RU1815329C

RU1815329C - Способ определени истинного начального давлени газа в газонасыщенном угольном пласте

Info

Publication number: RU1815329C
Authority: RU
Inventors: Виктор Семенович Зыков; Виктор Владимирович Славолюбов; Юрий Петрович Осокин
Original assignee: Восточный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности
Priority date: 1990-10-29
Filing date: 1990-10-29
Publication date: 1993-05-15

Abstract

Использование: при прогнозе выбросо- опаСности угольных пластов. Цель: повышение точности и оперативности определени давлени газа за счет контакта жидкости в камере с газовой средой в прилегающем горном массиве за границей зоны вли ни скважины. Сущность изобретени : буритс скважина (шпур) на глубину, на которой необходимо замерить давление газа в пласте. Герметизируют замерную камеру и производ т замер установившегос значени давлени в камере. Определ ют расчетное давление газа в пласте угл дл исследуемых шахтопластов, после чего производ т подачу жидкости в замерную камеру при давлении, равном расчетному. Фиксируют изменени давлений жидкости и при падении или росте давлени производ т соответственно сброс или подъем давлени жидкости в камере до стабилизации его значени .

Description

ел С

Изобретение относитс к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при прогнозе выбросоопас- ности угольных пластов, в частности дл определени давлени газа в угольных пластах перед их вскрытием выработками.

Цель изобретени - повышение точности и оперативности определени давлени газа за счет контакта жидкости в камере с газовой средой в прилегающем горном массиве за границей зоны вли ни скважины.

Сущность за вл емого способа заключаетс в следующем.

Буритс скважина (шпур) диаметром 45- 60 мм в угольный массив на глубину, на которой необходимо .замерить давление газа в пласте. В скважину до упора в ее забой вставл етс рукавный гидравлический герметизатор , имеющий два автономных канала дл закачки воды. Через первый канал

вода закачиваетс от высоконапорного насоса в расшир ющийс рукав герметизатора до давлени /, где у- средн плотность пород вышележащей толщи. Н - глубина от земной поверхности в точке замера. Рукав расшир етс в скважине и отсекает замерную камеру, представл ющую собой небольшое свободное пространство между передним концом расшир ющегос рукава герметизатора и забоем скважины от остальной ее части. По второму каналу вода нагнетаетс в замерную камеру до расчетного давлени газа в пласте, осуществл емого в соответствии с установленными дл различных бассейнов и месторождений зависимост ми . После этого подача воды в канал прекращаетс и кран на входе закрываетс . На момент окончани нагнетани водой под высоким давлением заполн етс не только замерна камера, но и прилегаюоо

СП GJ ГО О

ща к ней разгруженна и дренированна при бурении область. Поскольку расчетное давление газа дл пласта, как правило, превышает его фактическое значение, то за счет проникновени воды из замерной камеры и прилегающей к ней области в более удаленную область, где пустоты заполнены газом под меньшим давлением, давление воды в камере начнет снижатьс , что будет зафиксировано подключенным к ней манометром. Если через заданный промежуток времени , например 1 мин, снижение давлени не прекратитс , то открываетс кран на входе на короткое врем и давление в камере сбрасываетс на 0,1 МПа. Если давление газа снова будет снижатьс , то через 1 мин после сброса давлени производитс его следующий сброс еще на 0,1 МПа и так до тех пор, пока через 1 мин после очередного сброса давление в замерной камере не начнет повышатьс или не остановитс на одном значении. Это означает, что давление газа в камере стало несколько ниже свободного давлени газа в пласте в точке замера или равно ему. Замер давлени газа в этом случае прекращаетс и давление газа в пласте в точке замера принимаетс равным средней величине между показател ми манометра до последнего сброса давлени в замерной камере и после сброса. При этом ошибка измерени давлени газа в пласте, как вытекает из методики измерени , составит не более 0,05 МПа. Дл еще более точного измерени газа в пределах точности шкалы отсчета можно подождать окончательной остановки стрелки манометра.

В тех исключительных случа х, когда расчетное давление газа в пласте окажетс ниже фактического, давление воды в замерной камере после первой закачки и закрыти крана начнет повышатьс . При данном варианте необходимо подн ть путем закачки высоконапорным насосом давление в камере ступен ми по 0,1 МПа до величины, при которой начнетс снижение показател манометра. Давление газа в пласте принимаетс равным среднему из двух последних установленных значений давлени воды в камере.

Если на основании приведенных ранее измерений установлено, что давление газа в пласте значительно меньше расчетного, то при первой закачке дл сокращени времени замера может быть установлено примерное ожидаемое давление газа, что позволит дополнительно увеличить оперативность способа.

Предложенный способ определени истинного давлени газа в газонасыщенном угольном пласте отличаетс высокой оперативностью и точностью измерений. Он позвол ет выполнить измерение давлени газа за врем , не превышающее 1 ч, а в среднем за 20-30 мин, что в дес тки раз

быстрее по сравнению с известным прототипом .

Измерение давлени газа предлагаемым способом может быть произведено как через породную пробку при вскрытии пласта , так и из пластовой выработки. Примен емым известным способом обычно вообще не удаетс замерить давление газа из пластовой выработки из-за очень медленного его нарастани в замерной камере и

иногда и вообще отсутствии нарастани вследствие высокой проницаемости массива в направлении к обнажению и снижению давлени газа в области вли ни выработки.

За вл емый способ обеспечивает высокую точность замера, поскольку при измерении вследствие контакта закачанной в замерную камеру и в окрестность скважины воды за границей зоны вли ни скважины

передаетс на манометр полное давление

газа в пласте. Если же замерна камера не заполн етс компонентом, то давление газа в ней восстанавливаетс не полностью. Преимуществом предложенного спосо0 ба вл етс проста технологи его выполнени . Дл закачки в распирающийс рукав герметизатора и в замерную камеру используетс один и тот же компонент - обыкновенна вода. Оперативно производитс

5 герметизаци скважины дл замера давлени газа (пор дка 5 мин).

Пример. Опытна проверка за вл емого способа проведена на ш. Первомайска ПО Северокузбассуголь в

0 вентил ционном штреке № 22бис по пласту 21. С этой целью пробурена в призабойной части штрека скважина диаметром 45 мм на глубину 8 м под углом 60° к борту выработки. В скважину был введен гидравлический

5 двухканальный герметизатор до упора в ее забой. В расшир ющийс рукав герметизатора закачивалась с помощью высоконапорного насоса вода до давлени 7,2 МПа, что соответствует величине горного давлени в

0 точке замера. Затем в замерную камеру закачана вода до ожидаемого давлени 2,0 МПа. Начина с этого значени , проводилось снижение ступен ми давлени за счет сброса части жидкости с соответствии

5 с изложенной выше методики. После очередного снижени давлени до величины 1,05 МПа началс его самопроизвольный подъем. Давление в камере достигло 1,15 МПа и на этом уровне стабилизировалось . Следовательно, давление газа в пласте в результате измерени получилось равным 1,15-МПа.

Claims

После этого было проведено контрольное измерение. Дл этого путем дополнительной подкачки воды давление в камере довели до 1,3 МПа. После того, как было зафиксировано его снижение, слита часть жидкости и установлено давление 1,2 МПа. После этого давление снизилось и стабилизировалось на величине 1,15 МПа, что подтвердило результат первого измерени . Формула изобретени Способ определени истинного начального давлени газа в газонасыщенном угольном пласте, включающий бурение скважины, герметизацию замерной камеры

0

и замер установившегос значени давлени в камере, отличающийс тем, что, с целью повышени точности и оперативности определени давлени газа за счет контакта жидкости в камере с газовой средой в прилегающем горном массиве за границей; зоны вли ни скважины, предварительнб определ ют расчетное давление газа в пласте угл дл исследуемых шахтопластов, после чего производ т подачу жидкости в замерную камеру при давлении, равном расчетному, фиксируют изменени давлений жидкости и при падении или росте давлени производ т соответственно сброс или подъем давлени жидкости в камере до стабилизации его значени .