RU2554611C1 - Способ добычи метана из угольных пластов - Google Patents
Способ добычи метана из угольных пластов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2554611C1 RU2554611C1 RU2014108013/03A RU2014108013A RU2554611C1 RU 2554611 C1 RU2554611 C1 RU 2554611C1 RU 2014108013/03 A RU2014108013/03 A RU 2014108013/03A RU 2014108013 A RU2014108013 A RU 2014108013A RU 2554611 C1 RU2554611 C1 RU 2554611C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coal seam
- coal
- methane
- well
- permeable
- Prior art date
Links
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 88
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 60
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title description 6
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 40
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000003795 desorption Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 4
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 claims 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 3
- 206010017076 Fracture Diseases 0.000 abstract 3
- 208000013201 Stress fracture Diseases 0.000 abstract 3
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 21
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 21
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 4
- GMACPFCYCYJHOC-UHFFFAOYSA-N [C].C Chemical compound [C].C GMACPFCYCYJHOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 230000002547 anomalous effect Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 238000005312 nonlinear dynamic Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003325 tomography Methods 0.000 description 1
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/006—Production of coal-bed methane
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/25—Methods for stimulating production
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/25—Methods for stimulating production
- E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
- E21B43/263—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures using explosives
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области добычи метана в зоне угольных пластов. Технический результат - увеличение добычи угольного метана, уменьшение энергозатрат, повышение безопасности и экологичности процесса. По способу создают акустические, электрические, механические и гидродинамические сжимающе-растягивающие напряжения путем воздействия периодическими короткими импульсами за счет взрыва калиброванного проводника, размещенного в рабочем интервале скважины. Эту энергию взрыва подводят к угольному пласту. При этом в скважине создают щелевую перфорацию, ориентируемую по направлениям основных напряжений в угольном пласте. Создают дополнительную щелевую перфорацию в проницаемых вмещающих угольный пласт породах. Направление дополнительной щелевой перфорации ориентируют по направлениям основных напряжений вмещающих угольный пласт пород. Этим усиливают акустическую и гидродинамическую кавитацию пузырей газа, выделяемых из угля, трещин, микротрещин, пор, микропор, капилляров, микрокапилляров угольного пласта. Трещины и микротрещины создают и в проницаемых вмещающих угольный пласт породах. Это способствует развитию сети аномальной микротрещиноватости в угольном пласте и дополнительных трещин и микротрещин в проницаемых вмещающих угольный пласт породах. Все в целом обеспечивает максимальную десорбцию и диффузию метана. 5 ил.
Description
Изобретение относится к способам добычи метана из угольных пластов и проницаемых вмещающих пород путем периодического воздействия энергией плазмы, подведенной к продуктивному угольному пласту и к проницаемым вмещающим породам через щелевую перфорацию, ориентируемую с учетом направления векторов главных напряжений, получаемой от взрыва калиброванного металлического проводника, что приводит к созданию направленных коротких широкополосных импульсов высокого давления генератора плазменно-импульсного воздействия, размещенного в рабочем интервале вертикального ствола скважины, который вскрыт щелевой перфорацией для инициирования сжимающих и растягивающих напряжений в угольном пласте, возникновению акустической и гидродинамической кавитации, способствующей образованию обширной сети аномальной микротрещиноватости, что создает условия для максимальной десорбции метана из угля, трещин, микротрещин, микропор, капилляров и микрокапилляоров, а также из проницаемых вмещающих пород.
Все известные способы добычи метана заключаются в извлечении газа исключительно только из угольных пластов и не предусматривают извлечение метана из проницаемых вмещающих пород, что не обеспечивает в полной мере будущую безопасность работы шахтеров. Из применяемых способов известны:
- вымывание пласта вокруг скважины при помощи спонтанных выбросов угля и газа;
- провоцирование и поддержание саморазрушения с формированием коллекторной зоны с помощью гидродинамического воздействия;
- закачка в угольный пласт воды и воздуха, а также углекислого газа;
- добыча газа метана из одноствольных и многоствольных горизонтальных скважин;
- образование полостей вокруг скважины;
- добыча газа метана через дегазационные скважины;
- гидроразрыв угольных пластов.
Однако данные способы являются дорогостоящими, трудоемкими, экологически небезопасными, энергозатратными и малоэффективными, о чем свидетельствует большое количество как вертикальных, так и горизонтальных скважин без притока угольного метана.
Известны также способы, раскрытые в патентах US 2005/009831 A1 и US 2006/0108111 A1, предлагающие физическое и акустическое воздействие на угольный пласт с дневной поверхности и акустическими излучателями, размещенными в вертикальной скважине.
Однако воздействие с дневной поверхности (US 2005/009831 A1) энергозатратно, а энергия создаваемых широкополосных колебаний затухает с увеличением глубины залегания пластов. Кроме того, такое воздействие экологически небезопасно, вблизи разломов может привести к непредсказуемым последствиям.
Акустические излучатели (патенты US 2005/009831 A1 и US 2006/0108111 A1), размещенные в вертикальной скважине с целью увеличения проницаемости, излучают одну частоту, в то время как метаноугольная залежь является многофакторной, нелинейной динамической системой, в которой постоянно идут незатухающие неупорядоченные многочастотные колебания, выделить доминантную частоту не представляется возможным и, следовательно, решить проблему увеличения проницаемости на значительном удалении от источника возбуждения.
Способ щелевой гидромеханической перфорации скважин известен в патенте RU 2254451, МПК Е21/В 43/112, а также в патенте RU 2369728. Однако щелевая разгрузка происходит только в прискважинной зоне и не распространяется на весь угольный пласт.
Способ плазменно-импульсного воздействия на продуктивные пласты углеводородов раскрыт в патентах RU 2248591; RU 2373386; RU 2373387, а также в патенте US 2014/0027110 A1. Однако все эти способы предусматривают воздействие на продуктивные пласты углеводородов через кумулятивную перфорацию или в открытом стволе скважины. Кумулятивная перфорация снижает эффективность инициированного плазменного импульса, а в открытом стволе из-за пластичности и хрупкости угля может привести к обрушению призабойной зоны скважины и прихвату плазменно-импульсной аппаратуры. Кроме того, все способы не предусматривают извлечение метана из проницаемых вмещающих пород.
Технический результат предлагаемого способа - увеличение добычи угольного метана, уменьшение энергозатрат, повышение безопасности и экологичности процесса.
Технический результат достигается за счет того, что способ добычи метана из угольных пластов включает создание акустических, электрических, механических и гидродинамических сжимающих-растягивающих напряжений путем воздействия периодическими короткими импульсами, получаемыми за счет взрыва калиброванного проводника, размещенного в рабочем интервале скважины источника колебаний, энергия которого подводится к угольному пласту. При этом в скважине создают щелевую перфорацию, ориентируемую по направлениям основных напряжений в угольном пласте, создают дополнительную щелевую перфорацию в проницаемых вмещающих угольный пласт породах, причем направление дополнительной щелевой перфорации, ориентируют по направлениям основных напряжений вмещающих угольный пласт пород, усиливающих акустическую и гидродинамическую кавитацию пузырей газа, выделяемых из угля, трещин, микротрещин, пор, микропор, капилляров, микрокапилляров угольного пласта, а также трещин и микротрещин, создаваемых в проницаемых вмещающих угольный пласт породах, что способствует развитию сети аномальной микротрещиноватости в угольном пласте и дополнительных трещин и микротрещин в проницаемых вмещающих угольный пласт породах и максимальной десорбции и диффузии метана. Заявленное техническое решение поясняется фиг. 1-5.
На фиг. 1 показана схема результата периодического воздействия энергии плазмы на угольную залежь.
На фиг. 2 показана часть пласта (образца) до и после воздействия по предлагаемому способу.
На фиг. 3 показана томография пласта (образца) после воздействия по предлагаемому способу.
На фиг. 4 показаны параметры работы скважины до и после воздействия по предлагаемому способу.
На фиг. 5 показано влияние периодических импульсов на напряженное состояние угольного пласта.
Сочетание щелевой перфорации рабочего интервала скважины (см. фиг.1) по продуктивному угольному пласту любого метаморфизма и одновременно по более проницаемой вмещающей породе позволяет ударной волне, возникающей после образования плазмы, радиально беспрепятственно проникать в пласт и вмещающие породы и, при периодическом повторении импульсов, многократно создавать сжимающие и растягивающие напряжения, что позволяет за счет синергетического эффекта: микротрещиноватость, кавитация, тепломассообмен, снятие поверхностного натяжения в капиллярах, появление концентрационно-диффузионной силы, накопленной сторонней энергии максимально извлекать метан, не прибегая к дополнительным другим геолого-техническим мероприятиям.
Указанный способ имеет прямой доступ к угольному пласту и проницаемым вмещающим породам через щелевую перфорацию, учитывает физические, механические и геолого-технические особенности угольных пластов, а также проницаемых вмещающих пород и, в результате направленного периодического широкополосного импульсного воздействия по разработанной программе и математической модели, создает эффект самомодуляции угольных пластов, сопровождаемый активной десорбцией и диффузией метана.
Программой широкополосного, периодического плазменно-импульсного воздействия, подведенного к угольному пласту через щелевую перфорацию для максимального извлечения метана, органично используются следующие природные специфические особенности:
- не разгруженная от горного давления угольная залежь, зажатая вмещающими породами, представляет собой пористую систему, зачастую менее плотную, чем толща пород;
- флюид (вода), пронизывающий угольную залежь, его распространение по вертикали контролируется капиллярными и гравитационными силами;
- угольные пласты с меньшей проницаемостью отличаются большим капиллярным давлением, и наоборот, угольные пласты и породы с большей проницаемостью имеют меньшее капиллярное давление;
- капиллярное давление растет со снижением водонасыщенности угольного пласта и способствует процессу десорбции и диффузии газа;
- механическая прочность угля намного ниже, чем у других пород, и он не способен выдерживать высокий градиент воздействия, не разрушаясь. Установлен парадокс известный как эффект П.В. Бриджмена, а именно разрыв связей в угле происходит при снятии напряжения, а не при приложении. В этих условиях уголь разрушается на вафлеподобные пластины;
- угольный пласт, находясь в напряженном состоянии и имея повышенную звукопроводность, обладает свойствами неравновесной, диссипативной передаточной среды, в которой природный частотный хаос поддерживается подпиткой внешней энергии (приливы-отливы, удаленные землетрясения, взрывные работы на удаленных разрабатываемых площадях);
- по электрическим свойствам большинство углей относятся к полупроводникам и проводникам. При плазменно-импульсном воздействии на угольный пласт или вмещающую проницаемую породу, возникают механические и концентрационно-диффузионные силы, связанные с перемещением заряженной жидкости в пористой флюидонасыщенной среде. Появляются сторонние силы, имеющие электрокинетическое происхождение, которые при каждом импульсе создают электрическое поле, происходит его переход в энергию другого поля, а при прекращении импульсного воздействия, накопленная сторонняя энергия возвращается, с некоторыми потерями, к своей первоначальной форме.
Газонасыщенность метаноугольных пластов складывается из четырех составляющих:
- свободный газ, заполняющий поры и трещины, 5-6%;
- газ, адсорбированный на стенках микропор, капилляров и трещин (физическая сорбция и объемное заполнение), 28-35%;
- газ, находящийся в объеме угля в растворенном виде, 40-50%;
- газ, частично растворенный в пленках воды, при этом, согласно закону Генри, растворимость газа в водных растворах повышается прямо пропорционально давлению с глубиной, 3-8%.
В газоносных пластах основная масса молекул метана распределена в объеме угля, и к системе «метан-уголь» применимо понятие твердого раствора внедрения. Внедрившиеся в объем молекулы метана занимают не пустоты в кристаллической решетке, а вакансии в твердом теле в соответствии с сорбционной кривой для угольных пластов.
Существует лишь единственный способ выделения газа - это диффузионный механизм. Для его запуска необходимо, чтобы уголь при разгрузке подвергся диспергированию с образованием частиц размером примерно 10-6 см. Концентрация метана в угле упадет в разы, и он перейдет в свободное состояние.
Единственным механизмом, способным привести к диспергированию угля и развитию аномальной сети микротрещиноватости, является взрыв пузырьков газа, вкрапленных в структуру угольного пласта, которые начнут активно выделяться при периодическом направленном широкополосном плазменно-импульсном воздействии, имеющем прямой доступ к угольному пласту через щелевую перфорацию, создавая акустическую и гидродинамическую кавитацию.
Вода, пронизывающая угольный пласт с растворенным газом, обладает низкой прочностью, что связано с наличием в ней кавитационных зародышей: плохо смачиваемые поверхности угля, угольные частицы с трещинами и микротрещинами, которые заполнены газом.
При образовании плазмы в районе рабочего щелевого интервала происходит излучение звука в жидкость со звуковым давлением свыше 100 дцБ, что приводит к образованию кавитационных пузырьков во время полупериодов разрежения на кавитационных зародышах газовых включений, содержащихся в жидкости и на колеблющихся поверхностях акустического излучателя. Пузырьки захлопываются во время полупериодов сжатия, создавая кратковременное за одну микросекунду давление до 10000 кг/см2, которые способны разрушить более прочные материалы, чем уголь.
При испытании на стенде широкополосного плазменно-импульсного прямого периодического воздействия на образцы угля, находившиеся в зоне ударной волны, подтвержден диспергирующий эффект, а также расслоение угля на вафлеподобные пластины (см. фиг. 2)
Томографическое просвечивание образцов, подвергшихся плазменно-импульсному периодическому широкополосному воздействию через щелевую перфорацию, показало развитие микротрещиновантости в образце, при этом большинство микротрещин располагались ортогонально направлению напластования (фиг. 3).
Применение технологии плазменно-импульсного воздействия в скважине УМ-5.9, имеющей щелевую перфорацию, на Таллинской площади в Кузбассе подтвердило увеличение проницаемости после воздействия на 6 метаноугольных пластах (см. фиг. 4).
Применение технологии плазменно-импульсного воздействия в Китае, в уезде Пиндиншань в пластах, имеющих проницаемость 0,014 мД, подтвердило увеличение проницаемости пласта поступлением метана в скважину и распространением сжимающих и растягивающих напряжений на расстояние более 200 метров, которые сопровождались активным выделением метана (фиг. 5).
Экономическая эффективность, достигаемая при реализации данного изобретения, сводится к максимальному объему добываемого газа как из угольных пластов, так из более проницаемых вмещающих пород, при минимальных энергозатратах, высокой безопасности и экологичности процесса.
Эффективность достигается за счет того, что осуществляют:
- бурение вертикальной скважины на предварительно исследованной метаноугольной залежи (либо уже используют старую разработанную/неразработанную скважину),
- определение мощности пласта в разрезе скважины,
- определение марочного состава углей, пластового давления, температуры, гидрологии, пористости и проницаемости угольных пластов и вмещающих пород;
- определение газонасыщенности угольных пластов,
- подведение к метаноугольной залежи, включая непосредственно угольный пласт и проницаемые вмещающие породы, через щелевую перфорацию рабочего интервала вертикальной скважины источника периодических направленных широкополосных коротких импульсов высокого давления,
- воздействие на пласт и проницаемые вмещающие породы энергией плазмы, образуемой взрывом калиброванного металлического проводника, в виде периодических направленных сжимающих и растягивающих коротких импульсов высокого давления, при этом количество импульсов высокого давления и длительность воздействия в каждом интервале метаноугольной залежи определяется мощностью пласта в разрезе скважины, петрофизическим и марочным составом углей, а также геолого-техническими характеристиками вмещающих проницаемых пород.
Добыча метана предлагаемым способом осуществляется на не разгруженной от горного давления метаноугольной залежи через вертикальные скважины, пробуренные с дневной поверхности, обсаженные различными по диаметру эксплуатационными колоннами, имеющими щелевую перфорацию в районе рабочего интервала, разгружающую как угольный пласт, так и проницаемые вмещающие породы.
На фиг. 1 показана схема результата периодического воздействия энергии плазмы на угольную залежь. В данном случае берется готовая скважина (предварительно пробуренная), определяют мощность пласта в разрезе скважины, выясняют марочный состав угля, характеристику проницаемых вмещающих пород, после чего подводят к метаноугольной залежи через щелевую перфорацию рабочего интервала вертикальной скважины источник периодических направленных коротких широкополосных импульсов высокого давления и начинают воздействие на пласт в виде периодических направленных коротких импульсов высокого давления, при этом количество импульсов высокого давления и длительность воздействия в каждом интервале метаноугольной залежи определяется мощностью пласта в разрезе скважины, марочным составом углей и характеристикой вмещающих пород. Источник периодических направленных широкополосных коротких импульсов высокого давления воздействует энергией плазмы, образуемой взрывом калиброванного металлического проводника. По своей сути источник периодических направленных коротких импульсов высокого давления представляет собой генератор плазменно-импульсного воздействия. Обычно такой источник работает следующим образом. Ток высокого напряжения - 3000-5000 В - от батареи накопительных конденсаторов подается на электроды, которые замыкаются калиброванным проводником, что приводит к его взрыву и образованию плазмы в замкнутом пространстве. Во время взрыва происходит освобождение энергии, переходящей в состояние сильно нагретого газа с очень высоким давлением, который, в свою очередь, формирует ударную волну, воздействующую с большой силой на окружающую среду, вызывая ее сжатие, которое продолжается, пока давление в ударной волне не сравняется с пластовым давлением, после чего начинается процесс растяжения пласта в сторону скважины с источником возбуждения. Многократное повторение периодических широкополосных коротких импульсов в среде, имеющей хорошую электропроводность и звукопроводность, вызывающих сжимающие и растягивающие напряжения, приводит к развитию сети аномальной микротрещиноватости в пласте, кавитации, тепломассообмену, самомодуляции пласта, что способствует максимальной десорбции метана.
В случае наличия более проницаемых вмещающих пород плазменно-импульсное воздействие проводится также в этих породах, поскольку метан диффундирует в более проницаемые породы, при этом его объем может превосходить объем метана в угольном пласте. Проницаемые вмещающие породы ведут себя как нефтегазовый продуктивный коллектор, который не имеет угольной пыли, и, следовательно, газоотдача будет максимальной.
Claims (1)
- Способ добычи метана из угольных пластов, включающий создание акустических, электрических, механических и гидродинамических сжимающих-растягивающих напряжений путем воздействия периодическими короткими импульсами, получаемыми за счет взрыва калиброванного проводника, размещенного в рабочем интервале скважины источника колебаний, энергию которого подводят к угольному пласту, отличающийся тем, что в скважине создают щелевую перфорацию, ориентируемую по направлениям основных напряжений в угольном пласте, создают дополнительную щелевую перфорацию в проницаемых вмещающих угольный пласт породах, причем направление дополнительной щелевой перфорации ориентируют по направлениям основных напряжений вмещающих угольный пласт пород, усиливающих акустическую и гидродинамическую кавитацию пузырей газа, выделяемых из угля, трещин, микротрещин, пор, микропор, капилляров, микрокапилляров угольного пласта, а также трещин и микротрещин, создаваемых в проницаемых вмещающих угольный пласт породах, что способствует развитию сети аномальной микротрещиноватости в угольном пласте и дополнительных трещин и микротрещин в проницаемых вмещающих угольный пласт породах и максимальной десорбции и диффузии метана.
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014108013/03A RU2554611C1 (ru) | 2014-03-04 | 2014-03-04 | Способ добычи метана из угольных пластов |
| CN201410286161.1A CN104895543B (zh) | 2014-03-04 | 2014-06-24 | 从煤层开采甲烷的方法 |
| AU2014203426A AU2014203426A1 (en) | 2014-03-04 | 2014-06-24 | Method for Methane Recovery from Coal Seams |
| PCT/RU2015/000188 WO2015133938A2 (ru) | 2014-03-04 | 2015-03-27 | Способ добычи метана из угольных пластов и проницаемых вмещающих угольный пласт пород |
| EA201650012A EA033490B1 (ru) | 2014-03-04 | 2015-03-27 | Способ добычи метана из угольных пластов и проницаемых вмещающих угольный пласт пород |
| CA2928816A CA2928816C (en) | 2014-03-04 | 2015-03-27 | Method for extracting methane from coal beds and from penetrating rock enclosing a coal bed |
| EP15758369.1A EP3115547A4 (en) | 2014-03-04 | 2015-03-27 | Method for extracting methane from coal beds and from penetrating rock enclosing a coal bed |
| AU2015224617A AU2015224617B2 (en) | 2014-03-04 | 2015-03-27 | Method for extracting methane from coal beds and from penetrating rock enclosing a coal bed |
| HK15110766.4A HK1210246A1 (en) | 2014-03-04 | 2015-10-30 | Method for extracting methane from coal beds and from penetrating rock enclosing a coal bed |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014108013/03A RU2554611C1 (ru) | 2014-03-04 | 2014-03-04 | Способ добычи метана из угольных пластов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2554611C1 true RU2554611C1 (ru) | 2015-06-27 |
Family
ID=53498569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014108013/03A RU2554611C1 (ru) | 2014-03-04 | 2014-03-04 | Способ добычи метана из угольных пластов |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3115547A4 (ru) |
| CN (1) | CN104895543B (ru) |
| AU (2) | AU2014203426A1 (ru) |
| CA (1) | CA2928816C (ru) |
| EA (1) | EA033490B1 (ru) |
| HK (1) | HK1210246A1 (ru) |
| RU (1) | RU2554611C1 (ru) |
| WO (1) | WO2015133938A2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2626104C1 (ru) * | 2016-07-15 | 2017-07-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Георезонанс" | Способ заблаговременной дегазации угольных пластов |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112780243B (zh) * | 2020-12-31 | 2022-03-29 | 中国矿业大学 | 一体化强化煤层瓦斯抽采系统以及抽采方法 |
| CN114934765B (zh) * | 2022-05-19 | 2022-12-06 | 贵州一和科技有限公司 | 一种煤巷水力切缝-松动爆破联合增强瓦斯抽采效率方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4756367A (en) * | 1987-04-28 | 1988-07-12 | Amoco Corporation | Method for producing natural gas from a coal seam |
| SU1693265A1 (ru) * | 1989-09-06 | 1991-11-23 | Московский Горный Институт | Способ гидрообработки угольного пласта |
| RU2181446C1 (ru) * | 2001-07-18 | 2002-04-20 | Фатихов Василь Абударович | Способ добычи, сбора и утилизации метана и других углеводородных газов из каменноугольных залежей |
| RU2188322C1 (ru) * | 2001-09-07 | 2002-08-27 | Московский государственный горный университет | Способ гидравлической обработки угольного пласта |
| EA200801780A1 (ru) * | 2008-07-14 | 2010-02-26 | Открытое Акционерное Общество "Белгорхимпром" (Оао "Белгорхимпром") | Способ подземной разработки залежи каменного угля |
| RU2456042C1 (ru) * | 2011-05-19 | 2012-07-20 | Олег Савельевич Кочетов | Пеногенератор эжекционного типа |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1765465A1 (ru) * | 1990-08-07 | 1992-09-30 | Государственный Макеевский Научно-Исследовательский Институт По Безопасности Работ В Горной Промышленности | Способ импульсного воздействи на газоносный угольный пласт |
| RU2129209C1 (ru) * | 1996-12-09 | 1999-04-20 | Акционерная нефтяная компания "Башнефть" | Устройство для щелевой перфорации стенок скважины |
| US6427774B2 (en) * | 2000-02-09 | 2002-08-06 | Conoco Inc. | Process and apparatus for coupled electromagnetic and acoustic stimulation of crude oil reservoirs using pulsed power electrohydraulic and electromagnetic discharge |
| DE10320402A1 (de) * | 2003-05-06 | 2004-11-25 | Udo Adam | Verfahren zur Gewinnung von Grubengas in nicht standfestem Gebirge |
| RU2244106C1 (ru) * | 2003-07-28 | 2005-01-10 | Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет) | Способ интенсификации добычи нефти |
| CN201045293Y (zh) * | 2006-12-13 | 2008-04-09 | 中国兵器工业第二一三研究所 | 油气井用高孔密多级脉冲携砂延缝射孔装置 |
| CN101004133B (zh) * | 2007-01-17 | 2010-07-28 | 中国兵器工业第二一三研究所 | 声波震荡及脉冲燃烧式压裂器 |
| RU2369728C2 (ru) * | 2007-08-28 | 2009-10-10 | Валерий Степанович Вячеславов | Секторный способ щелевой гидромеханической перфорации скважины |
| US8613312B2 (en) * | 2009-12-11 | 2013-12-24 | Technological Research Ltd | Method and apparatus for stimulating wells |
| CN202370487U (zh) * | 2011-10-08 | 2012-08-08 | 龚大建 | 一种煤层气井下超声波增产抽采装置 |
| US9181788B2 (en) * | 2012-07-27 | 2015-11-10 | Novas Energy Group Limited | Plasma source for generating nonlinear, wide-band, periodic, directed, elastic oscillations and a system and method for stimulating wells, deposits and boreholes using the plasma source |
| CN102865058B (zh) * | 2012-09-14 | 2015-09-16 | 中北大学 | 多脉冲增效射孔装置 |
-
2014
- 2014-03-04 RU RU2014108013/03A patent/RU2554611C1/ru active
- 2014-06-24 AU AU2014203426A patent/AU2014203426A1/en not_active Abandoned
- 2014-06-24 CN CN201410286161.1A patent/CN104895543B/zh active Active
-
2015
- 2015-03-27 AU AU2015224617A patent/AU2015224617B2/en not_active Ceased
- 2015-03-27 EP EP15758369.1A patent/EP3115547A4/en not_active Withdrawn
- 2015-03-27 EA EA201650012A patent/EA033490B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2015-03-27 CA CA2928816A patent/CA2928816C/en active Active
- 2015-03-27 WO PCT/RU2015/000188 patent/WO2015133938A2/ru active Application Filing
- 2015-10-30 HK HK15110766.4A patent/HK1210246A1/xx unknown
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4756367A (en) * | 1987-04-28 | 1988-07-12 | Amoco Corporation | Method for producing natural gas from a coal seam |
| SU1693265A1 (ru) * | 1989-09-06 | 1991-11-23 | Московский Горный Институт | Способ гидрообработки угольного пласта |
| RU2181446C1 (ru) * | 2001-07-18 | 2002-04-20 | Фатихов Василь Абударович | Способ добычи, сбора и утилизации метана и других углеводородных газов из каменноугольных залежей |
| RU2188322C1 (ru) * | 2001-09-07 | 2002-08-27 | Московский государственный горный университет | Способ гидравлической обработки угольного пласта |
| EA200801780A1 (ru) * | 2008-07-14 | 2010-02-26 | Открытое Акционерное Общество "Белгорхимпром" (Оао "Белгорхимпром") | Способ подземной разработки залежи каменного угля |
| RU2456042C1 (ru) * | 2011-05-19 | 2012-07-20 | Олег Савельевич Кочетов | Пеногенератор эжекционного типа |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2626104C1 (ru) * | 2016-07-15 | 2017-07-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Георезонанс" | Способ заблаговременной дегазации угольных пластов |
| WO2018012998A1 (ru) * | 2016-07-15 | 2018-01-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Георезонанс" | Способ заблаговременной дегазации угольных пластов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2928816C (en) | 2018-03-13 |
| HK1210246A1 (en) | 2016-04-15 |
| AU2014203426A1 (en) | 2015-09-24 |
| WO2015133938A3 (ru) | 2015-11-05 |
| CN104895543A (zh) | 2015-09-09 |
| EA201650012A1 (ru) | 2017-05-31 |
| CA2928816A1 (en) | 2015-09-11 |
| WO2015133938A2 (ru) | 2015-09-11 |
| CN104895543B (zh) | 2018-04-24 |
| EA033490B1 (ru) | 2019-10-31 |
| AU2015224617A1 (en) | 2016-04-21 |
| AU2015224617B2 (en) | 2017-08-10 |
| EP3115547A2 (en) | 2017-01-11 |
| EP3115547A4 (en) | 2017-12-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | The effect of pulse frequency on the fracture extension during hydraulic fracturing | |
| Alhomadhi et al. | Experimental application of ultrasound waves to improved oil recovery during waterflooding | |
| RU2343275C2 (ru) | Способ интенсификации добычи природного газа из угольных пластов | |
| US9816356B2 (en) | Method for extracting methane from coal beds and from penetrating rock enclosing a coal bed | |
| RU2554611C1 (ru) | Способ добычи метана из угольных пластов | |
| Sun et al. | Seismic vibration for improved oil recovery: A comprehensive review of literature | |
| Mingwei et al. | Imbibition law of shale oil reservoirs in the Lucaogou formation in Jimsar sag | |
| RU2521098C2 (ru) | Способ добычи метана из угольных пластов | |
| US20110259593A1 (en) | Method of over-pressured well fracturing with periodic shock waves | |
| Liu et al. | Impact of key parameters on far-field temporary plugging and diverting fracturing in fractured reservoirs: A 2D finite element study. | |
| CA2590734A1 (en) | Method of treating bottom-hole formation zone | |
| Abdullahi et al. | Seismic Wave Excitation of Mature Oil Reservoirs for Green EOR Technology | |
| Poplygin et al. | Assessment of the Elastic-Wave Well Treatment in Oil-Bearing Clastic and Carbonate Reservoirs | |
| RU2283945C1 (ru) | Способ разработки залежи углеводородов на поздней стадии | |
| Plaksin et al. | Improvement of degasification efficiency by pulsed injection of water in coal seam | |
| Bao et al. | Study on the damage model of coal rock caused by hydraulic pressure and electrical impulse in borehole | |
| CN111502606A (zh) | 一种天然气水合物共振储层的改造装置 | |
| Poplygin et al. | Influence of frequency of wave action on oil production | |
| RU2706039C1 (ru) | Способ добычи газа путем разложения газогидратов на газ и воду физическими полями вызванной самогазификации | |
| Stoller | A perspective on tailored pulse loading: a new approach to oil and gas well stimulation | |
| Liwei et al. | Multi-Fracture Temporary Blocking Steering Mechanism and Experimental Research in Ultra—Deep Fractured Reservoir | |
| RU2261990C2 (ru) | Способ термогазодинамического воздействия на пласт и твердотопливный заряд для его осуществления | |
| RU2065035C1 (ru) | Способ снижения прочности песчаников нефтешахтных пластов | |
| RU2555977C1 (ru) | Способ интенсификации добычи углеводородов | |
| Furman et al. | Increasing wells injectivity and productivity by seismic and seismo-chemical stimulation |