RU2011810C1 - Method of connection of boreholes for underground gasification of coal - Google Patents

Method of connection of boreholes for underground gasification of coal Download PDF

Info

Publication number
RU2011810C1
RU2011810C1 SU4773627A RU2011810C1 RU 2011810 C1 RU2011810 C1 RU 2011810C1 SU 4773627 A SU4773627 A SU 4773627A RU 2011810 C1 RU2011810 C1 RU 2011810C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
channel
coal
pressure
well
coal seam
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Е.В. Крейнин
Original Assignee
Институт горного дела им.А.А.Скочинского
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 Институт горного дела им.А.А.Скочинского filed Critical Институт горного дела им.А.А.Скочинского
Priority to SU4773627 priority Critical patent/RU2011810C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2011810C1 publication Critical patent/RU2011810C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

FIELD: underground gasification of coals. SUBSTANCE: method of connection of boreholes consists in consecutive hydraulic fracture of coal seam, flushing of formed channel of hydraulic fracture and in its successive fire penetration. Novelty of method lies in flushing of channel of hydraulic fracture up to complete withdrawal of coal particles with water, in shutting off of borehole-drain, in increase of pressure in channel up to value equal or exceeding pressure of hydrostatic column of underground waters and in keeping of pressure in channel after lighting up of coal seam by partial opening of borehole-drain. EFFECT: enhanced efficiency and reliability of connection of boreholes by prevention of clogging of channels after coal seam hydraulic fracture is accomplished. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение касается подземной газификации углей, в частности к соединениям скважин методом гидравлического разрыва угольного пласта. The invention relates to underground coal gasification, in particular to well connections by hydraulic fracturing of a coal seam.

Известен способ повышения эффективности гидроразрыва путем многоступенчатого закачивания жидкости [1] . There is a method of increasing the efficiency of hydraulic fracturing by multi-stage pumping fluid [1].

Однако этот способ не обеспечивает надежного соединения скважин, необходимого для осуществления выгазовывания угольного пласта. However, this method does not provide a reliable connection of the wells necessary for the implementation of the outgassing of the coal seam.

Известен способ, который формулирует стадии соединения скважин, заключающийся в гидравлическом разрыве угольного пласта, промывке образующейся щели-канала и последующей огневой проработке канала [2] . There is a method that formulates the stages of connecting wells, which consists in hydraulic fracturing of a coal seam, washing the resulting channel slit and subsequent firing of the channel [2].

Однако при переходе от закачки воды к нагнетанию кислородсодержащего дутья канал гидроразрыва и скважина-сток забиваются кусками угля. Это является результатом динамических ударов в канале гидроразрыва на границе жидкость-дутье, сопровождающихся интенсивным разрушением угольного пласта в нем, последнее приводит к необходимости прочисток скважины-стока буровым инструментом. Надежность соединения скважин методом гидравлического разрыва снижается, особенно в случаях длинных буровых каналов скважины-стока. However, during the transition from water injection to the injection of oxygen-containing blast, the fracturing channel and well-drain are clogged with pieces of coal. This is the result of dynamic shocks in the fracturing channel at the fluid-blast interface, accompanied by intensive destruction of the coal seam in it, the latter leading to the need to clean the well-drain with a drilling tool. The reliability of the connection of wells by the method of hydraulic fracturing is reduced, especially in cases of long drilling channels of the well-runoff.

Целью изобретения является повышение надежности соединения скважин с использованием гидравлического разрыва угольного пласта путем предотвращения забивания канала кусками угля. The aim of the invention is to increase the reliability of the connection of wells using hydraulic fracturing of a coal seam by preventing clogging of the channel with pieces of coal.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе соединения скважин, заключающемся в гидравлическом разрыве угольного пласта между соединяемыми скважинами, промывке образованного канала гидроразрыва и последующей его огневой проработке с помощью кислородсодержащего дутья, канал гидроразрыва промывают до последнего прекращения выноса с водой частиц угля. После этого закрывают скважину-сток и поднимают давление в канале гидроразрыва до давления, равного или превышающего давление гидростатического столба подземных вод над горизонтом нагнетания дутья, разжигают угольный пласт и снижают давление в канале путем частичного открытия скважины-стока. This goal is achieved by the fact that in the known method of connecting the wells, which consists in hydraulic fracturing of the coal seam between the connected wells, washing the formed fracturing channel and then firing it using oxygen-containing blasting, the fracturing channel is washed until the last removal of coal particles with water. After that, the well-drain is closed and the pressure in the fracturing channel is raised to a pressure equal to or higher than the pressure of the hydrostatic column of groundwater above the blast injection horizon, the coal seam is ignited and the channel pressure is reduced by partially opening the drain-well.

Возможен вариант осуществления способа, когда после розжига угольного пласта осуществляют реверс подачи кислородосодержащего дутья. An embodiment of the method is possible when, after ignition of the coal seam, the oxygen-containing blast is fed back.

Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна", так как отличительные признаки этого технического решения сформулированы впервые. Известная в прототипе последовательность соединения скважин с помощью гидроразрыва угольного пласта, промывки образованного канала и огневой его проработки часто приводит к забиванию скважины-стока кусками угля, что предотвращается в предлагаемом способе. Это позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "существенные отличия". Thus, the claimed method meets the criteria of the invention of "novelty", since the distinguishing features of this technical solution are formulated for the first time. Known in the prototype sequence of connecting wells using hydraulic fracturing of a coal seam, washing the formed channel and firing its development often leads to clogging of the well-drain with pieces of coal, which is prevented in the proposed method. This allows us to conclude that it meets the criterion of "significant differences".

Осуществление заявляемого способа поясняется с помощью чертежа. The implementation of the proposed method is illustrated using the drawing.

Соединению подлежат две скважины: вертикально-горизонтальная 1 и вертикальная 2. Two wells are to be connected: vertical-horizontal 1 and vertical 2.

Вертикально-горизонтальная (возможно наклонно-горизонтальная или наклонно направленная) скважина 1 содержит обсаженную 3 и необсаженную 4 части. Вертикальная скважина 2 имеет также обсаженную 5 и призабойную 6 части. После гидравлического разрыва угольного пласта между скважинами 2 и 1 образуется щель-канал 7. Vertical-horizontal (possibly inclined-horizontal or directional) well 1 contains cased 3 and uncased 4 parts. Vertical well 2 also has a cased 5 and bottomhole 6 parts. After hydraulic fracturing of the coal seam between the wells 2 and 1, a slot channel 7 is formed.

П р и м е р. Путем нагнетания воды в вертикальную скважину 2 осуществляется гидравлический разрыв угольного пласта и соединение ее с вертикально-горизонтальной скважиной 1. Между ними образуется щель-канал 7 гидроразрыва, канал промывается водой со стоком ее из скважины 1. Промывку важно вести интенсивно. Практика показывает, что темп закачки воды в нагнетательную скважину должен составлять 1,0-3,6 м3/мин. Широкий диапазон изменения темпа закачки воды обусловлен различием в длине скважины-стока и канала гидроразрыва. Чем больше эти длины, тем больший темп закачки воды требуется. С увеличением диаметра скважины-стока (1) также необходимо увеличение темпа закачки воды. Все это способствует выносу крупных кусков угля, образованных после гидроразрыва угольного пласта в щели-канале 7.PRI me R. By injecting water into a vertical well 2, the coal seam is hydraulically fractured and connected to a vertically horizontal well 1. A fracture channel 7 is formed between them, the channel is washed with water and drained from the well 1. It is important to flush intensively. Practice shows that the rate of water injection into the injection well should be 1.0-3.6 m 3 / min. A wide range of changes in the rate of water injection is due to the difference in the length of the well-runoff and the fracturing channel. The longer these lengths, the greater the rate of water injection required. With an increase in the diameter of the well (1), an increase in the rate of water injection is also necessary. All this contributes to the removal of large pieces of coal formed after hydraulic fracturing of the coal seam in the slot-channel 7.

Следующий этап в процессе соединения скважин 2 и 1 - переход от воды к кислородосодержащему дутью. В традиционном способе, подавая дутье в скважину 2, вытесняют воду из скважины 1. В процессе вытеснения воды дутьем на границе этих сред происходят динамические удары, сопровождающиеся интенсивным разрушением угольного пласта, прилегающего к каналу гидроразрыва. Куски угля не выносятся дутьевой средой, накапливаются в канале скважины-стока и забивают его. The next step in the process of connecting wells 2 and 1 is the transition from water to oxygen-containing blast. In the traditional method, blowing water into well 2 displaces water from well 1. During the displacement of water by blast, dynamic blows occur at the boundary of these media, accompanied by intensive destruction of the coal seam adjacent to the fracture channel. Lumps of coal are not carried out by the blast medium, accumulate in the channel of the well-runoff and clog it.

Согласно предлагаемому способу после промывки канала гидроразрыва водой скважина-сток закрывается, давление в канале поднимается. После возрастания его выше давления гидростатического столба подземных вод приступают к розжигу угольного пласта в призабойной части 6 скважины 2. Частично открывая скважину 1, поддерживают в канале требуемое давление. Необсаженная часть 4 и щель-канал 7 остаются свободными от кусков угля, удаленных при промывке. According to the proposed method, after washing the fracturing channel with water, the well-drain closes, the pressure in the channel rises. After increasing it above the pressure of the hydrostatic column of groundwater, they begin to ignite the coal seam in the bottomhole portion 6 of well 2. Partially opening the well 1, maintain the required pressure in the channel. The uncased part 4 and the slit channel 7 remain free from pieces of coal removed during washing.

Возможен вариант огневой проработки не только с сохранением движения дутье-газ от скважины 2 к скважине 1. Если после розжига угля в призабойной части 6 кислородосодержащее дутье подают в скважину 1, а скважину 2 частично открывают, то осуществляют противоточное огневое расширение части 4 и щели-канала 7 (в отличие от прямоточного огневого расширения по первому варианту). Выбор варианта (прямоточного или противоточного) последней стадии процесса соединения скважин 2 и 1 обусловлен конкретными условиями. A variant of firing study is possible not only with maintaining the blast-gas movement from well 2 to well 1. If, after ignition of coal in the bottom-hole part 6, oxygen-containing blast is fed into well 1, and well 2 is partially opened, then countercurrent fire expansion of part 4 and slots channel 7 (in contrast to the direct-flow fire expansion according to the first embodiment). The choice of option (direct-flow or counter-flow) of the last stage of the process of connecting wells 2 and 1 is due to specific conditions.

Использование предлагаемого способа соединения скважин наиболее эффективно для глубоких горизонтов подземной газификации угольных пластов, а следовательно, длинных буровых каналов в связи с возрастанием опасности их забивания и сложности прочистки забитых каналов. Using the proposed method for connecting wells is most effective for deep horizons of underground gasification of coal seams, and therefore, long drilling channels due to the increased risk of clogging and the difficulty of cleaning clogged channels.

Предлагаемый способ обеспечивает использование гидроразрыва угольного пласта для соединения скважин на любой глубине, не опасаясь забивания образованных и буровых каналов кусками угля; ликвидацию необходимых прочисток буровых каналов и существенное снижение стоимости подготовки подземных газогенераторов и газификации; кроме того, достигается уверенность в плавности и надежности процесса подземной газификации угля в целом. The proposed method provides the use of hydraulic fracturing of a coal seam to connect wells at any depth, without fear of clogging formed and drilling channels with pieces of coal; the elimination of the necessary cleaning of the drilling channels and a significant reduction in the cost of preparing underground gas generators and gasification; in addition, confidence is achieved in the smoothness and reliability of the underground coal gasification process as a whole.

Claims (2)

1. СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ СКВАЖИН ПРИ ПОДЗЕМНОЙ ГАЗИФИКАЦИИ УГЛЯ, заключающийся в гидравлическом разрыве угольного пласта между соединяемыми скважинами, промывке образованного канала гидроразрыва с помощью скважины - стока, розжиге пласта и последующей его огневой проработке с помощью нагнетания кислородсодержащего дутья, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности соединения скважин за счет предотвращения забивания канала гидроразрыва, последний промывают до полного прекращения выноса с водой частиц угля, закрывают скважину-сток, затем поднимают давление в канале по крайней мере до давления гидростатического столба подземных вод непосредственно над горизонтом нагнетания дутья, а после разжига угольного пласта при нагнетании дутья поддерживают давление в канале равным по крайней мере давлению гидростатического столба подземных вод над горизонтом нагнетания дутья путем частичного открытия скважины-стока. 1. METHOD FOR JOINTING WELLS UNDER UNDERGROUND GASIFICATION OF COAL, which consists in hydraulic fracturing of a coal seam between the connected wells, washing the formed fracturing channel with the help of a drain well, igniting the seam and subsequently firing it by injection of oxygen-containing blast, characterized in that increase the reliability of the connection of wells by preventing clogging of the fracturing channel, the latter is washed until the complete removal of coal particles with water, close the well-drain , then the pressure in the channel is raised at least to the pressure of the hydrostatic column of groundwater directly above the blast injection horizon, and after the coal seam is fired when the blast is injected, the pressure in the channel is equal to at least the pressure of the hydrostatic column of groundwater above the blast injection horizon by partially opening the well stock. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после розжига угольного пласта осуществляют реверс подачи дутья. 2. The method according to p. 1, characterized in that after ignition of the coal seam carry out a reverse supply of blast.
SU4773627 1989-12-26 1989-12-26 Method of connection of boreholes for underground gasification of coal RU2011810C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4773627 RU2011810C1 (en) 1989-12-26 1989-12-26 Method of connection of boreholes for underground gasification of coal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4773627 RU2011810C1 (en) 1989-12-26 1989-12-26 Method of connection of boreholes for underground gasification of coal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2011810C1 true RU2011810C1 (en) 1994-04-30

Family

ID=21486969

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4773627 RU2011810C1 (en) 1989-12-26 1989-12-26 Method of connection of boreholes for underground gasification of coal

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2011810C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107178355A (en) * 2017-07-14 2017-09-19 新疆国利衡清洁能源科技有限公司 Underground coal gasification system and its construction method
CN111963137A (en) * 2019-05-20 2020-11-20 中国石油天然气股份有限公司 Underground gasification method for huge thick coal seam
CN114482973A (en) * 2021-12-31 2022-05-13 中国石油天然气集团有限公司 Gas production method for underground coal gasification and wellhead device of production well

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107178355A (en) * 2017-07-14 2017-09-19 新疆国利衡清洁能源科技有限公司 Underground coal gasification system and its construction method
CN111963137A (en) * 2019-05-20 2020-11-20 中国石油天然气股份有限公司 Underground gasification method for huge thick coal seam
CN114482973A (en) * 2021-12-31 2022-05-13 中国石油天然气集团有限公司 Gas production method for underground coal gasification and wellhead device of production well
CN114482973B (en) * 2021-12-31 2024-05-03 中国石油天然气集团有限公司 Gas production method for underground coal gasification and wellhead device of production well

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1093958A (en) Method for underground gasification of coal
RU2079633C1 (en) Method of drilling of additional wellbore from production string
RU2011810C1 (en) Method of connection of boreholes for underground gasification of coal
SU571110A1 (en) Method of connecting wells without making pits
SU1439264A1 (en) Method of by-interval hydraulic treatment of coal-rock mass
SU1555422A1 (en) Method of constructing water outlet tunnel
RU2076923C1 (en) Method of formation of flagging screen in water-encroached rocks
SU983269A1 (en) Method of lowering water level in open mines
RU2181425C2 (en) Method of drilling of branch wellbore from cased development well
RU2159317C1 (en) Process of sinking and running of horizontal well
RU2134777C1 (en) Method for thermal recovery of oil
SU1567761A1 (en) Method of terminating borehole exposing unsteady productive strata
SU1739008A1 (en) Method for construction of rising water-drainage well
RU2046935C1 (en) Oil mine method of oil deposit development
RU2251000C1 (en) Method for complex extraction of coal bed
SU1352061A1 (en) Method of recovering materials from underground formations
SU1010252A1 (en) Method of consolidating complicated zones of a well
SU1112113A1 (en) Method for providing circulation of flushing fluid in well
SU1263818A1 (en) Method of driving rising drainage hole
SU1298404A1 (en) Method of degassing coal-bearing strata
SU1375839A1 (en) Method of degassing coal seam
SU1627669A1 (en) Well construction method
SU1643735A1 (en) Method for hydraulically working productive strata
SU1221388A1 (en) Method of hydraulic treatment of producing seam
SU1559089A1 (en) Method of making boreholes