных твердых и вязких органических составляющих; выщелачивание редкоземельных микроэлементов из зольной части выгоревших пластов.The explored ore field is divided into separate modules, composed of at least three blocks isolated from each other by pillars that provide a three-stage development of a shale deposit: mine fracturing and gas and gas condensate extraction; heat treatment of fractured formations and extraction of molten solid and viscous organic components; leaching of rare earth trace elements from the ash portion of burnt formations.

Модуль разработки сланцевых месторождений выполнен в виде блоков, изолированных друг от друга целиками 1. В сланцевых месторождениях поверх основной залежи сланцев 2 (над подошвой залежи) находятся покровные породы 3, затем наносы 4. В центральной части каждого блока по подошве залежи месторождения 2 размещены две горизонтальные скважины 5, служащие в качестве минных камер, в которых установлен с обеспечением воздушного зазора зарядный состав в виде чередующихся заряженных 6 и пустых негерметичных контейнеров 7, закрепленных на тросе 8. По всей длине зарядного состава установлены магистральные детонирующие шнуры 9, 10, соединенные у устья скважины 5, к ним подсоединены электродетонаторы 11 с замкнутыми проводниками для предохранения от блуждающих токов. Рабочий торец контейнеров 6, заполненных взрывчатыми веществами, выполнен с кумулятивной выемкой 12, второй торец заглушен заглушкой 13. В заряженных контейнерах 6 каждая часть заряда последовательно взрывается короткозамедленными устройствами 14 через детонирующий шнур в направлении от забоя к устью скважины 5, снижая сейсмическое действие взрыва, для чего указанные контейнеры 6 снабжены двумя детонаторами короткозамедленного действия 14, смонтированными на отрезке детонирующего шнура, находящегося вдоль контейнеров 6, при этом отвод одного из указанных детонаторов подсоединен к основной магистральной линии детонирующего шнура 9, отвод второго - присоединен к дублирующей линии 10.The development module for shale deposits is made in the form of blocks isolated from one another by pillars 1. In shale deposits, overlying the main shale deposit 2 (above the bottom of the deposit) there are cover rocks 3, then sediments 4. In the central part of each block, two are placed on the bottom of the deposit 2 horizontal wells 5, serving as mine chambers, in which a charging train is installed in the form of alternating charged 6 and empty leaking containers 7, mounted on a cable 8. s length charger installed backbone composition detonating cords 9, 10 connected at the wellhead 5, connected thereto electrodetonators 11 with closed conductors for protection from stray currents. The working end of the containers 6 filled with explosives is made with a cumulative recess 12, the second end is plugged with a plug 13. In charged containers 6, each part of the charge is sequentially blown up by short-delayed devices 14 through a detonating cord in the direction from the bottom to the wellhead 5, reducing the seismic effect of the explosion, why these containers 6 are equipped with two short-acting detonators 14 mounted on a segment of the detonating cord located along the containers 6, while the tap one th of said detonator is connected to the main trunk line of detonating cord 9, the withdrawal of the second - is connected to a backup line 10.

По контуру блоков модуля размещены вертикальные скважины 15, оборудованные вихревыми насосами «Хобот-Торнадо» 16, состоящими из конуса-завихрителя 17, выполненного в виде воронки-конуса, в нижней части которого установлен тангенциальный патрубок 18 для подвода сжатого газа, а в верхней части установлена сборная улитка 19, соединенная с магистральными трубопроводами отвода добываемых продуктов. (Работа вихревых насосов «Хобот-Торнадо» описана в статье Садртдинова И.К., Мусаева А.М. Применение безлопастных тягодутьевых устройств в коммунальных и промышленных объектах для перемещения высокотемпературных и агрессивных газов/ Известия КГ АСУ, №1 (13), 2010, с 212-218). Для отбора вязких и расплавленных смол вихревой насос «Хобот-Торнадо» 16 снабжен фонтанными 20 и эрлифтными 21 трубами, обеспечивающими работу насосов в газообразной жидкой среде нефти и шламах выщелачивания при температурах до 600 градусов.Vertical wells 15, equipped with Hobot-Tornado vortex pumps 16, consisting of a swirl cone 17, made in the form of a funnel-cone, in the lower part of which a tangential pipe 18 for supplying compressed gas, and in the upper part a prefabricated cochlea 19 is installed, connected to the main pipelines for extracting extracted products. (The operation of the Hobot-Tornado vortex pumps is described in an article by I.K. Sadrtdinova, A.M. Musaev. Use of bladeless draft blowers in municipal and industrial facilities for moving high-temperature and aggressive gases / Izvestiya KG ASU, No. 1 (13), 2010 , p. 212-218). For the selection of viscous and molten resins, the Hobot-Tornado vortex pump 16 is equipped with fountain 20 and airlift 21 pipes, which ensure the operation of the pumps in a gaseous liquid oil medium and leach sludge at temperatures up to 600 degrees.

Разработка сланцевого месторождения начинается с минного разрыва сланцевых пластов 2. Взрыв зарядного состава осуществляется по частям, короткозамедленным способом, с воздушными промежутками, с целью снижения сейсмического действия взрыва и сохранения целиков 1. Воздействие на внутрипластовое давление после разрыва пласта 2 осуществляется через вертикальные части горизонтальных 5 и вертикальных скважин 15. Все добычные скважины 15 проходят перфорацию забоев, оборудуются вихревыми насосами “Хобот-Торнадо” 16 с фонтанно-эрлифтными трубами 20, 21.The development of the shale field begins with a mine rupture of the shale formations 2. The blasting of the charge composition is carried out in parts, in a slow-moving manner, with air gaps, in order to reduce the seismic effect of the blast and preserve the pillars 1. The impact on the in-situ pressure after the formation 2 fracture is carried out through the vertical parts of the horizontal 5 and vertical wells 15. All production wells 15 undergo perforation of faces, are equipped with vortex pumps “Hobot-Tornado” 16 with fountain-airlift pipe mi 20, 21.

После разрыва сланцевого пласта 2, метан и газоконденсатные составляющие не мигрируют в покровные пласты 3, за счет воздействия разряжения у забоев скважин 15, внутрипластовое давление изменяет вектор движения газообразных продуктов по трещинам пластов 2, направив их к забоям добычных скважин 15.After rupture of the shale formation 2, methane and gas condensate components do not migrate to the cover formation 3, due to the effect of rarefaction at the bottom of the wells 15, the in-situ pressure changes the vector of motion of gaseous products along the fractures of the layers 2, directing them to the bottom of the production wells 15.

В процессе разрыва пород участвует волна сжатия, образующая ряд радиальных трещин, распространяющаяся равномерно во все стороны от подошвы пласта 2, и отраженная волна растяжения, вызывающая откольные разрушения в кровле пласта. Эти явления могут управляться изменением удельных расходов взрывчатых веществ.In the process of rock fracture, a compression wave is involved, forming a series of radial cracks, propagating uniformly in all directions from the bottom of the formation 2, and a reflected tensile wave, causing spall fracture in the roof of the formation. These phenomena can be controlled by a change in the specific consumption of explosives.

В вихревых насосах “Хобот-Торнадо” 16 для создания восходящего вихря используются нефтяные газы или сжатый воздух под давлением не менее 2,0 МПа с тангенциальным подводом в конус - завихритель 17 через тангенциальный патрубок 18, снабженный насадкой Вентури. Вихревой восходящий поток у устья скважины 15 создает разряжение у забоя, оказывая воздействие на внутрипластовое давление по распределению его по вертикальным добычным скважинам 15. Вихревой поток из конуса-завихрителя 17 вихревого насоса «Хобот-Торнадо» 16 вместе с извлекаемыми продуктами поступает в сборную улитку 19 и переходит в магистральные трубопроводы или учетные установки.In Hobot-Tornado vortex pumps 16, oil gases or compressed air with a pressure of at least 2.0 MPa are used to create an upward vortex with a tangential supply to the cone — swirl 17 through tangential pipe 18 equipped with a Venturi nozzle. Vortex upward flow at the wellhead 15 creates a vacuum at the bottom, affecting the in-situ pressure by distributing it across the vertical production wells 15. The vortex flow from the cone-swirl 17 of the Khobot-Tornado vortex pump 16, together with the extracted products, enters the collection coil 19 and goes into trunk pipelines or metering plants.

В начальный период отбор из пластов газовой фазы осуществляется через фонтанную трубу 20, которая при необходимости может преобразоваться в эрлифтную трубу 21 при отборе вязких и расплавленных смол. Вихревой насос “Хобот-Торнадо” 16 может работать с газовой, газоконденсатной, жидкими и расплавленными смолами при температурах до 600 градусовIn the initial period, the selection of the gas phase from the strata is carried out through a fountain pipe 20, which, if necessary, can be converted into airlift pipe 21 when selecting viscous and molten resins. The Hobot-Tornado vortex pump 16 can work with gas, gas condensate, liquid and molten resins at temperatures up to 600 degrees

Сборка и монтаж зарядного состава осуществляется путем опускания в горизонтальную часть скважины 5 заряженных 6 и пустых 7 негерметичных контейнеров. Каждый контейнер на устье скважины 5 обматывается липкой лентой вместе с магистральными детонирующими шнурами 9 и 10 и закрепляющим тросом 8.Assembly and installation of the charging composition is carried out by lowering into the horizontal part of the well 5 charged 6 and empty 7 leaking containers. Each container at the wellhead 5 is wrapped with adhesive tape together with the main detonating cords 9 and 10 and the fixing cable 8.

После завершения минного разрыва пласта и извлечения газов и газоконденсатов производят термический разогрев пластов 2, извлечение разжиженных нефтей и сланцевых смол. Для этого используют вертикальные части горизонтальных скважин 5, через которые подают высокотемпературные продукты сгорания под большим давлением в подошвенную часть разорванных, наиболее проницаемых пластов 2.After completion of the mine fracturing and extraction of gases and gas condensates, thermal heating of the layers 2 is carried out, the extraction of liquefied oils and shale resins. To do this, use the vertical parts of horizontal wells 5, through which high-temperature products of combustion under high pressure are supplied to the plantar of fractured, most permeable formations 2.

Повышение температуры пластов приводит к разжижению затвердевших и вязких сланцевых смол, которые извлекают добычными скважинами 15 без изменения их оснастки, т.е. с помощью вихревых насосов ”Хобот-Торнадо” 16.An increase in the temperature of the formations leads to the liquefaction of hardened and viscous shale resins, which are extracted by production wells 15 without changing their equipment, i.e. using vortex pumps ”Trunk-Tornado” 16.

При полном исчерпании разжиженных сланцевых смол, выгорании органических остатков и оформлении зольной части коллекторов приступают к следующей стадии разработки сланцевого месторождения выщелачиванию зольных частей сланцевых пластов для извлечения редкоземельных микроэлементов. Выщелачивание может быть комплексное или селективное, в зависимости от ценности извлекаемых металлов.With the complete exhaustion of liquefied shale resins, the burning out of organic residues and the formation of the ash part of the reservoirs, they proceed to the next stage of the development of the shale field by leaching the ash parts of the shale formations to extract rare earth trace elements. Leaching can be complex or selective, depending on the value of the extracted metals.

По мере отработки блоков, они могут использоваться как камеры, для возврата в недра использованных растворов и отходов нефтепереработки.As blocks are mined, they can be used as chambers to return used solutions and oil refining wastes to the bowels.

Разделение рудного поля сланцевого месторождения целиками 1 на блоки позволяет постадийно вести его разработку.Dividing the ore field of the shale deposit by pillars 1 into blocks allows you to stage by stage to develop it.

Предлагаемый модуль разработки сланцевых месторождений обеспечивает экологичность их выработки и возможность максимального приближения к развитым инфраструктурам мегаполисов, что позволяет, на базе неограниченных объемов полезных ископаемых, создавать многопрофильные перерабатывающие предприятия как органических базе неограниченных объемов полезных ископаемых, создавать многопрофильные перерабатывающие предприятия как органических составляющих, так и редкоземельных микроэлементов, некоторые из которых особенно ценны.The proposed module for the development of shale deposits ensures the environmental friendliness of their development and the ability to get as close as possible to the developed infrastructures of megacities, which allows, on the basis of unlimited volumes of minerals, to create multidisciplinary processing enterprises as an organic base of unlimited volumes of minerals, to create multidisciplinary processing enterprises of both organic components and rare earth trace elements, some of which are especially valuable.

Экологическая и экономическая эффективность комплексной переработки добываемого сырья, значительно превысит традиционную добычу нефти и газа, особенно в тех регионах, где еще не нашли коммерческие нефть и газ.The environmental and economic efficiency of complex processing of extracted raw materials will significantly exceed traditional oil and gas production, especially in those regions where commercial oil and gas have not yet been found.

Claims (1)

Модуль разработки сланцевых месторождений, выполненный в виде блоков, изолированных друг от друга целиками, в центральной части каждого блока по подошве залежи месторождения размещены две горизонтальные скважины, в которых установлен с обеспечением воздушного зазора зарядный состав в виде чередующихся заряженных и пустых контейнеров, закрепленных на тросе, снабженных расположенными по всей длине зарядного состава магистральными детонирующими шнурами, соединенными у устья скважины и с электродетонаторами с замкнутыми проводниками, рабочий торец контейнеров, заполненных взрывчатыми веществами, выполнен с кумулятивной выемкой, второй торец заглушен, указанные контейнеры снабжены двумя детонаторами короткозамедленного действия, смонтированными на отрезке детонирующего шнура, находящегося во внутренней полости контейнера, при этом отвод одного из указанных детонаторов подсоединен к основной магистральной линии детонирующего шнура, отвод второго присоединен к дублирующей линии; по контуру блоков модуля размещены вертикальные скважины, оборудованные вихревыми насосами "Хобот-Торнадо" с фонтанно-эрлифтными трубами.
Figure 00000001
The module for the development of shale deposits, made in the form of blocks isolated from each other by pillars, in the central part of each block, at the bottom of the deposit of the field, two horizontal wells are located, in which the charging train is installed in the form of alternating charged and empty containers fixed to the cable equipped with the main detonating cords located along the entire length of the charging composition, connected at the wellhead and with detonators with closed conductors, the end face of the containers filled with explosives was formed with a cumulative recess, the second end was plugged, these containers were equipped with two short-delay detonators mounted on a segment of the detonating cord located in the inner cavity of the container, while the outlet of one of these detonators was connected to the main trunk line of the detonating cord, the second branch is attached to the backup line; vertical wells equipped with Hobot-Tornado vortex pumps with fountain-airlift pipes are placed along the module block contour.
Figure 00000001
RU2013134863/03U 2013-07-23 2013-07-23 SHALE DEPOSIT DEVELOPMENT MODULE RU136484U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013134863/03U RU136484U1 (en) 2013-07-23 2013-07-23 SHALE DEPOSIT DEVELOPMENT MODULE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013134863/03U RU136484U1 (en) 2013-07-23 2013-07-23 SHALE DEPOSIT DEVELOPMENT MODULE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU136484U1 true RU136484U1 (en) 2014-01-10

Family

ID=49885734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013134863/03U RU136484U1 (en) 2013-07-23 2013-07-23 SHALE DEPOSIT DEVELOPMENT MODULE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU136484U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2547847C1 (en) * 2014-02-20 2015-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет управления" (ГУУ) Method for development of shale oil and gas bearing deposits and process system of equipment for its application

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2547847C1 (en) * 2014-02-20 2015-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет управления" (ГУУ) Method for development of shale oil and gas bearing deposits and process system of equipment for its application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gandossi et al. An overview of hydraulic fracturing and other formation stimulation technologies for shale gas production
Dychkovskyi et al. Some aspects of the compatibility of mineral mining technologies
CN103233713B (en) Method and process for extracting shale oil gas through oil shale in situ horizontal well fracture chemical destructive distillation
CN103232852B (en) Method and process for extracting shale oil and gas by in-situ shaft fracturing chemical distillation of oil shale
RU2543235C2 (en) Development method of shale deposits
CN103790563A (en) Method for extracting shale oil gas by oil shale in-situ topochemical method
CN102493795A (en) Method for gasification fracturing of liquid nitrogen in hydrocarbon reservoirs
Moridis Literature review and analysis of waterless fracturing methods
CN102418524A (en) Novel technology of underground in-situ boring leaching mining
CN106437657A (en) Method for modifying and exploiting oil shale in situ through fluid
Falshtynskyi et al. On the formation of a mine-based energy resource complex
CN203499663U (en) Device for extracting shale oil and gas by virtue of fracturing and chemical dry distillation of oil shale in-situ horizontal wells
CN104234682B (en) A kind ofly be applicable to separate stratum fracturing of continuous oil pipe method that is many, girdle
CN101555783A (en) Device for combined mining of methane, volatile matters and carbon in coal field or oil gas in oil field and mining method thereof
RU136484U1 (en) SHALE DEPOSIT DEVELOPMENT MODULE
RU2547847C1 (en) Method for development of shale oil and gas bearing deposits and process system of equipment for its application
CN107191218A (en) A kind of outstanding slag waterinfusion blasting is anti-reflection and the method for mash gas extraction
Boak Shale-hosted hydrocarbons and hydraulic fracturing
RU2319831C1 (en) Method for oil production from low-permeable reservoirs
CN107420077A (en) One kind is based on high energy CO2The shale oil recovery method and device of fluid fracturing
CN210714649U (en) Microwave irradiation and hydraulic fracturing collaborative shale gas exploitation device
CN115538991A (en) Installation and construction method for exploiting seabed surface exposed combustible ice mineral methane generation device
CN105156082A (en) Method and combined solution for increasing productivity of low-porosity, low-permeability and low-pressure reservoir oil well
RU2513376C1 (en) Method of thermal production for shale oil
Beckwith The tantalizing promise of oil shale

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20160724