RU2704997C1 - Method and device for control of coal bed upper part collapse area due to application of technology of pulsed hydraulic fracturing of a formation - Google Patents
Method and device for control of coal bed upper part collapse area due to application of technology of pulsed hydraulic fracturing of a formation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2704997C1 RU2704997C1 RU2019126284A RU2019126284A RU2704997C1 RU 2704997 C1 RU2704997 C1 RU 2704997C1 RU 2019126284 A RU2019126284 A RU 2019126284A RU 2019126284 A RU2019126284 A RU 2019126284A RU 2704997 C1 RU2704997 C1 RU 2704997C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydraulic fracturing
- pump
- high pressure
- hydraulic
- hose
- Prior art date
Links
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 132
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 25
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 16
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 16
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 14
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 14
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 11
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 6
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 5
- 239000002775 capsule Substances 0.000 claims description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 2
- 239000000565 sealant Substances 0.000 claims 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 abstract description 4
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 10
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 8
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 4
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 4
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 6-oxabicyclo[3.2.1]oct-3-en-7-one Chemical compound C1C2C(=O)OC1C=CC2 TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000003721 gunpowder Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C45/00—Methods of hydraulic mining; Hydraulic monitors
- E21C45/02—Means for generating pulsating fluid jets
- E21C45/04—Means for generating pulsating fluid jets by use of highly pressurised liquid
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C41/00—Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
- E21C41/16—Methods of underground mining; Layouts therefor
- E21C41/18—Methods of underground mining; Layouts therefor for brown or hard coal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯFIELD OF THE INVENTION
[0001] Настоящее изобретение относится к способу управления участком обрушения верхней части угольного пласта, и в частности к способу и устройству управления участком обрушения верхней части угольного пласта за счёт применения технологии импульсного гидравлического разрыва пласта, которые относятся к области применения технологии добычи угля. [0001] The present invention relates to a method for controlling a collapse section of an upper part of a coal seam, and in particular, to a method and apparatus for controlling a collapse section of an upper part of a coal seam by applying a pulsed hydraulic fracturing technique that relates to the field of application of coal mining technology.
ОПИСАНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИDESCRIPTION OF THE PRIOR ART
[0002] Запасы и разработка мощных и очень мощных угольных пластов в Китае насчитывают 40% и более от общих запасов угля и общего уровня разработки. Полностью механизированное обрушение верхней части угольного пласта - это высокопродуктивный и высокоэффективный способ разработки угля, используемый для разработки мощных угольных пластов, который стремительно развивается в Китае. В настоящее время, технология полностью механизированного обрушения пород стала основным способом добычи угля из мощных и очень мощных угольных пластов. Основными требованиями, которые предъявляются к полностью механизированной разработке шахт, являются "завершение до поддержки и разбивка на части после поддержки". Из-за ограничений технических характеристик в шахте снижается давление на плотные и очень плотные угольные пласты или на покрывающие породы верхней части угольного пласта на рабочей поверхности обрушения выработки. Данное давление не может обеспечить своевременное и достаточное дробление верхней части угольного пласта Таким образом, требование к механизированному обрушению верхней части угольного пласта не выполняется, что приводит к низкой скорости выброса верхней части угольного пласта. [0002] Reserves and development of powerful and very powerful coal seams in China account for 40% or more of the total coal reserves and the general level of development. The fully mechanized collapse of the upper part of the coal seam is a highly productive and highly efficient way of developing coal, used to develop powerful coal seams, which is rapidly developing in China. Currently, fully mechanized caving technology has become the main way to extract coal from powerful and very powerful coal seams. The main requirements for fully mechanized mining of mines are "completion before support and breaking up into parts after support." Due to technical limitations in the mine, pressure on dense and very dense coal seams or on the overburden of the upper part of the coal seam on the working surface of the collapse of the mine decreases. This pressure cannot ensure timely and sufficient crushing of the upper part of the coal seam. Thus, the requirement for mechanized collapse of the upper part of the coal seam is not fulfilled, which leads to a low ejection speed of the upper part of the coal seam.
[0003] Традиционные способы управления участком обрушения верхней части угольного пласта включают в себя технологию проведения предварительных буровзрывных работ методом глубоких скважин, технологию гидравлического разрыва угольного пласта с закачкой в него воды и комбинированную предварительно интегрированную технологию ослабления угольного пласта при взрывной закачке воды. В отношении твёрдых угольных пластов и пластов высокой мощности три способа дробления верхней части угольного пласта имеют следующие проблемы: [0003] Traditional methods for managing the collapse section of the upper part of the coal seam include the technology of conducting preliminary drilling and blasting operations using the deep well method, the technology of hydraulic fracturing of the coal seam with water injection into it, and the combined pre-integrated technology of weakening the coal seam during explosive water injection. With respect to hard coal seams and high power seams, three methods of crushing the upper part of the coal seam have the following problems:
[0004] Технология проведения предварительных буровзрывных работ методом глубоких скважин и комбинированная предварительно интегрированная технология ослабления угольного пласта при взрывной закачке воды предусматривают умение обращаться с взрывчатыми веществами и детонаторами, а также их транспортировку. "Система проведения трёхуровнего контроля после выполнения взрывных работ" и "система выполнения взрывных работ в количестве трёх человек" строго соблюдаются при выполнении взрывных работ. Управление безопасностью является сложным процессом. Большое количество вредного газа, такого как CO, который мгновенно образуется в результате проведения крупномасштабных взрывных работ, крайне негативно влияет на процесс управления безопасностью шахтной вентиляции. В отношении месторождения высококалорийного газа, взрывающиеся колонковые заряды для раздробленного угольного массива не могут использоваться из-за скрытой опасности взрыва газа, которое может произойти путем попадания искры. Длина очистного комплексно-механизированного забоя обычно составляет 200 м, взрывные работы методом глубоких скважин осуществляются в верхнем и нижнем направлении; излучение, которое исходит из скважен, должно распространяться на всю площадь; скважины являются протяженными, поэтому для проведения взрывных работ требуется большое количество пиротехнических средств, таких как порох и детонаторы, при этом стоимость выполнения таких работ остается высокой. Для взрывных работах при помощи взрывчатых веществ, плотно расположенные скважины обычно располагаются в определенном диапазоне, поэтому диапазон регулирования на одну скважину достаточно мал. [0004] The technology for conducting preliminary drilling and blasting operations using the deep well method and the combined pre-integrated technology for weakening the coal seam during explosive injection of water provide for the ability to handle explosives and detonators, as well as their transportation. The “three-level control system after blasting” and the “three-person blasting system” are strictly followed when blasting. Security management is a complex process. A large amount of harmful gas, such as CO, which instantly forms as a result of large-scale blasting operations, negatively affects the process of managing mine ventilation safety. For a high-calorie gas field, exploding core charges for a fragmented coal mass cannot be used due to the latent danger of a gas explosion that could occur by a spark. The length of the treatment complex-mechanized face is usually 200 m, blasting using the deep well method is carried out in the upper and lower directions; the radiation that comes from the well must spread over the entire area; wells are long, therefore, for carrying out blasting operations a large number of pyrotechnic means, such as gunpowder and detonators, are required, while the cost of such work remains high. For blasting using explosives, densely spaced wells are usually located in a certain range, so the control range for one well is quite small.
[0005] В соответствии с технологией гидравлического разрыва угольного пласта, учитывая тот факт, что давление закачки воды в угольный пласт обычно составляет приблизительно 5 МП, направление расширения трещин, вызванных гидравлическим разрывом, регулируется трехмерным полем напряжения, а создаваемые трещины немногочисленны и разреженны, степень же ослабления прочности массива угля ограничена. Следовательно, не может быть сформировано достаточное количество трещин, поэтому эффект дробления верхней части угольного пласта не является очевидным. [0005] In accordance with the technology of hydraulic fracturing of a coal seam, given the fact that the injection pressure of water into the coal seam is usually approximately 5 MP, the direction of expansion of cracks caused by hydraulic fracturing is regulated by a three-dimensional stress field, and the generated cracks are few and rarefied, the degree the weakening of the strength of the coal mass is limited. Therefore, a sufficient number of cracks cannot be formed, therefore, the effect of crushing the upper part of the coal seam is not obvious.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
[0006] Для устранения вышеуказанных недостатков предшествующего уровня техники в настоящем изобретении предложены способ и устройство управления участком обрушения верхней части угольного пласта за счёт применения технологии импульсного гидравлического разрыва пласта, который может создавать достаточно трещин в верхней части угольного пласта, ослабляя её, повышать способность к обрушению этой части угольного пласта и уменьшать её дробление. Способ удобен в конструкции, безопасен и надежен, а также снижает непродуктивное использование ресурсов. [0006] To address the above disadvantages of the prior art, the present invention provides a method and apparatus for controlling a collapse section of an upper part of a coal seam by applying a technology of pulsed hydraulic fracturing, which can create enough cracks in the upper part of a coal seam, weakening it, increasing the ability to collapse of this part of the coal seam and reduce its crushing. The method is convenient in design, safe and reliable, and also reduces the unproductive use of resources.
[0007] Для решения вышеуказанных проблем в настоящем изобретении предлагается устройство управления участком обрушения верхней части угольного пласта за счёт применения технологии импульсного гидравлического разрыва пласта, которое включает в себя насосный агрегат для гидравлического разрыва пласта, шланг высокого давления, пакер и монтажный стержень уплотнения высокого давления. Конец монтажного стержня уплотнения высокого давления, который доходит до нижней части скважины, снабжен пакером. Другой конец монтажного стержня уплотнения высокого давления соединен с насосным агрегатом для гидравлического разрыва пласта при помощи шланга высокого давления. Пакер соединен с ручным насосом через тонкий шланг высокого давления. Насосный агрегат для гидравлического разрыва пласта состоит из насоса высокого давления и импульсного насоса для гидравлического разрыва пласта. Шланг высокого давления, исходящий из насоса высокого давления для гидравлического разрыва, и шланг высокого давления, исходящий из импульсного насоса для гидравлического разрыва, соединены при помощи трёхпутевого гидрораспределителя. Трубопровод между насосом высокого давления для гидравлического разрыва и трёхпутевым гидрораспределителем снабжен переключающим клапаном I. Трубопровод между импульсным насосом для гидравлического разрыва и трёхпутевым гидрораспределителем снабжен переключающим клапаном II. Другой конец трёхпутевого гидрораспределителя соединен с монтажным стержнем уплотнения высокого давления при помощи шланга высокого давления. Шланг высокого давления соединен с монтажным стержнем уплотнения высокого давления через переходник. [0007] To solve the above problems, the present invention proposes a device for controlling the area of the collapse of the upper part of the coal seam due to the use of pulsed hydraulic fracturing technology, which includes a pump unit for hydraulic fracturing, a high pressure hose, a packer and a high pressure seal mounting rod . The end of the mounting rod of the high pressure seal, which reaches the bottom of the well, is equipped with a packer. The other end of the mounting rod of the high pressure seal is connected to the pump unit for hydraulic fracturing using a high pressure hose. The packer is connected to the hand pump through a thin high pressure hose. The pump unit for hydraulic fracturing consists of a high pressure pump and a pulse pump for hydraulic fracturing. The high pressure hose coming from the high pressure pump for hydraulic fracturing and the high pressure hose coming from the pulse pump for hydraulic fracturing are connected using a three-way valve. The pipeline between the high pressure pump for hydraulic fracturing and the three-way valve is equipped with switching valve I. The pipeline between the pulse pump for hydraulic fracturing and the three-way valve is equipped with switching valve II. The other end of the three-way valve is connected to the mounting rod of the high pressure seal using a high pressure hose. The high pressure hose is connected to the mounting rod of the high pressure seal through an adapter.
[0008] Кроме того, трубопровод шланга высокого давления между трёхпутевым гидрораспределителем и адаптером снабжен клапаном для сброса давления. [0008] In addition, the high pressure hose pipe between the three-way valve and the adapter is equipped with a pressure relief valve.
[0009] В то же время трубопровод для шланга высокого давления между трёхпутевым гидрораспределителем и клапаном для сброса давления снабжен прибором для измерения и контроля гидравлического разрыва пласта. [0009] At the same time, the pipeline for the high pressure hose between the three-way valve and the pressure relief valve is equipped with a device for measuring and monitoring hydraulic fracturing.
[0010] Способ управления участком обрушения верхней части угольного пласта за счёт применения импульсного гидравлического разрыва пласта включает в себя следующие шаги: [0010] The method for controlling the collapse section of the upper part of the coal seam by applying a pulsed hydraulic fracturing includes the following steps:
[0011] шаг 1. Построить ориентированные длинные скважины, параллельные друг другу и перпендикулярные стене угля в разрезанном угольном пласте, также построить наклонные длинные скважины I и наклонные длинные скважины II, параллельные друг другу и перпендикулярные стене угля, в транспортном выемочном штреке и вентиляционном выемочном штреке соответственно, скважины двух выемочных штреков расположены в шахматном порядке; [0011]
[0012] шаг 2. Установить и отладить импульсный насос для гидравлического разрыва пласта; [0012] step 2. Install and debug the pulse pump for hydraulic fracturing;
[0013] шаг 3. Поместить пакер на забой скважины, последовательно подсоединить монтажный стержень уплотнения высокого давления, переходник и шланг высокого давления, а также подсоединить шланг высокого давления к импульсному насосу для гидравлического разрыва пласта; [0013]
[0014] шаг 4. Закачать воду под высоким давлением в пакер с помощью ручного насоса, чтобы пакер расширился, для герметизации отверстия; [0014] step 4. Pump high-pressure water into the packer using a hand pump so that the packer expands to seal the hole;
[0015] шаг 5. Открыть переключающий клапан II, запустить импульсный насос для импульсного гидравлического разрыва и в режиме реального времени отслеживать изменение давления воды в скважинах с трещинами и просачивание воды в стену угля зоны трещин, наблюдая за прибором для измерения и контроля гидравлического разрыва пласта, установленным в трубопроводе во время процесса разрыва; [0015] step 5. Open switching valve II, start the pulse pump for hydraulic pulse fracturing, and in real time monitor the change in water pressure in the fractured wells and water seeping into the coal wall of the fracture zone, observing a device for measuring and monitoring hydraulic fracturing installed in the pipeline during the bursting process;
[0016] шаг 6. Если прибор для измерения и контроля гидравлического разрыва пласта показывает, что давление воды в скважине с трещинами составляет менее 5 МПа или продолжительность «запотевания» угольного пласта превышает 5-7 мин, то нужно закрыть импульсный насос для гидравлического разрыва пласта, открыть клапан для сброса давления, установить пакер в заданную вторую позицию разрыва для повторной герметизации и повторять этот шаг до тех пор, пока весь участок бурения не будет разрушен; а также [0016] step 6. If the device for measuring and monitoring hydraulic fracturing shows that the water pressure in the well with cracks is less than 5 MPa or the duration of “fogging” of the coal formation exceeds 5-7 minutes, then you need to close the pulse pump for hydraulic fracturing , open the valve to relieve pressure, install the packer in a predetermined second rupture position for re-sealing and repeat this step until the entire drilling section is destroyed; as well as
[0017] шаг 7. Снять пакер, установить пакер на следующую скважину и повторять шаги c-f до тех пор, пока все скважины не будут разрушены. [0017]
[0018] Поскольку дробление верхней части угольного пласта является характерной особенностью, отражающей способность обрушения участка верхней части угольного пласта, которая контролируется главным образом двумя ключевыми факторами: физическими и механическими свойствами верхней части угольного пласта и напряжением, вызванным ведением горных работ, то есть давлением в шахте. Импульсный гидравлический разрыв пласта используется для контроля способности обрушения участка верхней части угольного пласта по принципу, согласно которому вода под высоким давлением с периодической подачей закачивается в скважины угольного пласта импульсным насосом высокого давления, таким образом, что стенки скважины подвергаются множественному образованию трещин при периодической усталостной нагрузке, тем самым генерируя больше трещин вне контроля трехмерного поля напряжения. Помимо этого, высокочастотная ударная волна может активировать естественные трещины в угольном пласте, чтобы заставить их повторно расширяться и распространяться через них, образуя таким образом сложную сеть трещин в угольном пласте, полностью разрезая массив угля и ослабляя его общие физико-механические свойства. Между тем, проницаемость массива угля также может быть изменена, вследствие чего массив угля может быть увлажнен путем полного поглощения воды и дальнейшего его размягчения. Таким образом, технология управления импульсного гидравлического разрыва пласта твердого угля относится к: использованию способа импульсного гидравлического разрыва пласта для предварительного разрушения макро- и микроструктур верхней его части, ослаблению прочности массива угля путем разрушения и размягчения и, таким образом, удовлетворения требования в повышении способности к обрушению этой части угольного пласта в зависимости от разрушаемости угля при давлении шахты. [0018] Since crushing of the upper part of the coal seam is a characteristic feature that reflects the ability to collapse a portion of the upper part of the coal seam, which is controlled mainly by two key factors: the physical and mechanical properties of the upper part of the coal seam and stress caused by mining operations, that is, pressure in mine. Pulsed hydraulic fracturing is used to control the ability to collapse a section of the upper part of a coal seam according to the principle that high-pressure water is pumped periodically into the wells of a coal seam by a high-pressure pulse pump, so that the walls of the well undergo multiple cracking during periodic fatigue loading thereby generating more cracks outside the control of the three-dimensional stress field. In addition, a high-frequency shock wave can activate natural cracks in the coal seam to cause them to re-expand and propagate through them, thus forming a complex network of cracks in the coal seam, completely cutting the coal mass and weakening its general physical and mechanical properties. Meanwhile, the permeability of the coal mass can also be changed, as a result of which the coal mass can be moistened by complete absorption of water and its further softening. Thus, the control technology of pulsed hydraulic fracturing of hard coal relates to: using the method of pulsed hydraulic fracturing for preliminary destruction of macro- and microstructures of its upper part, weakening the strength of the coal mass by fracturing and softening, and thus satisfy the requirement to increase the ability to the collapse of this part of the coal seam depending on the destructibility of coal at mine pressure.
[0019] В качестве дальнейшего усовершенствования настоящего изобретения, основанного на импульсном гидравлическом разрыве и ослаблении угольного пласта, в сочетании с преимуществами импульсного гидравлического разрыва пласта и традиционного гидравлического разрыва пласта, применяется технология ослабления верхней части угольного пласта посредством «импульсного гидравлического разрыва пласта», после которого следует, как предполагается, традиционный гидравлический разрыв пласта. [0019] As a further improvement of the present invention, based on pulsed hydraulic fracturing and weakening of the coal seam, in combination with the advantages of pulsed hydraulic fracturing and conventional hydraulic fracturing, the technology is used to weaken the upper part of the coal seam by “pulsed hydraulic fracturing”, after which is supposed to be a traditional hydraulic fracturing.
[0020] Основываясь на вышеупомянутом способе, в шаге 2 монтируется и отлаживается насос высокого давления для гидравлического разрыва, одновременно устанавливается и импульсный насос для гидравлического разрыва, и импульсный насос для гидравлического разрыва и насос высокого давления для гидравлического разрыва соединены параллельно вместе посредством трёхпутевого гидрораспределителя. [0020] Based on the above method, a high pressure pump for hydraulic fracturing is mounted and debugged in step 2, both a pulse pump for hydraulic fracturing and a pulse pump for hydraulic fracturing and a high pressure pump for hydraulic fracturing are connected in parallel together via a three-way valve.
[0021] В шаге 5, после того как импульсный насос для гидравлического разрыва приводится в действие для проведения импульсного гидравлического разрыва в течение 30 минут, импульсный насос для гидравлического разрыва и переключающий клапан II закрываются, затем переключающий клапан I и насос высокого давления для гидравлического разрыва открываются, образуется трещина при импульсном гидравлическом разрыве, далее продолжает расширяться посредством насосной закачки с большой подачей, тем самым увеличивается дальность распространения трещины. [0021] In step 5, after the pulse pump for hydraulic fracturing is activated to conduct the pulse hydraulic fracture for 30 minutes, the pulse pump for hydraulic fracture and the switching valve II are closed, then the switching valve I and the high pressure pump for hydraulic fracturing they open, a crack forms during a pulsed hydraulic fracture, then continues to expand by pumping with a high feed rate, thereby increasing the propagation distance of the crack .
[0022] В шаге 6, если прибор для измерения и контроля гидравлического разрыва пласта показывает, что давление воды в скважине с трещинами составляет менее 5 МПа или продолжительность «запотевания» угольного пласта превышает 5-7 мин, то закрывается насос высокого давления для гидравлического разрыва пласта, клапан сброса давления открывается, пакер устанавливается в заданную вторую позицию разрыва для повторной герметизации и этот шаг повторяется до тех пор, пока весь участок бурения не будет разрушен. [0022] In step 6, if the device for measuring and monitoring hydraulic fracturing shows that the water pressure in the well with cracks is less than 5 MPa or the duration of “fogging” of the coal formation exceeds 5-7 minutes, then the high pressure pump for hydraulic fracturing is closed formation, the pressure relief valve opens, the packer is installed in a given second position of the gap for re-sealing and this step is repeated until the entire drilling section is destroyed.
[0023] Усовершенствованный способ включает в себя: в первую очередь закачку постоянно подаваемой импульсной воды с высоким давлением в угольный пласт посредством импульсного насоса высокого давления и многократное воздействие на угольный пласт периодическим высоким давлением для создания множественных трещин в угольном пласте; а затем, используя традиционный гидравлический разрыв пласта с большим продвижением, чтобы расширить дальнейшее распространение сети трещин, генерируемой импульсным гидравлическим разрывом, таким образом что сквозные трещины между соседними скважинами распространяются, массив угля делится на массы определенного размера и формы, структура угля полностью трансформируется, целостность угольного пласта разрушается, прочность массива угля снижается, а общие физико-механические свойства угольного пласта ослабляются, тем самым делая его более раздробленным в процессе выброса рабочей поверхности, уменьшая фрагментацию верхней части угольного пласта и повышая способность к обрушению этой части угольного пласта. [0023] An improved method includes: firstly injecting continuously supplied high pressure pulsed water into the coal seam by means of a high pressure pulsed pump and repeatedly applying periodic high pressure to the coal seam to create multiple cracks in the coal seam; and then, using traditional hydraulic fracturing with great progress, to expand the further spread of the network of fractures generated by a pulsed hydraulic fracturing, so that through fractures between adjacent wells propagate, the coal mass is divided into masses of a certain size and shape, the coal structure is completely transformed, integrity the coal seam is destroyed, the strength of the coal mass is reduced, and the general physical and mechanical properties of the coal seam are weakened, thereby making it more fragmented during the ejection of the working surface, reducing fragmentation of the upper part of the coal seam and increasing the ability to collapse this part of the coal seam.
[0024] Кроме того, в шаге 1 сначала строятся незаряжаемые скважины, а затем строятся скважины с двумя выемочными штреками, причем бурение этих штреков выполняется последовательно от направления выемки к направлению главного штрека; и последовательность гидравлического разрыва в шагах с 3 по 6 является такая же, как последовательность построения скважины, гидравлический разрыв и строительство скважины же выполняются одновременно и осуществляются параллельно, и если скорость строительства будет соответствовать, то скважины могут быть построены досрочно. [0024] In addition, in
[0025] Также для того, чтобы обеспечить эффект разрушения длинных скважин и повысить однородность трещин и их количество, в процессе гидравлического разрыва используют сегментированный возвратный разрыв, длина сегментированного разрыва составляет от 10 до 20 м, и шаги в частности следующие: [0025] Also, in order to provide the effect of fracture of long wells and to increase the uniformity of fractures and their number, a segmented return fracture is used in the process of hydraulic fracturing, the length of the segmented fracture is from 10 to 20 m, and the steps in particular are:
[0026] (a) запуск импульсного насоса для гидравлического разрыва пласта или насоса высокого давления для гидравлического разрыва пласта; [0026] (a) starting a pulse pump for hydraulic fracturing or a high pressure pump for hydraulic fracturing;
[0027] (b) закачка воды в одну скважину с трещинами для цикличного гидравлического разрыва пласта; [0027] (b) pumping water into one fractured well for cyclic hydraulic fracturing;
[0028] (c) если прибор для измерения и контроля гидравлического разрыва пласта показывает, что давление воды в скважине с трещинами составляет менее 5 МПа или продолжительность «запотевания» угольного пласта превышает 5-7 мин, то закрывается импульсный насос для гидравлического разрыва пласта или насос высокого давления для гидравлического разрыва пласта и открывается клапан для сброса давления для завершения цикличного гидравлического разрыва; [0028] (c) if the device for measuring and monitoring hydraulic fracturing shows that the water pressure in the well with cracks is less than 5 MPa or the duration of “fogging” of the coal formation exceeds 5-7 minutes, then the pulse pump for hydraulic fracturing is closed or high pressure pump for hydraulic fracturing and a valve is opened to relieve pressure to complete cyclic hydraulic fracturing;
[0029] (d) затем, отступая от пакера на расстояние от 10 до 20 м в направлении устья скважины, снова выполняется цикличный гидравлический разрыв пласта; [0029] (d) then, retreating from the packer by a distance of 10 to 20 m in the direction of the wellhead, a cyclic hydraulic fracturing is performed again;
[0030] (e) действие повторяется до тех пор, пока пакер не отступит на глубину 15 м от отверстия скважины с трещинами для последнего цикличного гидравлического разрыва пласта; а также [0030] (e) the action is repeated until the packer retreats to a depth of 15 m from the borehole with cracks for the last cyclic hydraulic fracturing; as well as
[0031] (f) извлечение пакера для завершения возвратного сегментированного гидравлического разрыва. [0031] (f) removing the packer to complete the return segmented hydraulic fracture.
[0032] Кроме того, насос высокого давления для гидравлического разрыва пласта выдает диапазон давления от 0 до 20 МПа и номинальный расход 6,7 м3/ч. [0032] In addition, a high pressure pump for hydraulic fracturing produces a pressure range of 0 to 20 MPa and a nominal flow rate of 6.7 m 3 / h.
[0033] Пакер включает в себя уплотнитель отверстия переднего расширения шланга и уплотнитель отверстия заднего расширения шланга. Уплотнитель отверстия переднего расширения шланга и уплотнитель отверстия заднего расширения шланга расположены в скважине на расстоянии друг от друга. Соединительная труба и тонкий насос высокого давления расположены между уплотнителями отверстий переднего и заднего расширений шланга. Уплотнитель отверстия переднего шланга включает в себя первый быстродействующий гидравлический соединитель, первую неподвижную втулку, первую скользящую втулку, первую металлическую трубу и первое углубление уплотнителя отверстия. Один конец первой металлической трубы проходит через первую скользящую втулку и соединен с первым быстродействующим гидравлическим соединителем, а другой конец проходит через первую скользящую втулку. Уплотнитель отверстия заднего шланга включает в себя второй быстродействующий гидравлический соединитель, третий быстродействующий гидравлический соединитель, резьбовой соединитель, вторую скользящую втулку, вторую неподвижную втулку, вторую металлическую трубу и второе углубление уплотнителя отверстия. Один конец второй металлической трубы проходит через вторую скользящую втулку и соединен со вторым быстродействующим гидравлическим соединителем, а другой конец соединен со второй скользящей втулкой. Первый быстродействующий гидравлический соединитель соединен со вторым быстродействующим гидравлическим соединителем при помощи соединительной трубы. Один конец тонкого шланга высокого давления проходит через первую неподвижную втулку и соединен с уплотнителем отверстия переднего расширения шланга, а другой конец последовательно проходит через вторую неподвижную втулку, второе углубление уплотнителя отверстия, вторую скользящую втулку и резьбовой соединитель и подключен к внешнему ручному насосу. Когда на ручной насос производится нажим, уплотнитель отверстия капсулы расширяется в радиальном направлении и втягивается в продольном направлении, а первая скользящая втулка и вторая скользящая втулка свободно скользят по первой металлической трубе и второй металлической трубе соответственно. Соединительная труба снабжена сквозным отверстием для выпуска воды под высоким давлением для разрушения угольной породы. [0033] The packer includes a front expansion hose seal and a rear expansion hose seal. The seal of the front expansion hole of the hose and the seal of the rear expansion hole of the hose are located in the well at a distance from each other. A connecting pipe and a thin high-pressure pump are located between the front and rear hose extensions. The front hose hole seal includes a first quick-acting hydraulic connector, a first fixed sleeve, a first sliding sleeve, a first metal pipe and a first hole seal recess. One end of the first metal pipe passes through the first sliding sleeve and is connected to the first quick-acting hydraulic connector, and the other end passes through the first sliding sleeve. The rear hose opening seal includes a second quick-acting hydraulic connector, a third quick-acting hydraulic connector, a threaded connector, a second sliding sleeve, a second fixed sleeve, a second metal pipe, and a second hole seal recess. One end of the second metal pipe passes through the second sliding sleeve and is connected to the second quick-acting hydraulic connector, and the other end is connected to the second sliding sleeve. The first high-speed hydraulic connector is connected to the second high-speed hydraulic connector using a connecting pipe. One end of a thin high-pressure hose passes through the first stationary sleeve and is connected to the front expansion hole seal of the hose, and the other end sequentially passes through the second fixed sleeve, the second depression of the hole seal, the second sliding sleeve and the threaded connector and is connected to an external hand pump. When the hand pump is pressed, the capsule bore seal expands in the radial direction and retracts in the longitudinal direction, and the first sliding sleeve and the second sliding sleeve freely slide along the first metal pipe and the second metal pipe, respectively. The connecting pipe is provided with a through hole for discharging high pressure water to destroy the coal.
[0034] По сравнению с традиционными технологиями взрывных работ для ослабления верхней части угольного пласта и традиционной технологии гидравлического разрыва для ослабления пласта, технология импульсного гидравлического разрыва для ослабления верхней части пласта, принятая в настоящем изобретении, имеет следующие полезные эффекты: [0034] Compared with traditional blasting techniques for attenuating the upper part of the coal seam and traditional hydraulic fracturing techniques for attenuating the formation, the pulsed hydraulic fracturing technology for attenuating the upper part of the reservoir adopted in the present invention has the following beneficial effects:
[0035] 1. Большее количество гидравлических разрывов в угольном пласте может быть получено в результате импульсного гидравлического разрыва, в то время как первичные трещины в угольном пласте активируются, и в угольном пласте образуется сложная сеть трещин, чтобы разрезать массив угля, тем самым полностью ослабляя верхнюю часть угольного пласта, повышая способность к обрушению этой части угольного пласта и уменьшая ее фрагментацию. [0035] 1. A greater number of hydraulic fractures in the coal seam can be generated by pulsed hydraulic fracturing, while primary cracks in the coal seam are activated and a complex network of cracks is formed in the coal seam to cut through the coal mass, thereby completely weakening the coal the upper part of the coal seam, increasing the ability to collapse this part of the coal seam and reducing its fragmentation.
[0036] 2. Применяется сегментированный импульсный гидравлический возвратный разрыв, что улучшает однородность трещин в массиве угля и их количество, чтобы способствовать улучшению общей способности к фрагментации обрушения верхней части угольного пласта. [0036] 2. A segmented pulsed hydraulic return fracture is used, which improves the uniformity of cracks in the coal mass and their number to help improve the overall ability to fragment fragmentation of the collapse of the upper part of the coal seam.
[0037] 3. Отверстия герметизируются с помощью пакера для гидравлического разрыва пласта. По сравнению с традиционным гидравлическим разрывом с однослойным уплотнителем отверстия двухслойный пакер может герметизировать воду под высоким давлением между двумя уплотнителями отверстий капсул для достижения сегментированного разрыва одной скважины, тем самым значительно уменьшая вероятность пробивки и улучшая стабильность процесса гидравлического разрыва. [0037] 3. The holes are sealed with a hydraulic fracture packer. Compared to traditional hydraulic fracturing with a single-layer bore seal, a two-layer packer can seal high-pressure water between two capsule bore seals to achieve segmented fracturing of one well, thereby significantly reducing the likelihood of punching and improving the stability of the hydraulic fracturing process.
[0038] 4. Способ управления участком обрушения верхней части угольного пласта за счёт применения технологии импульсного гидравлического разрыва пласта прост в применении, удобен для конструирования, безопасен и надежен, а также способствует повышению скорости обрушения верхней части угольного пласта на полностью механизированной поверхности обрушения и сокращению непродуктивного использования ресурсов, и имеет широкое практическое применение. [0038] 4. The method of controlling the collapse section of the upper part of the coal seam due to the use of pulsed hydraulic fracturing technology is easy to use, convenient for construction, safe and reliable, and also helps to increase the rate of collapse of the upper part of the coal seam on a fully mechanized collapse surface and reduces unproductive use of resources, and has wide practical application.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
[0039] ФИГУРА 1 представляет собой устройство и вид конструкции в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения; [0039] FIGURE 1 is a device and a view of the structure in accordance with the first embodiment of the present invention;
[0040] ФИГУРА 2 представляет собой устройство и вид конструкции в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения; [0040] FIGURE 2 is a device and a construction view in accordance with a second embodiment of the present invention;
[0041] ФИГУРА 3 представляет собой изображение способа устройства скважины в соответствии с настоящим изобретением; [0041] FIGURE 3 is a depiction of a method for constructing a well in accordance with the present invention;
[0042] ФИГУРА 4 - вид в разрезе по линии 1-1 на ФИГУРЕ 3; [0042] FIGURE 4 is a sectional view taken along line 1-1 of FIGURE 3;
[0043] ФИГУРА 5 - вид в разрезе по линии 2-2 на ФИГУРЕ. 3; [0043] FIGURE 5 is a sectional view taken along line 2-2 of FIGURE. 3;
[0044] ФИГУРА 6 - вид в разрезе по линии 3-3 на ФИГУРЕ 3; а также [0044] FIGURE 6 is a sectional view taken along line 3-3 of FIGURE 3; as well as
[0045] ФИГУРА 7 представляет собой схематический вид конструкции пакера. [0045] FIGURE 7 is a schematic view of the design of a packer.
[0046] На фигурах: 1: Транспортный выемочный штрек; 2: Угольный пласт; 3: Кровля; 4: Наклонная длинная скважина I; 5: Монтажный стержень уплотнения высокого давления; 6: Пакер; 6-1: Уплотнитель отверстия переднего расширения шланга; 6-2: Уплотнитель отверстия заднего расширения шланга; 6-3: Соединительная труба; 6-4: Первый быстродействующий гидравлический соединитель; 6-5: Первая неподвижная втулка; 6-6: Первая скользящая втулка; 6-7: Первая металлическая труба; 6-8: Второй быстродействующий гидравлический соединитель; 6-9: Третий быстродействующий гидравлический соединитель; 6-10: Вторая неподвижная втулка; 6-11: Вторая металлическая труба; 6-13: Вторая скользящая втулка; 6-14: Первое углубление уплотнителя отверстия; 6-15: Второе углубление уплотнителя отверстия; 6-16: Резьбовой соединитель; 7: Насосный агрегат гидравлического разрыва пласта; 7-1: Импульсный насос для гидравлического разрыва пласта; 7-2: Насос высокого давления для гидравлического разрыва пласта; 8: Шланг высокого давления; 9: Клапан для сброса давления; 10: Прибор для измерения и контроля гидравлического разрыва пласта; 11: Разрез угольного пласта; 12: Вентиляционный выемочный штрек; 13: Переключающий клапан II; 14: Переключающий клапан I; 15: Трехпутевой гидрораспределитель; 16: Адаптер; 17: Тонкий шланг высокого давления; 18: Ручной насос; 19: Ориентированная длинная скважина; и 20: Наклонная длинная скважина II. [0046] In the figures: 1: Transport excavation drift; 2: Coal seam; 3: Roofing; 4: Inclined long well I; 5: Mounting rod of high pressure seal; 6: packer; 6-1: Seal for the front expansion hole of the hose; 6-2: Seal for the back expansion hole of the hose; 6-3: connecting pipe; 6-4: First high-speed hydraulic connector; 6-5: First stationary sleeve; 6-6: First sliding sleeve; 6-7: First metal pipe; 6-8: Second high-speed hydraulic connector; 6-9: Third high-speed hydraulic connector; 6-10: Second stationary sleeve; 6-11: Second metal pipe; 6-13: Second sliding sleeve; 6-14: First recess of the hole seal; 6-15: Second recess of the hole seal; 6-16: Threaded connector; 7: pump unit hydraulic fracturing; 7-1: Pulse pump for hydraulic fracturing; 7-2: High pressure pump for hydraulic fracturing; 8: high pressure hose; 9: Pressure relief valve; 10: Instrument for measuring and monitoring hydraulic fracturing; 11: Section of a coal seam; 12: Vent extracting drift; 13: Changeover valve II; 14: Changeover valve I; 15: Three-way directional control valve; 16: adapter; 17: Thin high-pressure hose; 18: hand pump; 19: Oriented long well; and 20: Inclined Long Well II.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0047] Настоящее изобретение более подробно описывается ниже, со ссылкой на сопроводительные чертежи. [0047] The present invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawings.
[0048] Первый вариант осуществления [0048] First Embodiment
[0049] Как показано на ФИГ. 1 и ФИГ. 3-6, средняя толщина угольного пласта шахты составляет 7,5 м; непосредственная кровля из крупнозернистого песчаника, покрытого мелкой галькой, местами глинистым сланцем и песчаным сланцем, средней толщиной 6,32 м; верхняя кровля из крупнозернистого песчаника, средней толщиной 4,06 м; и непосредственное дно из тонкозернистого песчаника со средней толщиной 2,10 м. Резка рабочей поверхности: оттяжка, сеть и трос объединяются для поддержки прямоугольного штрека шириной сети 8,5 м, высотой сети 3,2 м и площадью поперечного сечения 27,2 м2. Транспортный выемочный штрек рабочей поверхности: оттяжка, сеть и трос объединяются для поддержки прямоугольного штрека шириной сети 4,6 м, высотой сети 3,2 м и площадью поперечного сечения 14,72 м2. Вентиляционный выемочный штрек рабочей поверхности: вариант поддержки такой же как и для транспортного выемочного штрека, прямоугольный штрек также шириной сети 4,6 м, высотой сети 3,2 м и площадью поперечного сечения 14,72 м2. [0049] As shown in FIG. 1 and FIG. 3-6, the average thickness of the coal seam of the mine is 7.5 m; direct roof of coarse-grained sandstone covered with fine pebbles, in some places clay shale and sand shale, an average thickness of 6.32 m; the upper roof is made of coarse-grained sandstone, with an average thickness of 4.06 m; and a direct bottom of fine-grained sandstone with an average thickness of 2.10 m. Cutting of the working surface: guy line, net and cable are combined to support a rectangular drift with a net width of 8.5 m, a net height of 3.2 m and a cross-sectional area of 27.2 m 2 . Transport excavation drift of the working surface: guy, network and cable are combined to support a rectangular drift with a network width of 4.6 m, a network height of 3.2 m and a cross-sectional area of 14.72 m 2 . Venting dredging drift of the working surface: the support option is the same as for the transport dredging drift, the rectangular drift is also 4.6 m wide, 3.2 m high and a cross-sectional area of 14.72 m 2 .
[0050] Как показано на ФИГ. 3 и ФИГ. 4, ориентированные длинные скважины 19, параллельные друг другу и перпендикулярные стене угля, построены в разрезе угольного пласта, место начала отверстия находится на расстоянии 1,2 м от дна, место завершения отверстия находится на расстоянии 1 м от кровли, а скважины имеют длину 50 м и диаметр 75 мм. [0050] As shown in FIG. 3 and FIG. 4, oriented
[0051] Как показано на ФИГ. 3 и ФИГ. 5, наклонные длинные скважины 14, параллельные друг другу и перпендикулярные стене угля, построены в транспортном выемочном штреке, место начала отверстия находится на расстоянии 1,2 м от дна, место завершения отверстия находится на расстоянии 1 м от кровли, а скважины имеют длину 105 м и диаметр 75 мм. [0051] As shown in FIG. 3 and FIG. 5, inclined
[0052] Как показано на ФИГ. 3 и ФИГ. 6, наклонные длинные скважины 1120, параллельные друг другу и перпендикулярные стене угля, построены вентиляционном выемочном штреке, место начала отверстия находится на расстоянии 1,2 м от дна, место завершения отверстия находится на расстоянии 1 м от кровли, скважины имеют длину 105 м и диаметр 75 мм, а скважины двух выемочных штреков расположены в шахматном порядке. При размещении скважин следует избегать геологических структурных поясов, таких как разломы, насколько это возможно в соответствии с геологическими данными, и избегать влияния геологических структур на эффект разрыва верхней части угольного пласта. [0052] As shown in FIG. 3 and FIG. 6, inclined long wells 1120, parallel to each other and perpendicular to the coal wall, are constructed by a ventilation excavation drift, the place where the hole starts is 1.2 m from the bottom, the place where the hole ends is 1 m from the roof, the wells are 105 m long and the diameter is 75 mm, and the wells of two excavating drifts are staggered. When placing wells, geological structural zones, such as faults, should be avoided, as far as possible in accordance with geological data, and the influence of geological structures on the fracture effect of the upper part of the coal seam should be avoided.
[0053] Сначала строятся незаряжаемые скважины, а затем строятся скважины двух выемочных штреков, причем бурение двух выемочных штреков выполняется последовательно от направления среза к направлению главного штрека. Последовательность гидравлического разрыва такая же, как последовательность построения скважины, гидравлический разрыв и строительство скважины выполняются одновременно и осуществляются параллельно, и если скорость строительства будет соответствовать, то скважины могут быть построены досрочно. [0053] First, non-rechargeable wells are constructed, and then wells of two extraction drifts are constructed, and drilling of two extraction drifts is performed sequentially from the cut direction to the direction of the main drift. The sequence of hydraulic fracturing is the same as the sequence of well construction, hydraulic fracturing and well construction are carried out simultaneously and are carried out in parallel, and if the construction speed is consistent, then the wells can be built ahead of schedule.
[0054] Для обеспечения эффекта трещинообразования длинных скважин и повышения однородности трещин и их количества используется сегментированный возвратный разрыв, для герметизации отверстий используется специальный пакер, длина сегментированного разрыва составляет от 10 до 20 м. и определяется после нескольких испытаний в соответствии с обстановкой на месте. [0054] To ensure the effect of cracking of long wells and to increase the uniformity of cracks and their number, a segmented return fracture is used, a special packer is used to seal the holes, the segmented fracture length is from 10 to 20 m and is determined after several tests in accordance with the situation on site.
[0055] Шаги проводятся следующим образом: [0055] The steps are as follows:
[0056] Как показано на ФИГ. 3, в шаге 1 ориентированные длинные скважины 19, параллельные друг другу и перпендикулярные стене угля в разрезанном угольном пласте 11, а наклонные длинные скважины I 14 и наклонные длинные скважины II 1120, параллельные друг другу и перпендикулярные стене угля, построены в транспортном выемочном штреке 1 и вентиляционном выемочном штреке 20 соответственно, скважины двух выемочных штреков расположены в шахматном порядке. [0056] As shown in FIG. 3, in
[0057] Как показано на ФИГ. 1, в шаге 2, устанавливается и отлаживается импульсный насос для гидравлического разрыва пласта 7-1. [0057] As shown in FIG. 1, in step 2, a pulse pump for hydraulic fracturing 7-1 is installed and debugged.
[0058] В шаге 3 пакер 6 переносится к нижней части скважины 4, скважины 19 или скважины 20, монтажный стержень уплотнения высокого давления 5, переходник 16 и шланг высокого давления 8 соединяются последовательно, а шланг высокого давления соединяется с импульсным насосом для гидравлического разрыва 7-1. [0058] In
[0059] В шаге 4 вода под высоким давлением закачивается в пакер с помощью ручного насоса 18, чтобы пакер 6 расширился для герметизации отверстия. [0059] In step 4, high pressure water is pumped into the packer using
[0060] В шаге 5 открывается переключающий клапан II, импульсный насос 7-1 запускается для гидравлического разрыва, где импульсный насос для гидравлического разрыва 7-1 выдает гидравлический импульс, имеющий давление в 20 МПа и номинальный расход 6,7 м3/ч; а изменение давления воды в скважинах с трещинами и просачивание воды в стену угля зоны трещин контролируют в режиме реального времени, наблюдая за прибором для измерения и контроля гидравлического разрыва пласта 10, установленным в трубопроводе во время процесса гидравлического разрыва. [0060] In step 5, switching valve II is opened, the pulse pump 7-1 is started for hydraulic fracturing, where the pulse pump for hydraulic fracturing 7-1 generates a hydraulic pulse having a pressure of 20 MPa and a nominal flow rate of 6.7 m 3 / h; and the change in water pressure in cracked wells and water leakage into the coal wall of the crack zone is monitored in real time, observing a device for measuring and monitoring hydraulic fracturing 10 installed in the pipeline during the hydraulic fracturing process.
[0061] В шаге 6, если прибор для измерения и контроля гидравлического разрыва пласта 10 показывает, что давление воды в скважине с трещинами составляет менее 5 МПа или продолжительность «запотевания» угольного пласта превышает 5-7 мин, то закрывается импульсный насос для гидравлического разрыва пласта 7-1, клапан сброса давления 9 открывается, а пакер 6 устанавливается в заданную вторую позицию разрыва для повторной герметизации. Шаг повторяется до тех пор пока пока весь участок бурения не будет разрушен. [0061] In step 6, if the device for measuring and monitoring hydraulic fracturing 10 shows that the water pressure in the well with cracks is less than 5 MPa or the duration of “fogging” of the coal formation exceeds 5-7 minutes, then the pulse pump for hydraulic fracturing is closed formation 7-1, the pressure relief valve 9 opens, and the packer 6 is installed in a given second position of the gap for re-sealing. The step is repeated until the entire drilling section is destroyed.
[0062] В шаге 7 пакер удаляется и монтируется на следующую скважину. Шаги 3-6 повторяются до тех пор, пока все скважины не будут разрушены. [0062] In
[0063] Шаги сегментированного возвратного разрыва в частности следующие: [0063] The steps of the segmented return gap are in particular as follows:
[0064] (a) Запустите импульсный насос для гидравлического разрыва пласта 7-1. [0064] (a) Start the pulse pump for hydraulic fracturing 7-1.
[0065] (b) Закачать воду в одну скважину с трещинами для цикличного гидравлического разрыва пласта; [0065] (b) Pump water into a single fractured well for cyclic hydraulic fracturing;
[0066] (c) Закрыть импульсный насос для гидравлического разрыва пласта 7-1, если прибор для измерения и контроля гидравлического разрыва пласта 10 показывает, что давление воды в скважине с трещинами составляет менее 5 МПа или продолжительность «запотевания» угольного пласта превышает 5-7 мин, и открыть клапан для сброса давления 9 для завершения цикличного гидравлического разрыва; [0066] (c) Close the pulse pump for hydraulic fracturing 7-1, if the device for measuring and monitoring hydraulic fracturing 10 shows that the water pressure in the well with cracks is less than 5 MPa or the duration of “fogging” of the coal formation exceeds 5- 7 min, and open the pressure relief valve 9 to complete the cyclic hydraulic fracture;
[0067] (d) Затем сделайте отступ от пакера 6 на 10-20 м в направлении отверстия скважины и снова выполните цикличный гидравлический разрыв пласта. [0067] (d) Then indent from the packer 6 10-20 m in the direction of the well bore and cycle the fracturing again.
[0068] (e) Повторить действие до тех пор, пока пакер 6 не отступит на глубину 15 м от отверстия скважины с трещинами для последнего цикличного гидравлического разрыва пласта. [0068] (e) Repeat until the packer 6 retreats to a depth of 15 m from the borehole with cracks for the last cyclic hydraulic fracturing.
[0069] (f) Извлечь пакер 6 для завершения возвратного сегментированного гидравлического разрыва. [0069] (f) Remove the packer 6 to complete the return segmented hydraulic fracture.
[0070] Второй вариант осуществления [0070] Second Embodiment
[0071] Как показано на ФИГ. 2, ФИГ. 3-6, средняя толщина угольного пласта шахты составляет 9 метров. Непосредственная кровля из крупнозернистого песчаника, покрытого мелкой галькой, местами глинистым сланцем и песчаным сланцем, средней толщиной 7 м; верхняя кровля из крупнозернистого песчаника, средней толщиной 4 м; и непосредственное дно из тонкозернистый песчаника со средней толщиной 2 м. Резка рабочей поверхности: оттяжка, сеть и трос объединяются для поддержки прямоугольного штрека шириной сети 9 м, высотой сети 3 м и площадью поперечного сечения 27 м2. Транспортный выемочный штрек рабочей поверхности: оттяжка, сеть и трос объединяются для поддержки прямоугольного штрека шириной сети 4,6 м, высотой сети 3,2 м и площадью поперечного сечения 14,72 м2. Вентиляционный выемочный штрек рабочей поверхности: вариант поддержки такой же как и для транспортного выемочного штрека, прямоугольный штрек также шириной сети 4,6 м, высотой сети 3,2 м и площадью поперечного сечения 14,72 м2. [0071] As shown in FIG. 2, FIG. 3-6, the average thickness of the coal seam of the mine is 9 meters. Direct roof of coarse-grained sandstone, covered with fine pebbles, in some places clay shale and sand shale, with an average thickness of 7 m; the upper roof is made of coarse-grained sandstone, with an average thickness of 4 m; and a direct bottom of fine-grained sandstone with an average thickness of 2 m. Cutting the working surface: guy, network and cable are combined to support a rectangular drift with a network width of 9 m, a network height of 3 m and a cross-sectional area of 27 m 2 . Transport excavation drift of the working surface: guy, network and cable are combined to support a rectangular drift with a network width of 4.6 m, a network height of 3.2 m and a cross-sectional area of 14.72 m 2 . Venting dredging drift of the working surface: the support option is the same as for the transport dredging drift, the rectangular drift is also 4.6 m wide, 3.2 m high and a cross-sectional area of 14.72 m 2 .
[0072] Как показано на ФИГ. 3 и ФИГ. 4, ориентированные длинные скважины 19, параллельные друг другу и перпендикулярные стене угля, построены в разрезе угольного пласта, место начала отверстия находится на расстоянии 1,2 м от дна, место завершения отверстия находится на расстоянии 1 м от кровли, а скважины имеют длину 50 м и диаметр 75 мм. [0072] As shown in FIG. 3 and FIG. 4, oriented
[0073] Как показано на ФИГ. 3 и ФИГ. 5, наклонные длинные скважины 14, параллельные друг другу и перпендикулярные стене угля, построены в транспортном выемочном штреке, место начала отверстия находится на расстоянии 1,2 м от дна, место завершения отверстия находится на расстоянии 1 м от кровли, а скважины имеют длину 105 м и диаметр 75 мм. [0073] As shown in FIG. 3 and FIG. 5, inclined
[0074] Как показано на ФИГ. 3 и ФИГ. 6, наклонные длинные скважины 1120, параллельные друг другу и перпендикулярные стене угля, построены вентиляционном выемочном штреке, место начала отверстия находится на расстоянии 1,2 м от дна, место завершения отверстия находится на расстоянии 1 м от кровли, скважины имеют длину 105 м и диаметр 75 мм, а скважины двух выемочных штреков расположены в шахматном порядке. При размещении скважин следует избегать геологических структурных поясов, таких как разломы, насколько это возможно в соответствии с геологическими данными, и избегать влияния геологических структур на эффект разрыва верхней части угольного пласта. [0074] As shown in FIG. 3 and FIG. 6, inclined long wells 1120, parallel to each other and perpendicular to the coal wall, are constructed by a ventilation excavation drift, the place where the hole starts is 1.2 m from the bottom, the place where the hole ends is 1 m from the roof, the wells are 105 m long and the diameter is 75 mm, and the wells of two excavating drifts are staggered. When placing wells, geological structural zones, such as faults, should be avoided, as far as possible in accordance with geological data, and the influence of geological structures on the fracture effect of the upper part of the coal seam should be avoided.
[0075] Сначала строятся незаряжаемые скважины, а затем строятся скважины двух выемочных штреков, причем бурение двух выемочных штреков выполняется последовательно от направления среза к направлению главного штрека. Последовательность гидравлического разрыва такая же, как последовательность построения скважины, гидравлический разрыв и строительство скважины выполняются одновременно и осуществляются параллельно, и если скорость строительства будет соответствовать, то скважины могут быть построены досрочно. [0075] First, non-rechargeable wells are constructed, and then wells of two extraction drifts are constructed, and drilling of two extraction drifts is performed sequentially from the cut direction to the direction of the main drift. The sequence of hydraulic fracturing is the same as the sequence of well construction, hydraulic fracturing and well construction are carried out simultaneously and are carried out in parallel, and if the construction speed is consistent, then the wells can be built ahead of schedule.
[0076] Для обеспечения эффекта трещинообразования длинных скважин и повышения однородности трещин и их количества используется сегментированный возвратный разрыв, для герметизации отверстий используется специальный пакер, длина сегментированного разрыва составляет от 10 до 20 м. и определяется после нескольких испытаний в соответствии с обстановкой на месте. [0076] To ensure the effect of cracking of long wells and to increase the uniformity of cracks and their number, a segmented return fracture is used, a special packer is used to seal the holes, the segmented fracture length is from 10 to 20 m and is determined after several tests in accordance with the situation on site.
[0077] Шаги проводятся следующим образом: [0077] The steps are as follows:
[0078] В шаге 1 ориентированные длинные скважины 19, параллельные друг другу и перпендикулярные стене угля в разрезанном угольном пласте 11, а наклонные длинные скважины I 14 и наклонные длинные скважины II 1120, параллельные друг другу и перпендикулярные стене угля, построены в транспортном выемочном штреке 1 и вентиляционном выемочном штреке 12 соответственно, скважины двух выемочных штреков расположены в шахматном порядке. [0078] In
[0079] В шаге 2 монтируется и отлаживается насос высокого давления для гидравлического разрыва 7-2, в то время как устанавливается импульсный насос для гидравлического разрыва пласта 7-1, и импульсный насос для гидравлического разрыва 7-1 и насос высокого давления для гидравлического разрыва 7-2 соединяются параллельно вместе посредством трёхпутевого гидрораспределителя. [0079] In step 2, a high pressure pump for hydraulic fracturing 7-2 is mounted and debugged, while a pulse pump for hydraulic fracturing 7-1, and a pulse pump for hydraulic fracturing 7-1 and a high pressure pump for hydraulic fracturing are installed 7-2 are connected in parallel together via a three-way valve.
[0080] В шаге 3 пакер 6 переносится к нижней части скважины 4, монтажный стержень уплотнения высокого давления 5, переходник 16 и шланг высокого давления 8 соединяются последовательно, а шланг высокого давления соединяется с импульсным насосом для гидравлического разрыва 7-1 и насосом высокого давления для гидравлического разрыва 7-2. [0080] In
[0081] В шаге 4 вода под высоким давлением закачивается в пакер с помощью ручного насоса 18, чтобы пакер 6 расширился для герметизации отверстия. [0081] In step 4, high pressure water is pumped into the packer using
[0082] В шаге 5 открывается переключающий клапан II 13 на трубопроводе импульсного насоса для гидравлического разрыва 7-1, закрывается переключающий клапан I 14 на трубопроводе насоса высокого давления для гидравлического разрыва 7-2, запускается импульсный насос для гидравлического разрыва 7-1, выдает гидравлический импульс, имеющий давление в МПа и номинальный расход 12 м3/ч. [0082] In step 5, the switching valve II 13 on the pipeline of the pulse pump for hydraulic fracturing 7-1 is opened, the switching valve I 14 on the pipeline of the high pressure pump for hydraulic fracturing 7-2 is closed, the pulse pump for hydraulic fracturing 7-1 is started, gives out a hydraulic pulse having a pressure in MPa and a nominal flow rate of 12 m 3 / h.
[0083] В шаге 6, после того, как импульсный насос для гидравлического разрыва 7-1 приводится в действие для проведения импульсного гидравлического разрыва в течение 30 минут, импульсный насос для гидравлического разрыва 7-1 гидроразрыва и переключающий клапан II 13 закрываются, затем переключающий клапан I 14 и насос высокого давления для гидравлического разрыва 7-2 открываются, образуется трещина, при импульсном гидравлическом разрыве, далее продолжает расширяться посредством насосной закачки с большой подачей, тем самым увеличивается дальность распространения трещины, а насос высокого давления для гидравлического разрыва пласта 7-2 имеет допустимое давление 63 МПа и номинальный расход 12 м3/ч. [0083] In step 6, after the hydraulic fracturing pulse pump 7-1 is actuated to conduct hydraulic fracturing for 30 minutes, the hydraulic fracturing pulse pump 7-1 and the switching valve II 13 are closed, then the switching valve I 14 and the high-pressure pump for hydraulic fracturing 7-2 open, a crack is formed during a pulsed hydraulic fracture, then continues to expand by pumping with a high flow rate, thereby increasing the range crack propagation, and the high pressure pump for hydraulic fracturing 7-2 has an allowable pressure of 63 MPa and a nominal flow rate of 12 m 3 / h.
[0084] В шаге 7, если прибор для измерения и контроля гидравлического разрыва пласта 10 показывает, что давление воды в скважине с трещинами составляет менее 5 МПа или продолжительность «запотевания» угольного пласта превышает 5-7 мин, то закрывается насос высокого давления для гидравлического разрыва пласта 7-2, клапан сброса давления 9 открывается, а пакер 6 устанавливается в заданную вторую позицию разрыва для повторной герметизации. Шаг повторяется до тех пор, пока пока весь участок бурения не будет разрушен. [0084] In
[0085] В шаге 8 пакер 6 удаляется и монтируется на следующую скважину. Шаги 3-7 повторяются до тех пор, пока все скважины не будут разрушены. [0085] In
[0086] Шаги сегментированного возвратного разрыва в частности следующие: [0086] The steps of the segmented return gap are in particular the following:
[0087] (a) Запустите импульсный насос для гидравлического разрыва пласта 7-1 или насос высокого давления для гидравлического разрыва пласта 7-2. [0087] (a) Run a pulse pump for hydraulic fracturing 7-1 or a high pressure pump for hydraulic fracturing 7-2.
[0088] (b) Закачать воду в одну скважину с трещинами для цикличного гидравлического разрыва пласта; [0088] (b) Pump water into one fractured well for cyclic hydraulic fracturing;
[0089] (c) Закрыть импульсный насос для гидравлического разрыва пласта 7-1 или насос высокого давления 7-2 для гидравлического разрыва, если прибор для измерения и контроля гидравлического разрыва пласта 10 показывает, что давление воды в скважине с трещинами составляет менее 5 МПа или продолжительность «запотевания» угольного пласта превышает 5-7 мин, и открыть клапан для сброса давления 9 для завершения цикличного гидравлического разрыва; [0089] (c) Close the pulse pump for hydraulic fracturing 7-1 or the high pressure pump 7-2 for hydraulic fracturing, if the device for measuring and monitoring hydraulic fracturing 10 indicates that the water pressure in the well with cracks is less than 5 MPa or the duration of "fogging" of the coal seam exceeds 5-7 minutes, and open the valve to relieve pressure 9 to complete the cyclic hydraulic fracture;
[0090] (d) Затем сделайте отступ от пакера 6 на 10-20 м в направлении отверстия скважины и снова выполните цикличный гидравлический разрыв пласта. [0090] (d) Then indent from the packer 6 10-20 m in the direction of the well bore and cycle the fracturing again.
[0091] (e) Повторить действие до тех пор, пока пакер не отступит на глубину 15 м от отверстия скважины с трещинами для последнего цикличного гидравлического разрыва пласта. [0091] (e) Repeat until the packer retreats to a depth of 15 m from the cracked borehole for the last cyclic hydraulic fracturing.
[0092] (f) Извлечь пакер 6 для завершения возвратного сегментированного гидравлического разрыва. [0092] (f) Remove the packer 6 to complete the return segmented hydraulic fracture.
[0093] Как показано на ФИГ. 7, пакер включает в себя уплотнитель отверстия переднего расширения шланга 6-1 и уплотнитель отверстия заднего расширения шланга 6-2. Уплотнитель отверстия переднего расширения шланга 6-1 и уплотнитель отверстия заднего расширения шланга 6-2 расположены в скважине на расстоянии друг от друга. Соединительная труба 6-3 и тонкий насос высокого давления17 расположены между уплотнителями отверстий переднего и заднего расширений шланга. Уплотнитель отверстия переднего шланга включает в себя первый быстродействующий гидравлический соединитель 6-4, первую неподвижную втулку 6-5, первую скользящую втулку 6-6, первую металлическую трубу 6-7 и первое углубление уплотнителя отверстия 6-14. Один конец первой металлической трубы 6-7 проходит через первую скользящую втулку 6-6 и соединен с первым быстродействующим гидравлическим соединителем 6-4, а другой конец проходит через первую скользящую втулку 6-6. Уплотнитель отверстия заднего шланга включает в себя второй быстродействующий гидравлический соединитель 6-8, третий быстродействующий гидравлический соединитель 6-9, резьбовой соединитель 6-16, вторую скользящую втулку 6-13, вторую неподвижную втулку 6-10, вторую металлическую трубу 6-11 и второе углубление уплотнителя отверстия 6-15. Один конец второй металлической трубы 6-11 проходит через вторую скользящую втулку 6-10 и соединен со вторым быстродействующим гидравлическим соединителем 6-8, а другой конец соединен со второй скользящей втулкой 6-13. Первый быстродействующий гидравлический соединитель 6-4 соединен со вторым быстродействующим гидравлическим соединителем 6-8 при помощи соединительной трубы 6-3. Один конец тонкого шланга высокого давления 17 проходит через первую неподвижную втулку 6-5 и соединен с уплотнителем отверстия переднего расширения шланга 6-1, а другой конец последовательно проходит через вторую неподвижную втулку 6-10, второе углубление уплотнителя отверстия 6-15, вторую скользящую втулку 6-13 и резьбовой соединитель 6-16 и подключен к внешнему ручному насосу 18. Когда на ручной насос производится нажим, уплотнитель отверстия капсулы расширяется в радиальном направлении и втягивается в продольном направлении, а первая скользящая втулка 6-6 и вторая скользящая втулка 6-13 свободно скользят по первой металлической трубе 6-7 и второй металлической трубе 6-11 соответственно. Соединительная труба 6-3 снабжена сквозным отверстием для выпуска воды под высоким давлением для разрушения угольной породы. [0093] As shown in FIG. 7, the packer includes a front expansion hole seal of the hose 6-1 and a rear expansion hole seal of the hose 6-2. The seal of the front expansion hole of the hose 6-1 and the seal of the rear expansion hole of the hose 6-2 are located in the well at a distance from each other. The connecting pipe 6-3 and the thin high-pressure pump 17 are located between the front and rear hose extension hole seals. The front hose hole seal includes a first quick-acting hydraulic connector 6-4, a first fixed sleeve 6-5, a first sliding sleeve 6-6, a first metal pipe 6-7, and a first recess of the hole seal 6-14. One end of the first metal pipe 6-7 passes through the first sliding sleeve 6-6 and is connected to the first high-speed hydraulic connector 6-4, and the other end passes through the first sliding sleeve 6-6. The rear hose opening seal includes a second high-speed hydraulic connector 6-8, a third high-speed hydraulic connector 6-9, a threaded connector 6-16, a second sliding sleeve 6-13, a second fixed sleeve 6-10, a second metal pipe 6-11 and the second recess of the seal hole 6-15. One end of the second metal pipe 6-11 passes through the second sliding sleeve 6-10 and is connected to the second quick-acting hydraulic connector 6-8, and the other end is connected to the second sliding sleeve 6-13. The first high-speed hydraulic connector 6-4 is connected to the second high-speed hydraulic connector 6-8 using a connecting pipe 6-3. One end of the thin high-pressure hose 17 passes through the first fixed sleeve 6-5 and is connected to the front expansion hole seal of the hose 6-1, and the other end passes sequentially through the second fixed sleeve 6-10, the second recess of the hole seal 6-15, the second sliding the sleeve 6-13 and the threaded connector 6-16 and is connected to the
[0094] После завершения строительства скважины соединительная труба 6-3 соответствующей длины выбирается в соответствии с длиной гидравлического разрыва конструкции, ручной насос 18 закачивает воду через тонкий шланг высокого давления 17 в уплотнители отверстий переднего и заднего расширений шланга для герметизации расширений уплотнителей отверстий, затем импульсный насос для гидравлического разрыва 7-1 или насос высокого давления для гидравлического разрыва 7-2 закачивает воду под высоким давлением в скважины через первую металлическую трубу 6-7 и вторую металлическую трубу 6-11, а сквозное отверстие на соединительной трубе 6-3 используются для выпуска воды под высоким давлением для разрушения угольной породы. Уплотнитель отверстия переднего расширения шланга 6-1 и уплотнитель отверстия заднего расширения шланга 6-2 после закачки воды расширяются радиально и вытягиваются в продольном направлении, первая скользящая втулка 6-6 и вторая скользящая втулка 6-13 свободно скользят вдоль первой металлической трубы 6-7 и второй металлической трубы 6-11 соответственно, между металлической трубой и скользящей втулкой предусмотрено уплотнительное кольцо для предотвращения вытекания воды из пакера, и вода закачивается до тех пор, пока сегмент скважины, находящийся между двумя уплотнителями отверстий расширения шланга, не будет полностью разломан. Сбрасывается давление воды и два уплотнителя отверстий возвращаются в состояние, которое было до закачки воды, и могут быть перемещены непосредственно в следующую скважину для осуществления гидравлического разрыва. [0094] After completion of the well construction, the connecting pipe 6-3 of the appropriate length is selected according to the hydraulic fracture length of the structure, the
Claims (25)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810398499.4 | 2018-04-28 | ||
| CN201810398499.4A CN108678747B (en) | 2018-04-28 | 2018-04-28 | A kind of method and apparatus of pulsed water fracturing control Top coal caving characteristic |
| PCT/CN2018/113600 WO2019205558A1 (en) | 2018-04-28 | 2018-11-02 | Method and device for controlling top coal caving performance by means of pulse hydraulic fracturing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2704997C1 true RU2704997C1 (en) | 2019-11-05 |
Family
ID=63801495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019126284A RU2704997C1 (en) | 2018-04-28 | 2018-11-02 | Method and device for control of coal bed upper part collapse area due to application of technology of pulsed hydraulic fracturing of a formation |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108678747B (en) |
| AU (1) | AU2018405437B2 (en) |
| RU (1) | RU2704997C1 (en) |
| WO (1) | WO2019205558A1 (en) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108678747B (en) * | 2018-04-28 | 2019-08-30 | 中国矿业大学 | A kind of method and apparatus of pulsed water fracturing control Top coal caving characteristic |
| CN112709575A (en) * | 2019-10-24 | 2021-04-27 | 西安闪光能源科技有限公司 | Hard thick coal seam top coal caving method based on controllable shock wave pre-splitting |
| CN111255454A (en) * | 2020-01-17 | 2020-06-09 | 天地科技股份有限公司 | Method for directional roof cutting and pressure relief of hard roof of coal mine |
| CN111636872B (en) * | 2020-06-09 | 2021-10-22 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | Method for increasing caving property of top coal through hydraulic fracturing |
| CN111908301B (en) * | 2020-07-15 | 2021-03-30 | 中南大学 | Underground ore lifting method |
| CN112343570A (en) * | 2020-10-16 | 2021-02-09 | 煤科集团沈阳研究院有限公司 | Coal mine porous hydraulic fracturing system and control method |
| CN113914858B (en) * | 2021-02-07 | 2024-04-12 | 中国矿业大学 | Basic roof and roof coal synchronous pre-cracking design method for shallow-buried double-hard super-thick coal seam |
| CN113006796B (en) * | 2021-04-14 | 2021-11-23 | 中国矿业大学 | Coal and contact symbiotic oil shale fracturing co-production method |
| CN113011048B (en) * | 2021-04-23 | 2022-02-18 | 西南石油大学 | Repeated fracturing simulation method for horizontal well of compact conglomerate reservoir |
| CN113217099B (en) * | 2021-06-08 | 2024-04-05 | 国能神东煤炭集团有限责任公司 | Hydraulic directional top plate cutting device |
| CN114165197B (en) * | 2021-12-09 | 2022-07-05 | 中国矿业大学(北京) | Pressure-relief and permeability-increasing device and method for pulse hydraulic fracturing coal seam |
| CN115217458B (en) * | 2022-05-25 | 2023-11-28 | 中国矿业大学 | Underground fracturing and proppant injection integrated device and construction method |
| CN115749713B (en) * | 2022-10-14 | 2023-06-16 | 中国矿业大学 | Rock stratum variable frequency pulse seam net fracturing method and equipment |
| CN118462168A (en) * | 2024-05-20 | 2024-08-09 | 中煤科工集团沈阳研究院有限公司 | Long-distance directional ultrahigh-pressure cutting roof caving equipment and construction process |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU622988A1 (en) * | 1975-10-13 | 1978-09-05 | Восточный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности | Device for pulsed injection of liquid into boreholes |
| SU883509A1 (en) * | 1980-03-24 | 1981-11-23 | Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Горного Дела Им.А.А.Скочинского | Method of conducting hydraulic treatment of coal bed |
| RU2209968C2 (en) * | 2001-09-06 | 2003-08-10 | ОАО "Промгаз" | Method of hydraulic fracturing of coal seam |
| RU2342531C1 (en) * | 2007-06-27 | 2008-12-27 | ЗАО "Межведомственная комиссия по взрывному делу при Академии горных наук" (ЗАО "МВК по ВД при АГН") | Combined method of loosening coal massif and facility for implementation of this method |
| CN101539028A (en) * | 2009-04-30 | 2009-09-23 | 中国矿业大学(北京) | Method and apparatus for preventing and controlling coal or rock dynamic disaster by high-pressure pulse water injection |
| RU2511329C1 (en) * | 2012-11-02 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Method of action on coal bed |
| CN105909228A (en) * | 2016-06-29 | 2016-08-31 | 中国矿业大学(北京) | Pulse high-pressure hydraulic slotting and fracturing device and method |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1029677A1 (en) * | 1981-07-20 | 1985-08-07 | Предприятие П/Я В-2683 | Rock breaking method and device for effecting same |
| RU2151877C1 (en) * | 1998-10-12 | 2000-06-27 | Национальный научный центр горного производства - Институт горного дела им. А.А. Скочинского | Process of pumping of fluid into rock mass and gear for its realization |
| RU2280163C1 (en) * | 2004-12-14 | 2006-07-20 | Дальневосточный государственный технический университет | Method for hydraulic fracturing of rock |
| CN101644156B (en) * | 2009-07-17 | 2011-06-08 | 中国矿业大学 | Method for weakening coal-rock mass by hydraulic blasting and fracturing |
| CN202023547U (en) * | 2011-04-29 | 2011-11-02 | 中国矿业大学 | Coal mine underground pulsed hydraulic fracturing equipment |
| US9057262B2 (en) * | 2012-07-27 | 2015-06-16 | Tempress Technologies, Inc. | Hyper-pressure pulse excavator |
| CN102797448B (en) * | 2012-08-31 | 2015-06-17 | 中国矿业大学 | Retreating sectional type hydraulic cracking method |
| CN103196762B (en) * | 2013-04-25 | 2014-10-15 | 重庆地质矿产研究院 | Experimental device and method for reforming shale gas reservoir through pulse hydraulic fracturing |
| CN103527198B (en) * | 2013-10-21 | 2016-02-24 | 中国矿业大学 | Cut a tight roof/top coal hydraulic fracture control method |
| CN204754895U (en) * | 2015-02-12 | 2015-11-11 | 中国矿业大学(北京) | Device is adopted to colliery slot of pulse water conservancy in pit - anti -reflection taking out of fracturing integration |
| CN105464638A (en) * | 2015-10-29 | 2016-04-06 | 中国石油大学(北京) | Coal bed gas well pulse radial drilling and double-pulsating hydrofracturing method |
| 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 |
| CN108678747B (en) * | 2018-04-28 | 2019-08-30 | 中国矿业大学 | A kind of method and apparatus of pulsed water fracturing control Top coal caving characteristic |
-
2018
- 2018-04-28 CN CN201810398499.4A patent/CN108678747B/en active Active
- 2018-11-02 AU AU2018405437A patent/AU2018405437B2/en not_active Ceased
- 2018-11-02 WO PCT/CN2018/113600 patent/WO2019205558A1/en active Application Filing
- 2018-11-02 RU RU2019126284A patent/RU2704997C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU622988A1 (en) * | 1975-10-13 | 1978-09-05 | Восточный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности | Device for pulsed injection of liquid into boreholes |
| SU883509A1 (en) * | 1980-03-24 | 1981-11-23 | Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Горного Дела Им.А.А.Скочинского | Method of conducting hydraulic treatment of coal bed |
| RU2209968C2 (en) * | 2001-09-06 | 2003-08-10 | ОАО "Промгаз" | Method of hydraulic fracturing of coal seam |
| RU2342531C1 (en) * | 2007-06-27 | 2008-12-27 | ЗАО "Межведомственная комиссия по взрывному делу при Академии горных наук" (ЗАО "МВК по ВД при АГН") | Combined method of loosening coal massif and facility for implementation of this method |
| CN101539028A (en) * | 2009-04-30 | 2009-09-23 | 中国矿业大学(北京) | Method and apparatus for preventing and controlling coal or rock dynamic disaster by high-pressure pulse water injection |
| RU2511329C1 (en) * | 2012-11-02 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Method of action on coal bed |
| CN105909228A (en) * | 2016-06-29 | 2016-08-31 | 中国矿业大学(北京) | Pulse high-pressure hydraulic slotting and fracturing device and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108678747A (en) | 2018-10-19 |
| WO2019205558A1 (en) | 2019-10-31 |
| AU2018405437B2 (en) | 2020-07-16 |
| CN108678747B (en) | 2019-08-30 |
| AU2018405437A1 (en) | 2019-11-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| 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 | |
| US12078034B2 (en) | Cracking permeability increasing method combining hydraulic fracturing and methane in-situ combustion explosion | |
| US9062545B2 (en) | High strain rate method of producing optimized fracture networks in reservoirs | |
| US9714555B2 (en) | Method of plugging a well | |
| CN106761852B (en) | The underwater coal petrography deep hole pressure-bearing microexplosion grouting water blocking method of wide area | |
| RU2373398C1 (en) | Method of degasification and softening of rocks | |
| CN108643877A (en) | Coal mine underground coal seam long drilling staged fracturing permeability-increasing and gas extraction method | |
| WO2016046521A1 (en) | Perforating gun assembly and method of use in hydraulic fracturing applications | |
| CN110344806B (en) | Auxiliary hydraulic fracturing method for small borehole explosion seam construction | |
| RU2432460C2 (en) | Procedures for formation fracturing and extraction of hydrocarbon fluid medium from formation | |
| CN110067558A (en) | A kind of severe inclined thick coal seam stope drift active workings joint release prevention and treatment impulsion pressure method | |
| CN115749713A (en) | Rock stratum frequency conversion pulse fracture network fracturing method and equipment | |
| CN114961682A (en) | Hydraulic fracturing device and fracturing construction method thereof | |
| CN109372508A (en) | The hydraulic orientation of underground coal mine cuts top equipment and its construction method | |
| RU2396429C1 (en) | Procedure for weakening marginal massif of mine workings at development of coal beds | |
| CN113389548B (en) | Method for coal mine stope face to rapidly pass through coal-free area | |
| CN106121644B (en) | The water-filling pressure-bearing unloading pressure by blasting of cellular structure and supporting reinforcement are crosslinked based on drilling in coal and rock plane | |
| CN102619496B (en) | Method for layering, stage multi-level blasting, hole expanding and crack expanding of oil-gas-bearing rock | |
| CN113338873B (en) | Shale gas reservoir multilateral well detonation pressure enhanced extraction method | |
| CN106437666A (en) | Novel technology for igniting specific explosive for explosive fracturing in oil and gas reservoir | |
| RU2464421C2 (en) | Extraction of ore using explosion and thermal fragmentation | |
| CN113338888B (en) | Method for promoting vertical shaft shale gas exploitation by horizontal branch well combustion explosion fracturing | |
| CN114856684A (en) | Fracturing cooperative control method for gas extraction of longwall mining end suspended roof and goaf | |
| CN209416187U (en) | A kind of top plate fracturing device of coal mining | |
| CN109539920A (en) | A kind of top plate fracturing method and device of coal mining |