RU2121062C1 - Method of withdrawal of methane from coal bed - Google Patents
Method of withdrawal of methane from coal bed Download PDFInfo
- Publication number
- RU2121062C1 RU2121062C1 RU97106034A RU97106034A RU2121062C1 RU 2121062 C1 RU2121062 C1 RU 2121062C1 RU 97106034 A RU97106034 A RU 97106034A RU 97106034 A RU97106034 A RU 97106034A RU 2121062 C1 RU2121062 C1 RU 2121062C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- methane
- substance
- coal
- reservoir
- formation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для извлечения метана из угольного пласта. The present invention relates to the mining industry and can be used to extract methane from a coal seam.
Известен способ дегазации угольного пласта, включающий вскрытие угольной залежи и циклическое воздействие на нее жидкостью и хладоагентом [1]. A known method of degassing a coal seam, including opening a coal deposit and cyclic exposure to it with a liquid and a refrigerant [1].
Недостатком данного способа является низкая эффективность извлечения метана с течением времени. The disadvantage of this method is the low efficiency of methane extraction over time.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является известный способ дегазации угольного пласта, включающий бурение скважин с поверхности, нагнетание в пласт рабочей жидкости в режиме гидрорасчленения, выдержку ее в пласте и оттеснение из фильтрующих трещин путем нагнетания в пласт воздуха с последующим извлечением метана при его самоистечении [2]. The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a well-known method of degassing a coal seam, including drilling wells from the surface, injecting the working fluid into the reservoir in the mode of hydraulic separation, holding it in the reservoir and forcing it out of filter cracks by injecting air into the reservoir, followed by methane extraction with its self-flow [2].
Основным недостатком этого способа является недостаток, указанный выше. The main disadvantage of this method is the disadvantage indicated above.
Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение возможности более полного извлечения метана из угольного пласта. В настоящее время известные технологии позволяют извлечь из недр до 70% газа от общего количества, а данное изобретение - до 98%. The task of the invention is to enable more complete extraction of methane from the coal seam. Currently, known technologies make it possible to extract from the bowels of up to 70% of the gas of the total amount, and this invention up to 98%.
Это достигается тем, что в способе, включающем бурение скважин с поверхности, нагнетание в пласт рабочей жидкости в режиме гидрорасчленения, выдержку ее в пласте и отнесение из фильтрующих трещин путем нагнетания в пласт воздуха с последующим извлечением метана при его самоистечении, после завершения процесса самоистечения метана из угольного пласта в последний закачивают вещество с большей, чем у метана сорбционной способностью в объеме, определяемом из следующего выражения:
где
l - длина раскрытых при гидрорасчленении трещин, м;
h - мощность пласта или свиты пластов, м;
mф - фильтрующая пористость пласта (на момент закачивания десорбирующего метан вещества);
K1 - коэффициент, учитывающий потери вещества из угольного массива (1,2-1,8);
Tв - температура закачиваемого вещества, град;
Z - коэффициент сверхсжимаемости вещества (0,9-0,95);
Pσ - барометрическое давление, МПа;
T0 - начальная температура пласта, oC;
Pзак - давление закачиваемого вещества, МПа,
затем выдерживают это вещество в пласте до прекращения процесса десорбции метана из угля, после чего метан выводят через одну из скважин. В качестве закачиваемого вещества может быть применен углекислый газ.This is achieved by the fact that in the method, including drilling wells from the surface, injecting the working fluid into the reservoir in the mode of hydraulic separation, holding it in the reservoir and releasing it from the filter cracks by injecting air into the reservoir, followed by methane extraction during its self-discharge, after completion of the methane self-discharge process a substance with a sorption capacity greater than that of methane in the volume determined from the following expression is pumped from the coal seam into the last one:
Where
l is the length of the cracks uncovered during hydrodividing, m;
h is the thickness of the formation or formation, m;
m f - filtering porosity of the formation (at the time of injection of the desorbing methane substance);
K 1 - coefficient taking into account the loss of substance from the coal mass (1.2-1.8);
T in - temperature of the injected substance, degrees;
Z is the coefficient of supercompressibility of the substance (0.9-0.95);
P σ - barometric pressure, MPa;
T 0 - the initial temperature of the reservoir, o C;
P Zack - pressure of the injected substance, MPa,
then this substance is kept in the formation until the process of desorption of methane from coal ceases, after which methane is removed through one of the wells. Carbon dioxide can be used as the injected material.
Таким образом обеспечивается доизвлечение ранее теряемой части метана путем обменной десорбции метана с закачиваемым веществом, имеющим более высокую сорбционную способность. This ensures that the previously lost part of methane is recovered by exchange desorption of methane with an injected substance having a higher sorption capacity.
На чертеже представлен вариант схемы извлечения метана из угольного пласта по предложенному способу. The drawing shows a variant of the scheme for the extraction of methane from a coal seam according to the proposed method.
Способ заключается в следующем. The method is as follows.
Метаносодержащий угольный пласт 1 вскрывают скважинами или одной скважиной 2 с поверхности, обсаживают ее трубками 3, тампонируют затрубное пространство 4, производят перфорацию обсадной колонны на уровне угольного пласта. Далее осуществляют нагнетание в пласт рабочей жидкости в режиме гидрорасчленения. После раскрытия трещин 5 и выдержки рабочей жидкости в пласте 1 осуществляют ее оттеснение путем нагнетания в пласт воздуха. В результате чего происходит самоистечение метана из угольного пласта 1. Процесс самоистечения метана продолжается в течении нескольких лет. После этого в угольном пласте остается 25-30% метана от его первоначального количества. Для обеспечения извлечения оставшегося метана в угольный пласт закачивают вещество с большей, чем у метана сорбционной способностью в объеме, определяемом из следующего выражения:
где
l - длина раскрытых при гидрорасчленении трещин, м;
h - мощность пласта или свиты пластов, м;
mф - фильтрующая пористость пласта (на момент закачивания десорбирующего метан вещества);
K1 - коэффициент, учитывающий потери вещества из угольного массива (1,2-1,8);
Tв - температура закачиваемого вещества, град;
Z - коэффициент сверхсжимаемости вещества (0,9-0,95);
Pσ - барометрическое давление, МПа;
T0 - начальная температура пласта, oC;
Pзак - давление закачиваемого вещества, МПа.The methane-containing coal seam 1 is opened with boreholes or one well 2 from the surface, casing it with tubes 3, plug the annulus 4, perforate the casing at the level of the coal seam. Next, injection into the reservoir of the working fluid in the mode of hydraulic separation. After the opening of cracks 5 and exposure of the working fluid in the reservoir 1, it is pushed out by forcing air into the reservoir. As a result, methane self-discharge from coal seam 1 occurs. Methane self-discharge continues for several years. After that, 25-30% of methane from its initial amount remains in the coal seam. To ensure the extraction of the remaining methane into the coal seam, a substance is injected with a sorption capacity greater than that of methane in a volume determined from the following expression:
Where
l is the length of the cracks uncovered during hydrodividing, m;
h is the thickness of the formation or formation, m;
m f - filtering porosity of the formation (at the time of injection of the desorbing methane substance);
K 1 - coefficient taking into account the loss of substance from the coal mass (1.2-1.8);
T in - temperature of the injected substance, degrees;
Z is the coefficient of supercompressibility of the substance (0.9-0.95);
P σ - barometric pressure, MPa;
T 0 - the initial temperature of the reservoir, o C;
P Zack - pressure of the injected substance, MPa.
В качестве закачиваемого вещества может быть использован углекислый газ. Такое количество закачиваемого вещества обеспечивает заполнение фильтрующего объема угольного пласта, что позволяет осуществить процесс десорбции метана из угля. Данное вещество выдерживают в пласте до прекращения процесса десорбции метана из угля. Окончание процесса десорбции метана в пласте устанавливают путем известных методов газодинамических испытаний скважины. После чего возобновляется процесс самоистечения метана их скважины и производят доизвлечение остатков метана. Carbon dioxide can be used as the injected material. Such an amount of injected substance provides filling the filtering volume of the coal seam, which allows the process of desorption of methane from coal. This substance is kept in the reservoir until the methane desorption from coal ceases. The end of the methane desorption process in the reservoir is established by well-known methods of gas-dynamic testing of the well. After that, the methane self-discharge process of their well is resumed and methane residues are recovered.
Пример. Example.
Метаносодержащий угольный пласт 1 вскрывают скважиной 2 и осуществляют работы по ее оборудованию с последующим гидрорасчленением пласта насосным агрегатом СИН-31. Давление нагнетания рабочей жидкости в пласт (Pнагн), объем (V) и темп ее закачки (q) определяют по известной методике в зависимости от глубины залегания пласта (H), его мощности (h), фильтрующей пористости пласта (mф) и радиуса заданной зоны воздействия (R).The methane-containing coal seam 1 is opened by the well 2 and work is carried out on its equipment, followed by hydraulic segregation of the formation by the SIN-31 pump unit. The pressure of injection of the working fluid into the formation (P discharge ), volume (V) and its injection rate (q) are determined by a known method depending on the depth of the formation (H), its power (h), the filtering porosity of the formation (m f ) and radius of a given exposure zone (R).
При H = 1000 м, h = 1 м, mф = 6,0, R = 100 м, тогда
Pнагн = 15 МПа, V = 450 тыс.м3, q = 50 л/с.When H = 1000 m, h = 1 m, m f = 6.0, R = 100 m, then
P load = 15 MPa, V = 450 thousand m 3 , q = 50 l / s.
После раскрытия трещин 5 и выдержки в течение 2-3 месяцев рабочей жидкости в пласте 1 осуществляют ее оттеснение путем нагнетания в пласт воздуха. Для этого к скважине 2 подключают компрессор КПУ-16/250. Объем нагнетаемого воздуха определяют по известной методике в зависимости от объема раскрываемых трещин после гидрорасчленения пласта. В данном примере объем нагнетания воздуха равен 500 тыс.м3.After the opening of cracks 5 and holding for 2-3 months of the working fluid in the reservoir 1, it is displaced by forcing air into the reservoir. For this, a compressor KPU-16/250 is connected to well 2. The volume of injected air is determined by a known method, depending on the volume of open cracks after hydraulic fracturing. In this example, the volume of air injection is equal to 500 thousand m 3 .
В результате этого происходит самоистечение метана из угольного пласта 1. Процесс самоистечения метана продолжается более 5 лет. Для извлечения остатков свободного метана, который не самоистекает в результате снижения давления газа в пласте, возможно подключение вакуум-насосной станции. После этого в угольном пласте остается 25-30% метана от его первоначального количества. Для обеспечения извлечения оставшегося метана в угольный пласт закачивают вещество, например углекислый газ, с большей, чем у метана сорбционной способностью в объеме, определяемом из вышеуказанного выражения. При l = 100 м, h = 1 м, mф = 6,0, K1 = 1,2, Tв = 20oC, Z = 0,9, Pσ = 1 МПа, T0 = 10oC, Pзак = 12 МПа величина объема закачиваемого углекислого газа составляет 500 тыс.м3. Это количество закачиваемого вещества обеспечивает заполнение фильтрующего объема угольного пласта. Поскольку углекислый газ обладает высокой сорбционной способностью, он активно десорбирует метан из угольного пласта. Данное вещество выдерживают в пласте до прекращения процесса десорбции метана из угля. Окончание процесса десорбции метана в пласте устанавливают путем известного метода газодинамического испытания скважины. После чего возобновляется процесс самоистечения метана из пласта и производят его доизвлечение из угольного пласта через скважину 2.As a result of this, methane self-discharge from coal seam 1 occurs. Methane self-discharge continues over 5 years. To extract residual free methane, which does not flow out as a result of a decrease in gas pressure in the reservoir, it is possible to connect a vacuum pump station. After that, 25-30% of methane from its initial amount remains in the coal seam. To ensure the extraction of the remaining methane, a substance, for example carbon dioxide, is pumped into the coal seam with a sorption capacity greater than that of methane in a volume determined from the above expression. When l = 100 m, h = 1 m, m f = 6.0, K 1 = 1.2, T in = 20 o C, Z = 0.9, P σ = 1 MPa, T 0 = 10 o C , P Zak = 12 MPa, the volume of injected carbon dioxide is 500 thousand m 3 . This amount of injected substance provides filling the filtering volume of the coal seam. Since carbon dioxide has a high sorption capacity, it actively desorbs methane from the coal seam. This substance is kept in the reservoir until the methane desorption from coal ceases. The end of the methane desorption process in the formation is established by the well-known method of gas-dynamic testing of the well. After that, the process of methane self-discharge from the reservoir is resumed and it is further extracted from the coal seam through the well 2.
Положительный эффект предложенного технического решения заключается в повышении эффективности извлечения метана из угольного пласта за счет доизвлечения оставшихся 25% сорбированного газа метана веществом с повышенной сорбционной способностью. The positive effect of the proposed technical solution is to increase the efficiency of methane extraction from the coal seam by recovering the remaining 25% of the sorbed methane gas by a substance with increased sorption ability.
Источники информации
1. Авторское свидетельство N 1511435, кл. E 21 F 7/00.Sources of information
1. Copyright certificate N 1511435, cl. E 21 F 7/00.
2. Авторское свидетельство N 1375839, кл. E 21 F 7/00.1 2. Copyright certificate N 1375839, cl. E 21 F 7 / 00.1
Claims (2)
где l - длина раскрытых при гидрорасчленении трещин, м;
h - мощность пласта или свиты пластов, м;
mф - фильтрующая пористость пласта (на момент закачивания десорбирующего метан вещества);
K1 - коэффициент, учитывающий потери вещества из угольного массива (1,2 - 1,8);
Tв - температура закачиваемого вещества, град;
Z - коэффициент сверхсжимаемости вещества (0,9 - 0,95);
Pσ- - барометрическое давление, МПа;
T0 - начальная температура пласта, oC;
Pзак - давление закачиваемого вещества, МПа,
затем выдерживают это вещество в пласте до прекращения процесса десорбции метана из угля, после чего метан выводят через одну из скважин.1. The method of extracting methane from a coal seam, including drilling wells from the surface, injecting the working fluid into the reservoir in the mode of hydraulic separation, keeping it in the reservoir and pushing it out of the filter cracks by injecting air into the reservoir, followed by methane extraction during its self-discharge, characterized in that after completion of the process of methane self-discharge from a coal seam, a substance with a higher sorption capacity than that of methane is pumped into the latter in a volume determined from the following expression:
where l is the length of the cracks uncovered during hydrodividing, m;
h is the thickness of the formation or formation, m;
m f - filtering porosity of the formation (at the time of injection of the desorbing methane substance);
K 1 - coefficient taking into account the loss of substance from the coal mass (1.2 - 1.8);
T in - temperature of the injected substance, degrees;
Z is the coefficient of supercompressibility of the substance (0.9 - 0.95);
P σ - is the barometric pressure, MPa;
T 0 - the initial temperature of the reservoir, o C;
P Zack - pressure of the injected substance, MPa,
then this substance is kept in the formation until the process of desorption of methane from coal ceases, after which methane is removed through one of the wells.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97106034A RU2121062C1 (en) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | Method of withdrawal of methane from coal bed |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97106034A RU2121062C1 (en) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | Method of withdrawal of methane from coal bed |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2121062C1 true RU2121062C1 (en) | 1998-10-27 |
RU97106034A RU97106034A (en) | 1999-04-20 |
Family
ID=20191982
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97106034A RU2121062C1 (en) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | Method of withdrawal of methane from coal bed |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2121062C1 (en) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101963066A (en) * | 2010-03-03 | 2011-02-02 | 北京鑫源九鼎科技有限公司 | Method for drawing out methane from bedding plane of coal seam by hydraulic fracturing |
RU2447290C1 (en) * | 2010-11-11 | 2012-04-10 | Закрытое акционерное общество "Инконко" | Method for degassing of coal beds |
US8256282B2 (en) | 2007-07-19 | 2012-09-04 | Schlumberger Technology Corporation | In situ determination of critical desorption pressures |
CN103195467A (en) * | 2013-04-02 | 2013-07-10 | 重庆市能源投资集团科技有限责任公司 | Hydraulic fracturing and grouting solidification combined rock cross-cut coal uncovering method |
CN103291354A (en) * | 2013-05-20 | 2013-09-11 | 中国矿业大学 | Floor rock roadway layer-crossing pressure relief drilling filling and reinforcing method |
RU2520669C1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-06-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук | Coal seam degassing |
RU2562353C2 (en) * | 2011-06-10 | 2015-09-10 | ООО "Научно-производственная компания "ТехСервис" | Method to extract methane from coal bed |
CN106812532A (en) * | 2016-03-30 | 2017-06-09 | 六盘水师范学院 | A kind of coal petrography of high gas and outburst mine girdle half cuts top tunnel speedy drivage system |
CN106869895A (en) * | 2017-04-07 | 2017-06-20 | 中国石油大学(华东) | A kind of thing mould preparation method of indoor coal petrography hydraulic fracturing cement sheath destruction |
CN108590739A (en) * | 2018-04-11 | 2018-09-28 | 中国平煤神马能源化工集团有限责任公司 | A kind of prominent tunnel regionality energy divides source to control anti-burst method |
CN111335938A (en) * | 2020-03-19 | 2020-06-26 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | Coal rock solidifying rock cross-cut coal uncovering method |
CN112664259A (en) * | 2020-12-23 | 2021-04-16 | 中国矿业大学 | Trinity comprehensive outburst prevention method for high outburst coal seam |
-
1997
- 1997-04-15 RU RU97106034A patent/RU2121062C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8256282B2 (en) | 2007-07-19 | 2012-09-04 | Schlumberger Technology Corporation | In situ determination of critical desorption pressures |
CN101963066A (en) * | 2010-03-03 | 2011-02-02 | 北京鑫源九鼎科技有限公司 | Method for drawing out methane from bedding plane of coal seam by hydraulic fracturing |
RU2447290C1 (en) * | 2010-11-11 | 2012-04-10 | Закрытое акционерное общество "Инконко" | Method for degassing of coal beds |
RU2562353C2 (en) * | 2011-06-10 | 2015-09-10 | ООО "Научно-производственная компания "ТехСервис" | Method to extract methane from coal bed |
RU2520669C1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-06-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук | Coal seam degassing |
CN103195467B (en) * | 2013-04-02 | 2015-02-25 | 重庆市能源投资集团科技有限责任公司 | Hydraulic fracturing and grouting solidification combined rock cross-cut coal uncovering method |
CN103195467A (en) * | 2013-04-02 | 2013-07-10 | 重庆市能源投资集团科技有限责任公司 | Hydraulic fracturing and grouting solidification combined rock cross-cut coal uncovering method |
CN103291354A (en) * | 2013-05-20 | 2013-09-11 | 中国矿业大学 | Floor rock roadway layer-crossing pressure relief drilling filling and reinforcing method |
CN103291354B (en) * | 2013-05-20 | 2015-06-10 | 中国矿业大学 | Floor rock roadway layer-crossing pressure relief drilling filling and reinforcing method |
CN106812532A (en) * | 2016-03-30 | 2017-06-09 | 六盘水师范学院 | A kind of coal petrography of high gas and outburst mine girdle half cuts top tunnel speedy drivage system |
CN106869895A (en) * | 2017-04-07 | 2017-06-20 | 中国石油大学(华东) | A kind of thing mould preparation method of indoor coal petrography hydraulic fracturing cement sheath destruction |
CN108590739A (en) * | 2018-04-11 | 2018-09-28 | 中国平煤神马能源化工集团有限责任公司 | A kind of prominent tunnel regionality energy divides source to control anti-burst method |
CN111335938A (en) * | 2020-03-19 | 2020-06-26 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | Coal rock solidifying rock cross-cut coal uncovering method |
CN112664259A (en) * | 2020-12-23 | 2021-04-16 | 中国矿业大学 | Trinity comprehensive outburst prevention method for high outburst coal seam |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2121062C1 (en) | Method of withdrawal of methane from coal bed | |
EP0027678A1 (en) | Method for recovering methane from coal seams | |
US2814347A (en) | Method of completing a well | |
US2725106A (en) | Oil production | |
CN101120153A (en) | Method and system for cleaning a well bore | |
US4390068A (en) | Carbon dioxide stimulated oil recovery process | |
US3123134A (en) | Free-gas phase initial pressure | |
US2964109A (en) | Method of eliminating water resistant coating from bore of injection wells | |
CN109322644B (en) | Pressure-control drainage gas production method and system for coal-bed gas well | |
US3750753A (en) | Method of placing a well on production | |
RU97106034A (en) | METHOD FOR EXTRACTION OF METHANE FROM COAL LAYER | |
RU2117764C1 (en) | Method for degassing of coal seams | |
US4544208A (en) | Degasification of coal | |
EP0286152A1 (en) | Matrix treatment process for oil extraction applications | |
US1992323A (en) | Process of degasifying coal and other carbonaceous material in situ | |
US5095982A (en) | Method of characterizing the flowpath for fluid injected into a subterranean formation | |
RU2562353C2 (en) | Method to extract methane from coal bed | |
US2264037A (en) | Method of recovering oil | |
SU1610049A1 (en) | Method of methane drainage from coal seam | |
US3575240A (en) | Recovery of heavy oils by fracturing and injection of gas | |
SU1206431A1 (en) | Method of isolating bottom water in oil well | |
RU2117753C1 (en) | Method for development of oil deposits | |
RU2199000C2 (en) | Method of well stage cementing | |
SU972145A1 (en) | Method of hydraulic working of high-gas coal seam | |
US3625285A (en) | Stimulating wells with liquid explosives |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140416 |