RU2472941C1 - Coal bed hydraulic fracturing method - Google Patents
Coal bed hydraulic fracturing method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2472941C1 RU2472941C1 RU2011131300/03A RU2011131300A RU2472941C1 RU 2472941 C1 RU2472941 C1 RU 2472941C1 RU 2011131300/03 A RU2011131300/03 A RU 2011131300/03A RU 2011131300 A RU2011131300 A RU 2011131300A RU 2472941 C1 RU2472941 C1 RU 2472941C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- initiating
- coal
- cutting
- slots
- hydraulic fracturing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Техническое решение относится к горному делу и может быть использовано для дегазации угольных пластов.The technical solution relates to mining and can be used for the degassing of coal seams.
Известен способ дегазации угольного массива, включающий проведение дегазационных скважин из конвейерного штрека в область проведения вентиляционного штрека таким образом, чтобы скважины пересекали периметр будущей выработки. Для повышения эффективности дегазации угольного массива скважины бурят и подключают к дегазационной сети заблаговременно в 80÷90 м впереди забоя выработки (опыт применения дегазации разрабатываемых мощных пластов для снижения газообильности подготовительных выработок на шахте им. В.И.Ленина, Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности, №1, 2009, Кемерово, с.18-28).There is a known method of degassing a coal mass, including conducting degassing wells from a conveyor drift to the area where a ventilation drift is carried out so that the wells intersect the perimeter of future production. To increase the degassing efficiency of the coal massif, wells are drilled and connected to the degassing network well in advance 80–90 m ahead of the bottom of the mine (experience with the use of degassing of developed formations to reduce the gas mobility of the mine workings at the V.I. Lenin mine, Bulletin of the Scientific Center for Work Safety in the coal industry, No. 1, 2009, Kemerovo, p. 18-28).
Недостаток способа состоит в том, что через стенки скважин высвобождается газ из весьма незначительной зоны угольного пласта в окрестностях скважины. Поэтому эффективность газоотдачи угольными пластами таким способом недостаточна для обеспечения безопасного ведения работ в этих условиях.The disadvantage of this method is that through the walls of the wells gas is released from a very small zone of the coal seam in the vicinity of the well. Therefore, the efficiency of gas recovery by coal seams in this way is insufficient to ensure the safe conduct of work in these conditions.
Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков является способ разупрочнения прочных углей по патенту РФ №2394991, Е21С 41/18, Е21В 43/26, опубл. 20.07.2010, включающий бурение шпуров в разупрочняемом массиве, нарезание на стенках указанных шпуров инициирующих щелей, их герметизацию и формирование трещин гидроразрыва угля нагнетанием в них жидкости. При этом шпуры бурят насквозь отрабатываемого подэтажа, а нарезание последующей инициирующей щели осуществляют одновременно с герметизацией предыдущей инициирующей щели и формированием в ней трещины гидроразрыва угля.The closest in technical essence and a combination of essential features is a method of softening of hard coals according to the patent of the Russian Federation No. 2394991, Е21С 41/18, Е21В 43/26, publ. 07/20/2010, including drilling holes in a weakened massif, cutting initiation slots on the walls of these holes, sealing them and forming hydraulic fractures in coal by injecting liquid into them. At the same time, the bore holes are drilled through the worked out sub-floor, and the cutting of the subsequent initiating gap is carried out simultaneously with the sealing of the previous initiating gap and the formation of a coal fracture in it.
Недостатком этого способа является то, что расстояние между соседними инициирующими щелями определяется габаритами щелеобразователя и герметизатора, и угольный массив на этом участке скважины остается в неразрушенном состоянии. Следовательно, газоотдача массива угля в этом месте будет осуществляться только через стенки скважины, что снижает эффективность последующей дегазации пласта при использовании способа для этой цели.The disadvantage of this method is that the distance between adjacent initiating slots is determined by the dimensions of the slot former and the sealant, and the coal mass in this section of the well remains in an undestroyed state. Therefore, the gas recovery of the coal mass in this place will be carried out only through the walls of the well, which reduces the effectiveness of subsequent degassing of the formation when using the method for this purpose.
Технической задачей предлагаемого решения является повышение эффективности последующей дегазации угольных пластов за счет увеличения площади обнажения разрываемого угольного массива путем уменьшения расстояния между трещинами гидроразрыва соседних скважин.The technical task of the proposed solution is to increase the efficiency of subsequent degassing of coal seams by increasing the area of exposure of the fractured coal mass by reducing the distance between hydraulic fractures of neighboring wells.
Поставленная задача достигается тем, что в способе гидроразрыва угольных пластов, включающем бурение сквозных скважин в угольном массиве из оконтуривающих выработок параллельно очистному забою, нарезание на стенках указанных скважин инициирующих щелей, их герметизацию и формирование трещин гидроразрыва угля нагнетанием в них жидкости, причем нарезание последующей инициирующей щели осуществляют одновременно с герметизацией предыдущей инициирующей щели и формированием в ней трещины гидроразрыва угля, согласно техническому решению нарезание инициирующих щелей в каждой последующей скважине производят со сдвигом шага нарезания относительно инициирующих щелей каждой предыдущей скважины.The problem is achieved in that in a method of hydraulic fracturing of coal seams, including drilling through holes in a coal mass from contouring workings parallel to the face, cutting initiating slits on the walls of said wells, sealing them and forming fractures of coal by injecting liquid into them, and cutting the subsequent initiating cracks are carried out simultaneously with sealing the previous initiating cracks and the formation of coal hydraulic fractures in it, according to the technical solution arezanie initiating slits in each subsequent well produce step cutting with a shift with respect to each previous initiating crevices wells.
Указанная совокупность признаков позволяет значительно увеличить площадь обнажения разрываемого угольного массива за счет увеличения количества трещин гидроразрыва угольного массива на единицу длины соседних скважин и тем самым увеличить его газоотдачу, что повышает эффективность дегазации угольных пластов.The specified set of features allows you to significantly increase the exposure area of the fractured coal mass due to the increase in the number of fractures in the coal mass per unit length of neighboring wells and thereby increase its gas recovery, which increases the efficiency of degassing of coal seams.
Целесообразно указанный сдвиг выбирать равным половине расстояния между инициирующими щелями, что обеспечит равномерное распределение трещин гидроразрыва в угольном массиве вдоль соседних скважин и поставит их в равные условия для процесса газоотачи, что способствует повышению эффективности дегазации угольных пластов.It is advisable to choose this shift equal to half the distance between the initiating slots, which will ensure uniform distribution of hydraulic fractures in the coal mass along neighboring wells and put them in equal conditions for the gas recovery process, which improves the efficiency of degassing of coal seams.
Сущность технического решения поясняется примером реализации способа разработки угольных пластов и чертежами фиг.1-3, гдеThe essence of the technical solution is illustrated by an example implementation of a method for developing coal seams and drawings 1-3, where
на фиг.1 изображена технологическая схема подготовки, отработки и гидроразрыва угольного пласта в плане;figure 1 shows a flow chart of the preparation, development and fracturing of a coal seam in plan;
на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;figure 2 is a section aa in figure 1;
на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2.figure 3 is a section bB in figure 2.
Способ реализуют следующим образом.The method is implemented as follows.
Станком 1 (фиг.1) бурят сквозные скважины 2 в отрабатываемом угольном массиве 3 параллельно очистному забою 4 (фиг.2 и 3) из оконтуривающих выработок, например из конвейерного штрека 5 в вентиляционный штрек 6. Затем со стороны конвейерного штрека 5 производят монтаж в скважине 2 оборудования, включающего буровой став 7, щелеобразователь 8 с герметизирующим устройством 9. Через гибкий трубопровод 10 герметизирующее устройство 9 подсоединяют к насосной станции 11, расположенной в вентиляционном штреке 6. Далее со стороны конвейерного штрека 5 производят нарезание инициирующих щелей 12, выдерживая шаг L нарезания (фиг.1), равный сумме длин герметизирующего устройства 9 и щелеобразователя 8. Это дает возможность при нарезании каждой последующей инициирующей щели 12 герметизировать и разрывать каждую предыдущую инициирующую щель 12, что позволяет совмещать операции по нарезанию инициирующих щелей 12 и их гидроразрыву. Для разрыва нарезанных инициирующих щелей 12 от насосной станции 11 через гибкий трубопровод 10 в герметизирующее устройство 9 под давлением подают рабочую жидкость - происходит герметизация области скважины, в которой расположена инициирующая щель 12. При превышении уровня давления, на которое настроено герметизирующее устройство 9, происходит подача рабочей жидкости в инициирующую щель 12 и производят гидроразрыв и формирование трещины 13 гидроразрыва.Drilling machine 1 (Fig. 1) drills through
После окончания работ по гидроразрыву угольного массива 3 по всей длине первой скважины 2 переходят к аналогичным работам в соседней с ней последующей скважине 2, при этом нарезание инициирующих щелей 12 производят тем же способом и с таким же шагом L нарезания. Однако нарезание инициирующих щелей 12 в последующей скважине 2 производят со сдвигом шага нарезания относительно инициирующих щелей 12 предыдущей скважины 2 на величину, равную половине расстояния между инициирующими щелями 12. Таким образом расстояние между трещинами 13 гидроразрыва угольного массива соседних скважин уменьшается вдвое и становится равным L/2 (фиг.1), следовательно, площадь обнажения угольного массива будет вдвое больше, что повышает эффективность последующей дегазации угольного пласта.After the completion of the hydraulic fracturing of the
Последующие скважины 2 обрабатывают в той же последовательности.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011131300/03A RU2472941C1 (en) | 2011-07-26 | 2011-07-26 | Coal bed hydraulic fracturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011131300/03A RU2472941C1 (en) | 2011-07-26 | 2011-07-26 | Coal bed hydraulic fracturing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2472941C1 true RU2472941C1 (en) | 2013-01-20 |
Family
ID=48806583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011131300/03A RU2472941C1 (en) | 2011-07-26 | 2011-07-26 | Coal bed hydraulic fracturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2472941C1 (en) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103939077A (en) * | 2014-05-04 | 2014-07-23 | 山东科技大学 | Perforation fracturing permeability-improvement method for high-stress low-porosity coal seam |
CN105909225A (en) * | 2015-12-24 | 2016-08-31 | 天地科技股份有限公司 | Fully mechanized caving face inter-frame oriented hydraulic fracturing top-coal weakening method |
CN106089289A (en) * | 2016-06-08 | 2016-11-09 | 中国矿业大学 | Alternately protected type stope concordant boring hydraulic flushing in hole makes cave construction method |
CN106194245A (en) * | 2016-09-29 | 2016-12-07 | 陈清泉 | A kind of three-in-one gas pumping method and structure thereof |
CN106869894A (en) * | 2017-03-21 | 2017-06-20 | 阳泉煤业(集团)有限责任公司 | The many pumps of weak seam top board concordant rock long drilled holes coordinate pressure break anti-reflection method |
RU2672296C1 (en) * | 2018-02-07 | 2018-11-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Method of developing adjacent of coal seams |
RU2703021C1 (en) * | 2018-10-03 | 2019-10-15 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук (ИГД СО РАН) | Method of hydraulic fracturing of coal bed |
RU2730689C1 (en) * | 2019-12-09 | 2020-08-25 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук | Method of hydraulic fracturing of coal bed |
RU2730688C1 (en) * | 2019-12-09 | 2020-08-25 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук | Method of directed hydraulic fracturing of coal bed |
CN111119978B (en) * | 2019-12-04 | 2021-12-14 | 湖南科技大学 | Method for extracting coal seam gas by drilling holes in bedding and hydraulically cutting seams |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3825071A (en) * | 1972-12-18 | 1974-07-23 | Amoco Prod Co | Method and apparatus for fracturing of subsurface formations |
SU825962A1 (en) * | 1979-08-23 | 1981-04-30 | Inst Gornogo Dela Sibirskogo O | Method of controlling hard-to-cave roofs |
SU1535992A1 (en) * | 1988-04-07 | 1990-01-15 | Институт Горного Дела Со Ан Ссср | Method of oriented rupture of rock |
RU2292456C1 (en) * | 2005-06-06 | 2007-01-27 | Институт горного дела Сибирского отделения Российской академии наук | Method for estimating strained condition of rock masses and device for realization of method |
RU2394991C1 (en) * | 2009-06-11 | 2010-07-20 | Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Сибирского отделения РАН | Procedure for solid coal weakening |
-
2011
- 2011-07-26 RU RU2011131300/03A patent/RU2472941C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3825071A (en) * | 1972-12-18 | 1974-07-23 | Amoco Prod Co | Method and apparatus for fracturing of subsurface formations |
SU825962A1 (en) * | 1979-08-23 | 1981-04-30 | Inst Gornogo Dela Sibirskogo O | Method of controlling hard-to-cave roofs |
SU1535992A1 (en) * | 1988-04-07 | 1990-01-15 | Институт Горного Дела Со Ан Ссср | Method of oriented rupture of rock |
RU2292456C1 (en) * | 2005-06-06 | 2007-01-27 | Институт горного дела Сибирского отделения Российской академии наук | Method for estimating strained condition of rock masses and device for realization of method |
RU2394991C1 (en) * | 2009-06-11 | 2010-07-20 | Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Сибирского отделения РАН | Procedure for solid coal weakening |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103939077A (en) * | 2014-05-04 | 2014-07-23 | 山东科技大学 | Perforation fracturing permeability-improvement method for high-stress low-porosity coal seam |
CN105909225A (en) * | 2015-12-24 | 2016-08-31 | 天地科技股份有限公司 | Fully mechanized caving face inter-frame oriented hydraulic fracturing top-coal weakening method |
CN106089289A (en) * | 2016-06-08 | 2016-11-09 | 中国矿业大学 | Alternately protected type stope concordant boring hydraulic flushing in hole makes cave construction method |
CN106194245A (en) * | 2016-09-29 | 2016-12-07 | 陈清泉 | A kind of three-in-one gas pumping method and structure thereof |
CN106869894A (en) * | 2017-03-21 | 2017-06-20 | 阳泉煤业(集团)有限责任公司 | The many pumps of weak seam top board concordant rock long drilled holes coordinate pressure break anti-reflection method |
RU2672296C1 (en) * | 2018-02-07 | 2018-11-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Method of developing adjacent of coal seams |
RU2703021C1 (en) * | 2018-10-03 | 2019-10-15 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук (ИГД СО РАН) | Method of hydraulic fracturing of coal bed |
CN111119978B (en) * | 2019-12-04 | 2021-12-14 | 湖南科技大学 | Method for extracting coal seam gas by drilling holes in bedding and hydraulically cutting seams |
RU2730689C1 (en) * | 2019-12-09 | 2020-08-25 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук | Method of hydraulic fracturing of coal bed |
RU2730688C1 (en) * | 2019-12-09 | 2020-08-25 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук | Method of directed hydraulic fracturing of coal bed |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2472941C1 (en) | Coal bed hydraulic fracturing method | |
WO2018201706A1 (en) | Method for efficient gas drainage in coal roadway strips and regional outburst elimination through staged fracturing with long borehole floor beddings | |
RU2704997C1 (en) | Method and device for control of coal bed upper part collapse area due to application of technology of pulsed hydraulic fracturing of a formation | |
US8740310B2 (en) | Mining method for co-extraction of non-combustible ore and mine methane | |
US20180080320A1 (en) | Method for over-pit and under-pit cooperative control of roofs of far and near fields of an extra-large stoping space | |
RU2014108321A (en) | METHOD OF MULTI-PLAST HYDRAULIC FRACTURE IN A WELL BORE | |
RU2510461C1 (en) | Complex control method of gas emission in extraction sections at development of thick and superimposed highly gas-bearing gently sloping coal beds | |
CN105134286B (en) | L-type well goaf gas pumping method | |
CN104790951A (en) | Method for weakening high hard roof having distance of 100-350m to coal seam, and apparatus thereof | |
CN113982582B (en) | Method for treating triangular area overhead of end head by hydraulic fracturing of underground coal face of coal mine | |
RU2441160C1 (en) | Method for underground mining of coal beds | |
RU2419723C1 (en) | Degasation method of developed coal beds | |
RU2396429C1 (en) | Procedure for weakening marginal massif of mine workings at development of coal beds | |
RU2347070C1 (en) | Method of underground gasification of steep and steeply inclined coal series | |
EA201991640A1 (en) | LINE INTENSIFICATION, INCLUDING HYDRAULIC BREAKTHROUGH LAYER THROUGH SPEED CHANNELS | |
CN114320292A (en) | Coal seam rock burst prevention and control method based on solution modification effect | |
RU2571464C1 (en) | Preliminary degassing of coal series and worked-out area | |
RU2394991C1 (en) | Procedure for solid coal weakening | |
RU2441167C1 (en) | Method for draining out of gases in superimposed seam | |
CN113090264B (en) | Horizontal deep borehole CO for hard coal seam and hard rock stratum 2 Fracturing safety roof control method | |
RU2520669C1 (en) | Coal seam degassing | |
RU2345216C2 (en) | In-situ coal series gasification method | |
CN115788558A (en) | Pressure relief control blasting guide hydraulic fracturing integrated outburst elimination construction method | |
RU2730688C1 (en) | Method of directed hydraulic fracturing of coal bed | |
RU2480589C2 (en) | Method for degassing of coal bed |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150727 |