RU2385420C1 - Газогенератор для дегазации угольного пласта - Google Patents
Газогенератор для дегазации угольного пласта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2385420C1 RU2385420C1 RU2008146495/03A RU2008146495A RU2385420C1 RU 2385420 C1 RU2385420 C1 RU 2385420C1 RU 2008146495/03 A RU2008146495/03 A RU 2008146495/03A RU 2008146495 A RU2008146495 A RU 2008146495A RU 2385420 C1 RU2385420 C1 RU 2385420C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- charges
- gas generator
- action
- gas
- generator
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для воздействия на массив угля для интенсификации процесса дегазации угольного пласта. Оно может быть использовано также для добычи нефти и газа. Сущность изобретения: газогенератор состоит из бронированных и небронированных трубчатых зарядов из твердого топлива, размещенных на геофизическом кабеле, системы воспламенения зарядов, расположенной в центральном канале бронированных трубчатых зарядов и включающей устройство воспламенения детонационного действия, состоящего из взрывного патрона и детонирующего шнура, и устройство огневого действия в виде электровоспламенителя, соединенного последовательно с взрывным патроном и установленного под устройством воспламенения детонационного действия на заданном от него расстоянии. При этом нижний торец генератора герметично закрыт заглушкой, а кабель имеет несгораемое покрытие по длине, обеспечивающей защиту его от термического воздействия продуктов горения зарядов. Газогенератор позволяет создать многочисленные и протяженные трещины в угольном пласте в условиях низкого гидростатического давления в скважине за счет увеличения времени газогидроимпульсного воздействия на угольный пласт, что повышает его газоотдачу. 3 ил.
Description
Изобретение относится к горной промышленности, а именно к силовым воздействиям на угольный пласт, направленным на увеличение проницаемости и газоотдачи метаноносных и выбросоопасных угольных пластов. Оно может быть использовано для добычи нефти и газа.
Известен газогенератор, включающий гирлянды пороховых трубчатых зарядов и устройство, инициирующее их горение. Образующиеся газообразные продукты горения создают в скважине импульсы давления продолжительностью до нескольких секунд и амплитудой, равной или превышающей горное давление, т.е. достаточное для развития природных и создания искусственных трещин (1).
Недостатком этого газогенератора является низкая скорость нарастания давления, при которой происходит образование в пласте не более трех трещин, что ограничивает приток газа в скважину из угольного пласта.
Известен газогенератор, включающий бронированные и небронированные трубчатые заряды, состоящие из твердого топлива и размещенные на геофизическом кабеле, детонирующее устройство воспламенения зарядов, включающее взрывной патрон, детонирующий шнур и заряд из смесевого топлива (2). Этот генератор взят нами в качестве прототипа предложенного генератора.
Этот генератор позволяет создать в пласте множество трещин. Однако в процессе горения зарядов в условиях низкого гидростатического давления, что свойственно дегазационным скважинам, газогенератор под действием подъемной силы, создаваемой газообразными продуктами горения, перемещается вверх, что вызывает осложнения в скважине в виде прихватов геофизического кабеля, его деформации и обрыва и может привести к аварийным ситуациям.
Задачей изобретения является создание многочисленных и протяженных трещин в угольном пласте в условиях низкого гидростатического давления в скважине за счет увеличения времени газогидроимпульсного воздействия на угольный пласт, что повышает его газоотдачу.
Это достигается тем, что газогенератор для дегазации угольного пласта, включающий бронированные и небронированные трубчатые заряды из твердого топлива, размещенные на геофизическом кабеле, устройство воспламенения детонационного действия, расположенное в канале нижнего бронированного заряда и содержащее взрывной патрон и детонирующий шнур, снабжен дополнительным устройством воспламенения огневого действия в виде электровоспламенителя, соединенного последовательно с взрывным патроном и установленного под устройством воспламенения детонационного действия на заданном от него расстоянии, при этом нижний торец генератора герметично закрыт заглушкой, причем кабель имеет несгораемое покрытие по длине, обеспечивающей защиту его от термического воздействия продуктов горения зарядов.
На фигуре 1 показан газогенератор для дегазации угольного пласта, на фиг.2-3 - сечение по А-А и Б-Б на фиг.1.
Газогенератор состоит из небронированных трубчатых зарядов из твердого топлива 1 и 2, расположенных в его верхней части, бронированных трубчатых зарядов 3 с аналогичным топливом, расположенных под небронированными зарядами, и системы воспламенения зарядов. Генератор монтируется на геофизическом кабеле 4, проходящем через центральный канал 5 зарядов, которые стягиваются посредством наконечников 6 и стопора 7. В качестве твердого топлива используют, например, смесевые составы типа ТКМ - 60 (3). Заряд 2 газогенератора выполнен многотрубчатым, что обеспечивает большую поверхность горения. Система воспламенения зарядов расположена в центральном канале бронированных зарядов и состоит из устройства воспламенения детонационного действия, включающего взрывной патрон 8 и детонирующий шнур 9, проложенный вдоль кабеля от патрона до многотрубчатого заряда 2, и устройства воспламенения огневого действия в биде электровоспламенителя 10, который последовательно соединен с взрывным патроном. При этом электровоспламенитель установлен под устройством детонационного действия на заданном от него расстоянии, исключающем возможность воздействия продуктов детонации на воспламенение зарядов, расположенных ниже взрывного патрона, и обеспечивающего создание в центральном канале энергии газообразных продуктов горения, необходимой для предотвращения перемещения газогенератора вверх по скважине. Нижний торец генератора герметично закрыт заглушкой 11. Геофизический кабель имеет несгораемое защитное покрытие по длине, обеспечивающей его защиту от термического воздействия высокотемпературных горячих газов, что позволяет извлекать из скважины несгоревшие металлические элементы газогенератора. В качестве защитного покрытия может быть использована, например, хлопчатобумажная изоляционная лента, проложенная в несколько проходов, которая пропитывается в скважине водой и не сгорает, обеспечивая сохранность кабеля.
Газогенератор работает следующим образом.
При обработке угольного пласта газогенератор опускают в скважину, заполненную жидкостью, в заданный интервал на геофизическом кабеле 4. Затем по кабелю подают электрический импульс на электровоспламенитель 10 и взрывной патрон 8, и они срабатывают одновременно. При срабатывании электровоспламенителя 10 процесс горения бронированного заряда 3 в интервале от нижнего торца генератора до взрывного патрона протекает послойно от поверхности центрального канала в сторону наружной поверхности, а газообразные продукты горения, истекая вверх по каналу, создают реактивную тяговую силу, которая удерживает газогенератор и геофизический кабель от перемещения вверх. За счет бронепокрытия этой части заряда толщина его горящего свода в два и более раз больше, чем у небронированных зарядов газогенератора. При срабатывании взрывного патрона 8 детонирует шнур 9, от продуктов их детонации загорается верхняя часть бронированных зарядов 3. Горение этих зарядов происходит в режиме объемного горения, и они сгорают за 0,02-0,10 с, что позволяет создать высокую скорость нарастания импульса давления газов, равную 104 МПа/с или более. Газообразные продукты горения зарядов 3, двигаясь вверх, поджигают с некоторой задержкой заряды 2 и затем 1. Горение многотрубчатых зарядов 2 происходит по всей наружной поверхности и внутри их каналов, а горение зарядов 1 - по наружной поверхности и поверхности центрального канала.
Как показали компьютерные расчеты, выполненные для условий залегания пластов на глубинах 200-1000 м, максимальное давление, создаваемое в скважине газогенератором, должно быть равным от 5 до 1,5 горного давления в зависимости от глубины залегания пласта (от 200 до 1000 м и более, соответственно). При указанных амплитудно-временных параметрах протяженность трещин при однократной обработке составляет 10-12 м (расчет для случая образовании 9 радиальных вертикальных трещин с раскрытием 3-6 мм).
Путем подбора массы и количества зарядов задают амплитудно-временные параметры импульсов давления газов: максимальную величину давления, равную не менее величины горного давления в пласте, и продолжительность эффективной части импульса давления - не менее 2 секунд. Под действием гидростатического давления жидкости и давления газообразных продуктов горения в скважине жидкость проникает в пласт, раскрывая естественные и создавая новые трещины. При этом высокая скорость нарастания импульса давления обеспечивает зарождение множества трещин в пласте, а продолжительность эффективной части импульса давления увеличивает их протяженность. В результате формирования множества протяженных трещин площадь свободной поверхности пласта, через которую фильтруется газ (метан), увеличивается на несколько порядков по сравнению с обнаженной площадью пласта, вскрытой скважиной. Это позволяет повысить газоотдачу пласта. В течение всего времени горения зарядов газогенератора действует реактивная тяговая сила, предотвращающая его перемещение вверх.
По результатам экспериментальных исследований, проведенных в скважинах глубиной 340 м, пробуренных с поверхности, и подземных горных выработках в процессе разработки угольного пласта, установлено создание в нем трещин протяженностью до 20-27 м, а также увеличение проницаемости пласта на 2-3 порядка и дебита скважин в 20-30 раз.
Источники информации
1. Сластунов С.В., Шилов А.А., Грибанов Н.И. Многотрещинный разрыв призабойной зоны пласта высокоэнергетическими носителями. ГИАБ, - М.: Изд. МГТУ, 2005, с.19-24.
2. Патент РФ №2175059 по кл. МПК7 Е21В 43/263 от 20.10.2001 Бюл. №29, (прототип).
3. Дуванов A.M. Заряд газогенерирующий ЗКИ001. Технические условия ЗКИ001. 000ТУ, ООО «Стимул», 2003, - 12 с.
Claims (1)
- Газогенератор для дегазации угольного пласта, включающий бронированные и небронированные трубчатые заряды из твердого топлива, размещенные на геофизическом кабеле, устройство воспламенения детонационного действия, расположенное в канале нижнего бронированного заряда и содержащее взрывной патрон и детонирующий шнур, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным устройством воспламенения огневого действия в виде электровоспламенителя, соединенного последовательно с взрывным патроном и установленного под устройством воспламенения детонационного действия на заданном расстоянии от него, при этом нижний торец генератора герметично закрыт заглушкой, причем кабель имеет несгораемое покрытие по длине, обеспечивающей защиту его от термического воздействия продуктов горения зарядов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008146495/03A RU2385420C1 (ru) | 2008-11-26 | 2008-11-26 | Газогенератор для дегазации угольного пласта |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008146495/03A RU2385420C1 (ru) | 2008-11-26 | 2008-11-26 | Газогенератор для дегазации угольного пласта |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2385420C1 true RU2385420C1 (ru) | 2010-03-27 |
Family
ID=42138435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008146495/03A RU2385420C1 (ru) | 2008-11-26 | 2008-11-26 | Газогенератор для дегазации угольного пласта |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2385420C1 (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103161493A (zh) * | 2013-04-10 | 2013-06-19 | 中国矿业大学 | 气液固三相耦合爆破弱化冲击地压及增透方法 |
RU2485307C1 (ru) * | 2011-12-28 | 2013-06-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по использованию энергии взрыва в геофизике" (ОАО "ВНИПИвзрывгеофизика") | Способ газодинамического разрыва пласта |
CN103362471A (zh) * | 2013-07-30 | 2013-10-23 | 焦作市长海机械科技有限公司 | 袋式瓦斯抽采孔封孔装置 |
CN104061014A (zh) * | 2014-07-07 | 2014-09-24 | 太原理工大学 | 一种基于高压电脉冲的煤层增透实验装置 |
CN105064943A (zh) * | 2015-07-22 | 2015-11-18 | 中煤第五建设有限公司 | 一种井筒泄水孔保护设备 |
CN103362471B (zh) * | 2013-07-30 | 2016-11-30 | 焦作市长海机械科技有限公司 | 袋式瓦斯抽采孔封孔装置 |
-
2008
- 2008-11-26 RU RU2008146495/03A patent/RU2385420C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2485307C1 (ru) * | 2011-12-28 | 2013-06-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по использованию энергии взрыва в геофизике" (ОАО "ВНИПИвзрывгеофизика") | Способ газодинамического разрыва пласта |
CN103161493A (zh) * | 2013-04-10 | 2013-06-19 | 中国矿业大学 | 气液固三相耦合爆破弱化冲击地压及增透方法 |
CN103362471A (zh) * | 2013-07-30 | 2013-10-23 | 焦作市长海机械科技有限公司 | 袋式瓦斯抽采孔封孔装置 |
CN103362471B (zh) * | 2013-07-30 | 2016-11-30 | 焦作市长海机械科技有限公司 | 袋式瓦斯抽采孔封孔装置 |
CN104061014A (zh) * | 2014-07-07 | 2014-09-24 | 太原理工大学 | 一种基于高压电脉冲的煤层增透实验装置 |
CN104061014B (zh) * | 2014-07-07 | 2016-03-02 | 太原理工大学 | 一种基于高压电脉冲的煤层增透实验装置 |
CN105064943A (zh) * | 2015-07-22 | 2015-11-18 | 中煤第五建设有限公司 | 一种井筒泄水孔保护设备 |
CN105064943B (zh) * | 2015-07-22 | 2018-08-17 | 中煤第五建设有限公司 | 一种井筒泄水孔保护设备 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2427707C2 (ru) | Способ увеличения добычи метана из угленосной свиты посредством быстрого окисления (варианты) | |
US4329925A (en) | Fracturing apparatus | |
CN103195466A (zh) | 一种定向水压爆破提高煤层透气性的方法 | |
CA2789357A1 (en) | Combined fracturing and perforating method and device for oil and gas well | |
RU2401385C2 (ru) | Газогенератор на твердом топливе для дегазации угольного пласта | |
RU2385420C1 (ru) | Газогенератор для дегазации угольного пласта | |
CA2889215C (en) | Bi-directional shaped charges for perforating a wellbore | |
RU111189U1 (ru) | Пороховой генератор давления | |
CN102052066B (zh) | 用于提高复合射孔压裂效果的动态封压方法及其装置 | |
RU2242600C1 (ru) | Газогенератор на твердом топливе для скважины | |
RU2204706C1 (ru) | Способ обработки прискважинной зоны пласта и устройство для его реализации | |
RU2469180C2 (ru) | Способ перфорации и обработки призабойной зоны скважины и устройство для его осуществления | |
CN202381051U (zh) | 聚能复合射孔管柱 | |
RU2493352C1 (ru) | Устройство и способ термогазогидродинамического разрыва продуктивных пластов нефтегазовых скважин (варианты) | |
RU2460873C1 (ru) | Пороховой генератор давления и способ его применения | |
RU108796U1 (ru) | Пороховой генератор | |
RU2175059C2 (ru) | Газогенератор на твердом топливе с регулируемым импульсом давления для стимуляции скважин | |
RU133875U1 (ru) | Пороховой генератор | |
RU2311530C1 (ru) | Устройство с пороховым зарядом для стимуляции скважин и способ его осуществления | |
RU2532948C2 (ru) | Способ применения порохового генератора давления | |
RU2018508C1 (ru) | Твердотопливный скважинный газогенератор | |
RU2571963C1 (ru) | Способ обработки пласта с высоковязкой нефтью горюче-окислительным составом | |
RU2092682C1 (ru) | Способ обработки пласта жидким горюче-окислительным составом | |
RU185885U1 (ru) | Устройство для обработки прискважинной зоны пласта | |
RU174107U1 (ru) | Устройство для обработки прискважинной зоны пласта |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111127 |