RU2728071C2 - Способ расширения скважины - Google Patents
Способ расширения скважины Download PDFInfo
- Publication number
- RU2728071C2 RU2728071C2 RU2019100582A RU2019100582A RU2728071C2 RU 2728071 C2 RU2728071 C2 RU 2728071C2 RU 2019100582 A RU2019100582 A RU 2019100582A RU 2019100582 A RU2019100582 A RU 2019100582A RU 2728071 C2 RU2728071 C2 RU 2728071C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- well
- additional
- wells
- drilling
- pilot
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000005422 blasting Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004880 explosion Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 9
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 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
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/28—Enlarging drilled holes, e.g. by counterboring
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C37/00—Other methods or devices for dislodging with or without loading
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D1/00—Sinking shafts
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D3/00—Raising shafts, i.e. working upwards from the bottom
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области горного и взрывного дела, в частности к бурению, точнее, к методам расширения скважин малого диаметра и может использоваться при проведении работ в сложных горно-технических условиях. Способ расширения скважины заключается в бурении пилотной центральной скважины, бурении вокруг нее дополнительных скважин, размещении в дополнительных скважинах зарядов взрывчатых веществ и их подрыве. Массу зарядов взрывчатого вещества в каждой дополнительной скважине выбирают таким образом, чтобы их взрыв вызывал трещинообразование по линии «пилотная скважина – дополнительная скважина» без разрушения скальной породы. Заряд взрывчатого вещества размещают в пилотной центральной скважине и осуществляют подрыв в ней этого заряда взрывчатого вещества, затем очищают скважину от образовавшихся кусков породы и пылевых частиц. Обеспечивается расширение скважины до заданного диаметра в стесненных условиях без бурового оборудования и с обеспечением ее функционального назначения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение.
Изобретение относится к области горного и взрывного дела, в частности к бурению или к методам расширения скважин малого диаметра и может использоваться при проведении работ в сложных горнотехнических условиях.
Техническая проблема, на решение которой направлено изобретение.
При проведении работ по возведению скважин в сложных горнотехнических условиях, в том числе под землей, и условиях горного рельефа местности в некоторых случаях невозможно или затруднено применение техники для бурения скважин заданного диаметра.
Уровень техники.
Главными методами расширения скважин является разбуривание пилотных скважин инструментом требуемого диаметра или применение различных термических расширительных устройств.
Аналог.
Известны и масштабно используются способы огневого расширения. Для их применения требуется сложное и энергозатратное оборудование.
Наиболее широко применяются способы расширения скважин разбуриванием, т.е. повторным бурением долотом бОльшего диаметра. Суть способа изложена в работах Кутузова Б.Н. [1] и других авторов [2, 3]. В этом случае расширяемая скважина является пилотной, которая в последующем разбуривается различным по диаметру буровым инструментом.
Аналогично указанный способ изложен в авторских свидетельствах СССР, патентах РФ [4-6] и других стран [7-9].
Применение указанных способов и технологических операций в стесненных и сложных горных условиях либо существенно затруднено (например, требует применения авиационных средств), либо вообще не возможно.
Прототип.
Наиболее близким по существу к заявляемому техническому решению является способ расширения скважин, изложенный в патенте [10].
Этот способ предусматривает бурение пилотной центральной скважины и бурение вокруг нее дополнительных скважин. Затем в дополнительных скважинах размещают заряды взрывчатых веществ и подрывают эти заряды.
Основным недостатком способа-прототипа является разрушение приповерхностной части массива. При таком разрушении массива функциональное использование расширенной скважины практически неосуществимо.
Технический результат изобретения.
Техническим результатом предлагаемого способа является расширение скважины до заданного диаметра в стесненных условиях без бурового оборудования и с обеспечением ее функционального назначения.
Способ достижения технического результата.
Технический результат достигается следующим образом.
После бурения пилотной центральной скважины вокруг нее бурят еще несколько дополнительных скважин. В дополнительных скважинах размещают заряды взрывчатого вещества, подрывают эти заряды, а затем размещают заряд взрывчатого вещества в пилотной центральной скважине и подрывают в ней этот заряд взрывчатого вещества. Массу заряда взрывчатого вещества в каждой дополнительной скважине выбирают таким образом, чтобы их взрыв не разрушал скальную породу, а только вызывал трещинообразование по линии «пилотная центральная скважина - дополнительная скважина».
После проведения цикла подрывов ствол пилотной центральной скважины очищают от образовавшихся кусков породы и пылевых частиц.
Для достижения оптимального эффекта взрывного воздействия заряды взрывчатого вещества в пилотной центральной скважине и дополнительных скважинах инициируют из забоя скважин.
При невозможности размещения боевиков в забое заряды взрывчатого вещества в пилотной центральной скважине и дополнительных скважинах инициируют из любой точки скважин.
Если после первого этапа расширения требуемый диаметр скважины не достигнут, то бурят новую серию дополнительных скважин и повторяют процедуру расширения.
Указанный технический результат предлагаемого способа достигается тем, что расширение скважины осуществляется посредством поочередного взрывания нескольких зарядов взрывчатых веществ, расположенных в дополнительных и пилотной центральной скважинах. При таком способе расширения скважины не требуется установка и применение сложного и громоздкого бурового оборудования в стесненных условиях.
Сущность изобретения
Схематично предлагаемый способ поясняется на рисунке (фиг. 1).
После бурения пилотной центральной скважины (1) и дополнительных скважин (2) в них размещаются заряды взрывчатого вещества (4) длиной Lзар и подрываются в указанной выше последовательности.
Если после выполнения указанных операций не будет достигнут заданный диаметр скважины бурится новая серия дополнительных скважин (3) и повторяется процедура расширения.
Наибольший эффект воздействия взрыва на скальный массив достигается при инициировании заряда взрывчатого вещества, т.е. размещении патрона боевика (5), в забое скважины.
При невозможности размещения патрона боевика в забое его (6) можно устанавливать в любом месте по длине заряда.
Обоснование соответствия критерию охраноспособности «новизна».
Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку в общедоступных источниках нет сведений о способе расширения с применение энергии взрыва.
Обоснование соответствия критерию охраноспособности «изобретательский уровень».
Предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень, поскольку из опубликованных научных данных и известных технических решений явным образом не следует, что заявленный способ расширения скважин дает возможность получать скважины заданного диаметра в сложных горно-технических и топографических условиях, когда невозможно применить буровую и горную технику для возведения скважин большого (заданного) диаметра.
Обоснование соответствия критерию охраноспособности «промышленная применимость».
Предлагаемое техническое решение промышленно применимо, так как для его реализации могут быть использованы стандартное оборудование, приспособления и материалы широко распространенные в буровзрывной технологии.
Результаты экспериментальной проверки реализации способа.
Предлагаемый способ реализован в промышленных условиях при проведении работ, связанных с созданием скважины требуемого диаметра в скальном массиве.
Результаты эксперимента представлены на фото (фиг. 2).
На фото (фиг. 2) отчетливо видны схлопнувшиеся дополнительные скважины и расширенная пилотная центральная скважина.
Пилотная и дополнительные скважины были пробурены диаметром 43 мм и глубиной 3,1 м. После выполнения процедуры расширения пилотная центральная скважина была расширена до диаметра 120 мм, глубина составила - 2,2 м. Таким образом, площадь сечения расширенной скважины близка к сумме площадей пилотной и дополнительных скважин.
При этом расширенная скважина обеспечивает свое функциональное назначение.
Обоснование технико-экономической эффективности изобретения.
Технико-экономическая эффективность предложенного способа заключается в снижении технических затрат и повышении производительности.
Список использованных источников
1. Кутузов Б.Н. Методы ведения взрывных работ, ч. 2, Взрывные работы в горном деле и промышленности; - М: Издательство горная книга, МГГУ, 2008.
2. Мангуш С.К., Крюков Г.М., Фисун Л.П. Взрывные работы при подземной разработке полезных ископаемых. Учебник для вузов. М.: Изд. АГН, 2000.
3. Барон В.Л., Кантор В.Х. Техника и технология взрывных работ в США. Недра, 1989.
4. Кононов Н.П., Паршин В.П., Купец Г.О., Чирва А.Г., Саенко В.К. Способ проходки восстающих выработок. А.с. СССР №989073, опубл. 15.01.1983. Бюл. №2.
5. Вороненко В.К., Гааль А.В., Коротаев А.Е., Козырев В.Г. Способ проходки восстающих выработок. А.с. СССР №1802140, опубл. 15.03.1993. Бюл. №10.
6. Гаркушин П.К., Ткачев А.В., Разоренов А.В. Способ проходки вертикального ствола. Патент РФ №2229602, опубл. 27.05.2004. Бюл. №36.
7. Патент на изобретение UA №23940 А (Трест «Кривбассшахтострой» и др.), 31.08.1998.
8. Патент на изобретение KR №101286128 B1 (Sungpoong Constrctional Со Ltd), 09.07.2013.
9. Патент на изобретение CN №106089212 A (Hebei Iron & Steel Group Mining Co Ltd), 09.11.2016.
10. Способ расширения скважины. Патент JP №3073277 В2, опубл. 07.08.2000, фиг. 1-6.
Claims (3)
1. Способ расширения скважины, заключающийся в бурении пилотной центральной скважины, бурении вокруг нее дополнительных скважин, размещении в дополнительных скважинах зарядов взрывчатых веществ и их подрыве, отличающийся тем, что массу зарядов взрывчатого вещества в каждой дополнительной скважине выбирают таким образом, чтобы их взрыв вызывал трещинообразование по линии «пилотная скважина – дополнительная скважина» без разрушения скальной породы, размещают заряд взрывчатого вещества в пилотной центральной скважине и осуществляют подрыв в ней этого заряда взрывчатого вещества, затем очищают скважину от образовавшихся кусков породы и пылевых частиц.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что заряды взрывчатого вещества в пилотной центральной скважине и дополнительных скважинах инициируют в забое скважин.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что заряды взрывчатого вещества в пилотной центральной скважине и дополнительных скважинах инициируют в любой точке скважин.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019100582A RU2728071C2 (ru) | 2019-01-14 | 2019-01-14 | Способ расширения скважины |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019100582A RU2728071C2 (ru) | 2019-01-14 | 2019-01-14 | Способ расширения скважины |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2019100582A3 RU2019100582A3 (ru) | 2020-07-14 |
| RU2019100582A RU2019100582A (ru) | 2020-07-14 |
| RU2728071C2 true RU2728071C2 (ru) | 2020-07-28 |
Family
ID=71617618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019100582A RU2728071C2 (ru) | 2019-01-14 | 2019-01-14 | Способ расширения скважины |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2728071C2 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU989073A1 (ru) * | 1981-09-04 | 1983-01-15 | Научно-Исследовательский Горнорудный Институт | Способ проходки восстающих выработок |
| UA23940A (ru) * | 1995-03-29 | 1998-08-31 | Трест "Кривбасшахтобуд" | Способ отбивки горных пород при проходке вертикальных стволов |
| JP3073277B2 (ja) * | 1991-07-31 | 2000-08-07 | 名東電気工事株式会社 | 鉄塔基礎穴等の掘削方法 |
| RU2229602C2 (ru) * | 2002-06-04 | 2004-05-27 | Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт) | Способ проходки вертикального ствола |
| KR101286128B1 (ko) * | 2011-12-14 | 2013-07-15 | (주)성풍건설 | 수직터널 확공방법 |
| CN106089212A (zh) * | 2016-07-19 | 2016-11-09 | 河北钢铁集团矿业有限公司 | 硬岩快速开掘天井爆破设计方法 |
-
2019
- 2019-01-14 RU RU2019100582A patent/RU2728071C2/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU989073A1 (ru) * | 1981-09-04 | 1983-01-15 | Научно-Исследовательский Горнорудный Институт | Способ проходки восстающих выработок |
| JP3073277B2 (ja) * | 1991-07-31 | 2000-08-07 | 名東電気工事株式会社 | 鉄塔基礎穴等の掘削方法 |
| UA23940A (ru) * | 1995-03-29 | 1998-08-31 | Трест "Кривбасшахтобуд" | Способ отбивки горных пород при проходке вертикальных стволов |
| RU2229602C2 (ru) * | 2002-06-04 | 2004-05-27 | Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт) | Способ проходки вертикального ствола |
| KR101286128B1 (ko) * | 2011-12-14 | 2013-07-15 | (주)성풍건설 | 수직터널 확공방법 |
| CN106089212A (zh) * | 2016-07-19 | 2016-11-09 | 河北钢铁集团矿业有限公司 | 硬岩快速开掘天井爆破设计方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2019100582A3 (ru) | 2020-07-14 |
| RU2019100582A (ru) | 2020-07-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2411353C2 (ru) | Способ создания перфорационных отверстий в подземной формации | |
| US9062545B2 (en) | High strain rate method of producing optimized fracture networks in reservoirs | |
| US3434757A (en) | Shale oil-producing process | |
| KR101551905B1 (ko) | 대구경과 소구경의 장약공을 이용한 터널 발파 패턴 및 터널 발파 방법 | |
| Pal Roy | Emerging trends in drilling and blasting technology: concerns and commitments | |
| CN110344806A (zh) | 一种小井眼爆炸造缝辅助水力压裂方法 | |
| RU2728071C2 (ru) | Способ расширения скважины | |
| RU2476819C1 (ru) | Способ взрывной отбойки руд и пород на подземных горных работах | |
| RU2554359C1 (ru) | Способ разрушения замороженных грунтов при буровзрывной проходке горных выработок | |
| Shamaev et al. | Wall control and contour blasting to ensure the stability of the quarry boards when operating drilling and blasting works | |
| RU2464421C2 (ru) | Извлечение руды с использованием взрыва и термического дробления | |
| RU2566354C2 (ru) | Способ взрывной отбойки первичной камеры | |
| KR20040011893A (ko) | 폭약 발파장치 및 방법 | |
| RU2116612C1 (ru) | Способ ведения взрывных работ | |
| US4135450A (en) | Method of underground mining | |
| RU2311531C2 (ru) | Способ подземной газификации угля | |
| US20200018144A1 (en) | Charge based stimulation of adjacent wells to form interconnected fracture network and hydrocarbon production therefrom | |
| WO2016205935A1 (en) | Controlled directional blasting | |
| Sokolov et al. | Optimal combination technology for high-grade quartz production based on modeling | |
| RU2503799C2 (ru) | Способ добычи сланцевого газа | |
| RU2634597C1 (ru) | Способ проходки горных выработок и ведения очистных работ | |
| RU2691794C1 (ru) | Способ увеличения нефтеотдачи пласта методом динамического воздействия на пласт | |
| KR101704013B1 (ko) | 단일 및 복합 자유면에서 지연 시차를 이용하는 자유면의 위상 및 직렬 확장 발파공법 | |
| RU2445459C1 (ru) | Способ подземной разработки мощных рудных месторождений | |
| Karkocha | Hydraulic fracturing technology in rock burst hazard controlling |