RU2511329C1 - Способ воздействия на угольный пласт - Google Patents

Способ воздействия на угольный пласт Download PDF

Info

Publication number
RU2511329C1
RU2511329C1 RU2012146849/03A RU2012146849A RU2511329C1 RU 2511329 C1 RU2511329 C1 RU 2511329C1 RU 2012146849/03 A RU2012146849/03 A RU 2012146849/03A RU 2012146849 A RU2012146849 A RU 2012146849A RU 2511329 C1 RU2511329 C1 RU 2511329C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coal seam
coal
coal bed
pressure
fluid
Prior art date
Application number
RU2012146849/03A
Other languages
English (en)
Inventor
Виктор Семенович Забурдяев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН)
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН)
Priority to RU2012146849/03A priority Critical patent/RU2511329C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2511329C1 publication Critical patent/RU2511329C1/ru

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для гидродинамического воздействия на угольный пласт и глубокой его дегазации. Техническим результатом является повышение эффективности воздействия на слабопроницаемый угольный пласт и повышение объемов извлечения из него газа. Способ воздействия на угольный пласт включает проведение скважины в угольном пласте, обсадку ее устья, нагнетание жидкости в пласт угля в статическом и импульсном режимах, подключение скважины к дегазационному трубопроводу и извлечение газа. При этом нагнетание жидкости в пласт угля в статическом режиме осуществляют до и после гидроимпульсного воздействия на угольный пласт. Причем до гидроимпульсного воздействия жидкость нагнетают до давления, равного давлению газа в пласте, а после гидроимпульсного воздействия - при давлении жидкости, равном давлению гидроразрыва угольного пласта. 2 з.п. ф-лы.

Description

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано при отработке высокогазоносных угольных пластов с низкой газопроницаемостью и газоотдачей в дегазационные скважины.
Целью изобретения является снижение природной метаноносности угольного пласта за счет воздействия на него гидравлической средой в импульсном режиме через скважину с последующим нагнетанием жидкости в пласт в статическом режиме для развития вновь образованных трещин и извлечения метана с подключением скважины к дегазационному трубопроводу.
Известен способ гидрорасчленения угольных пластов, согласно которому проводят геофизические исследования углепородной толщи, осуществляют бурение вертикальной скважины с земной поверхности, герметизируют ее устье, создают перфорацией щель в пласте угля, нагнетают рабочую жидкость в угольный пласт в режиме гидрорасчленения, выдерживают жидкость в угольном пласте и скважине, сбрасывают давление жидкости в скважине, промывают скважину, удаляя из нее буровой штыб, закачивают в пласт песок для закрепления образованных трещин, удаляют из скважины жидкость и извлекают из пласта газ (1. Пучков Л.А., Сластунов С.В., Коликов К.С. Извлечение метана из угольных пластов. - М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2002. - 383 с.).
Этот способ весьма трудоемкий и затратный.
Известен способ гидроразрыва угольного пласта путем бурения скважины в плоскости пласта или вкрест его залегания, герметизации устья скважины, нагнетания жидкости в пласт в статическом режиме до гидроразрыва угольного массива, слива жидкости и извлечения из пласта газов (2. Инструкция по дегазации угольных шахт. Серия 05. Выпуск 22. - М.: Закрытое акционерное общество «Научно-технический центр исследования проблем промышленной безопасности», 2012. - 250 с.). К недостатку этого способа относится его низкая эффективность на газоносных пластах угля с низкой газопроницаемостью и газоотдачей в дегазационные скважины.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является известный способ воздействия на угольный пласт, включающий бурение скважины вкрест пласта или в его плоскости, обсадку ее устья трубой, в которой размещают генератор импульсов, нагнетание жидкости в пласт в статическом режиме до заполнения трещин в прискважинной зоне пласта, гидроимпульсное воздействие на угольный массив с использованием газообразных продуктов химической реакции энергоносителя, периодическое циклическое воздействие импульсами высокого давления, подключение скважины к дегазационному трубопроводу и извлечение газов (3. Патент RU №2272909 С2. Способ воздействия на угольный пласт. М. кл. E21F 7/00. Бюл. №9 от 27.03.2006. Прототип).
И этому способу присущи недостатки, суть которых заключается в основном в трудноосуществимом циклическом воздействии на пласт угля, нарушающем надежную герметизацию устья скважины при периодическом формировании импульсов высокого давления, большом расходе дорогостоящего энергоносителя.
Целью изобретения является повышение эффективности воздействия на слабопроницаемый угольный пласт и повышение объемов извлечения из него газа.
Согласно изобретению эта задача решается тем, что в способе воздействия на угольный пласт, включающем проведение скважины в угольном пласте, обсадку ее устья, нагнетание жидкости в пласт угля в статическом и импульсном режимах, подключение скважины к дегазационному трубопроводу и извлечении газа, нагнетание жидкости в пласт угля в статическом режиме осуществляют до и после гидроимпульсного воздействия на угольный пласт, при этом до гидроимпульсного воздействия на пласт угля жидкость нагнетают до давления, равного давлению газа в пласте, а после гидроимпульсного воздействия - при давлении жидкости, равном давлению гидроразрыва угольного пласта. Гидроимпульсное воздействие на пласт угля осуществляют при давлениях в импульсе, равных 125-150 МПа, с последующим вытеснением жидкости в массив угля через искусственно созданные и природные трещины в квазистатическом режиме. Гидроимпульсное воздействие на пласт угля производят газообразными продуктами химической реакции энергоносителя, размещенного в устье скважины.
Способ воздействия на угольный пласт осуществляют следующим образом.
На выемочном участке шахтного поля, отрабатываемом после дегазации угольного пласта, в зависимости от степени подготовки выемочного участка проводят скважину вкрест залегания пласта или в его плоскости в соответствии с положениями «Инструкции по дегазации угольных шахт» (2012 г.). В первом случае это, как правило, при отработке наклонных или крутонаклонных пластов угля, а также при отработке пологих угольных пластов при их полевой подготовке. Скважину, предназначенную для гидродинамического воздействия, проводят до пересечения пласта угля. Во втором случае скважину проводят в плоскости отрабатываемого пласта из пластовой выработки, оконтуривающей выемочный участок. Устье скважины обсаживают трубой путем, например, цементации затрубного пространства или заполнения затрубного пространства иным быстротвердеющим веществом, обеспечивающим качественную герметизацию устья скважины.
После герметизации устья скважины в скважину подают рабочую жидкость (вода, вода с добавками поверхностно-активных веществ) и нагнетают ее в пласт в статическом режиме до давления, равного давлению газа в пласте. Жидкость в пласт угля нагнетают одним из типов серийно выпускаемых насосных установок. Затем с помощью устройства, размещенного в устье скважины, например, в обсадной трубе, создают в столбе жидкости, заполнившей скважину, импульсы высокого давления, с помощью которых образуют в прискважинном массиве угля искусственные трещины и развивают природные, заполненные жидкостью при статическом режиме нагнетания, то есть при нагнетании жидкости до гидроимпульсного воздействия. Для формирования импульсов используют энергоноситель, газообразные продукты химической реакции которого воздействуют на жидкость сначала в импульсном режиме ее нагнетания, а затем - в квазистатическом режиме, вытесняя жидкость из скважины в угольный пласт при переменном падающем давлении газообразных продуктов до величины газового давления в угольном пласте.
После снижения давления газообразных продуктов до величины газового давления в пласте в скважину нагнетают жидкость в статическом режиме до давления, равного давлению, обеспечивающему гидроразрыв угольного пласта. Жидкость, поступающая в природные и искусственно созданные импульсами трещины, формирует разветвленную сеть трещин в массиве угля, примыкающего к скважине. Статический режим нагнетания жидкости в пласт при параметрах, обеспечивающих гидроразрыв пласта, осуществляют серийно выпускаемыми насосными установками с соответствующими параметрами давления и расхода жидкости. Процесс нагнетания жидкости в пласт в этом случае прекращают при снижении давления нагнетаемой жидкости на 25-30% ниже давления гидроразрыва пласта, что будет свидетельствовать о состоявшемся гидроразрыве пласта. После чего жидкость сливают из скважины и подключают скважину к дегазационному трубопроводу на время, предусмотренное нормативным документом по дегазации угольных шахт, то есть на время не менее 180 суток по извлечению газа.
Для более глубокой дегазации угольного пласта в нем, в зоне гидроразрыва могут быть проведены скважины предварительной дегазации, которые также подключают к дегазационному трубопроводу на установленное нормативным документом время извлечения метана (не менее 180 суток).
Внедрение изобретения по гидродинамическому воздействию на угольный пласт в комплексном режиме и последующей его дегазации обеспечит максимально возможное снижение метановыделения из разрабатываемого угольного пласта в горные выработки выемочного участка, повысит безопасность горных работ и производительность очистных забоев по газовому фактору.
Источники информации
1. Пучков Л.А., Сластунов С.В., Коликов К.С. Извлечение метана из угольных пластов. - М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2002. - 383 с.
2. Инструкция по дегазации угольных шахт. Серия 05. Выпуск 22. - М.: Закрытое акционерное общество «Научно-технический центр исследования проблем промышленной безопасности», 2012. - 250 с.
3. Патент RU №2272909 С2. Способ воздействия на угольный пласт. М. кл. E21F 7/00. Бюл. №9 от 27.03.2006. Прототип.

Claims (3)

1. Способ воздействия на угольный пласт, включающий проведение скважины в угольном пласте, обсадку ее устья, нагнетание жидкости в пласт угля в статическом и импульсном режимах, подключение скважины к дегазационному трубопроводу и извлечение газа, отличающийся тем, что нагнетание жидкости в пласт угля в статическом режиме осуществляют до и после гидроимпульсного воздействия на угольный пласт, при этом до гидроимпульсного воздействия на пласт угля жидкость нагнетают до давления, равного давлению газа в пласте, а после гидроимпульсного воздействия - при давлении жидкости, равном давлению гидроразрыва угольного пласта.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что гидроимпульсное воздействие на пласт угля осуществляют при давлениях в импульсе, равных 125-150 МПа, с последующим вытеснением жидкости в массив угля через искусственно созданные и природные трещины в квазистатическом режиме.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что гидроимпульсное воздействие на пласт угля производят газообразными продуктами химической реакции энергоносителя, размещенного в устье скважины.
RU2012146849/03A 2012-11-02 2012-11-02 Способ воздействия на угольный пласт RU2511329C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012146849/03A RU2511329C1 (ru) 2012-11-02 2012-11-02 Способ воздействия на угольный пласт

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012146849/03A RU2511329C1 (ru) 2012-11-02 2012-11-02 Способ воздействия на угольный пласт

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2511329C1 true RU2511329C1 (ru) 2014-04-10

Family

ID=50437908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012146849/03A RU2511329C1 (ru) 2012-11-02 2012-11-02 Способ воздействия на угольный пласт

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2511329C1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016019825A1 (zh) * 2014-08-07 2016-02-11 翟成 一种低透气性煤层水力相变致裂强化瓦斯抽采方法
CN107989586A (zh) * 2017-10-18 2018-05-04 西安交通大学 基于可控冲击波复合浪涌式增压注水的煤层气井改造方法
WO2019205558A1 (zh) * 2018-04-28 2019-10-31 中国矿业大学 一种脉冲水力致裂控制顶煤冒放性的方法及设备

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4303274A (en) * 1980-06-04 1981-12-01 Conoco Inc. Degasification of coal seams
SU939784A1 (ru) * 1980-09-01 1982-06-30 Карагандинское отделение Восточного научно-исследовательского института по безопасности работ в горной промышленности Способ профилактической обработки пласта
US4471840A (en) * 1983-06-23 1984-09-18 Lasseter Paul A Method of coal degasification
SU1550174A1 (ru) * 1988-08-16 1990-03-15 Институт горного дела им.А.А.Скочинского Способ дегазации горного массива
RU2272909C2 (ru) * 2004-05-18 2006-03-27 Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (ИПКОН РАН) Способ воздействия на угольный пласт
RU2298650C1 (ru) * 2005-10-11 2007-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный горный университет" (МГГУ) Способ гидравлической обработки угольного пласта
RU2373398C1 (ru) * 2008-04-15 2009-11-20 Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (ИПКОН РАН) Способ дегазации и разупрочнения горных пород

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4303274A (en) * 1980-06-04 1981-12-01 Conoco Inc. Degasification of coal seams
SU939784A1 (ru) * 1980-09-01 1982-06-30 Карагандинское отделение Восточного научно-исследовательского института по безопасности работ в горной промышленности Способ профилактической обработки пласта
US4471840A (en) * 1983-06-23 1984-09-18 Lasseter Paul A Method of coal degasification
SU1550174A1 (ru) * 1988-08-16 1990-03-15 Институт горного дела им.А.А.Скочинского Способ дегазации горного массива
RU2272909C2 (ru) * 2004-05-18 2006-03-27 Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (ИПКОН РАН) Способ воздействия на угольный пласт
RU2298650C1 (ru) * 2005-10-11 2007-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный горный университет" (МГГУ) Способ гидравлической обработки угольного пласта
RU2373398C1 (ru) * 2008-04-15 2009-11-20 Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (ИПКОН РАН) Способ дегазации и разупрочнения горных пород

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016019825A1 (zh) * 2014-08-07 2016-02-11 翟成 一种低透气性煤层水力相变致裂强化瓦斯抽采方法
CN107989586A (zh) * 2017-10-18 2018-05-04 西安交通大学 基于可控冲击波复合浪涌式增压注水的煤层气井改造方法
WO2019205558A1 (zh) * 2018-04-28 2019-10-31 中国矿业大学 一种脉冲水力致裂控制顶煤冒放性的方法及设备
RU2704997C1 (ru) * 2018-04-28 2019-11-05 Китайский Университет Горного Дела И Технологии Способ и устройство управления участком обрушения верхней части угольного пласта за счет применения технологии импульсного гидравлического разрыва пласта

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2014336858B2 (en) Method for enhanced fuel gas extraction by coal mine underground gas-liquid dual-phase alternating phase-driven fracturing of coal body
RU2373398C1 (ru) Способ дегазации и разупрочнения горных пород
RU2460875C1 (ru) Способ гидравлического разрыва карбонатного пласта
CN102817603B (zh) 一种连通地面与地下开采煤层气的方法
Adams et al. Differentiating applications of hydraulic fracturing
RU2667561C1 (ru) Способ многократного гидравлического разрыва пласта в открытом стволе наклонной скважины
RU2419723C1 (ru) Способ дегазации разрабатываемых угольных пластов
RU2312212C1 (ru) Способ разработки залежи нефти с карбонатным коллектором
RU2511329C1 (ru) Способ воздействия на угольный пласт
RU2570157C1 (ru) Способ увеличения нефтеотдачи залежи, вскрытой горизонтальной скважиной
RU2565617C1 (ru) Способ разработки многопластовой нефтяной залежи с применением гидравлического разрыва пласта
RU2293819C1 (ru) Способ восстановления гидрологических режимов горнодобывающих предприятий
RU2387784C1 (ru) Способ предварительной дегазации угольных пластов
RU2453705C1 (ru) Способ дегазации угольных шахт
RU2627338C1 (ru) Способ разработки плотных карбонатных залежей нефти
RU2447290C1 (ru) Способ дегазации угольных пластов
RU2564312C1 (ru) Способ гидравлического разрыва пласта в скважине
RU88052U1 (ru) Конструкция глубокой скважины
JP6327730B2 (ja) 水溶性天然ガスの採掘方法
RU2730689C1 (ru) Способ гидравлического разрыва угольного пласта
RU2705643C1 (ru) Способ интенсификации работы скважины после её строительства
RU2264533C2 (ru) Способ разработки залежи нефти в карбонатном или терригенном пласте с развитой макротрещиноватостью
RU2666570C1 (ru) Способ дегазации надрабатываемых пластов-спутников
CN102268963A (zh) 基岩裂隙地层混合钻进成井工艺
RU2378493C1 (ru) Способ расконсервации нефтегазовой скважины с негерметичной эксплуатационной колонной в условиях наличия в разрезе многолетнемерзлых пород

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151103