SU1035148A1 - Способ оттаивани мерзлых пород - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ОТТАИВАНИЯ МЕРЗЛЫХ ПОРОД, включающий бурение рабочей и циркул ционной скважин до интервалов пластов с относительно высокой температурой , отбор через скважины высокотемпературной глубинной, воды и нагнетание последней насосом в слой мерзлых пород , отличающийс  тем, что, с целью -- 5 i- -,- J НИЙ гг,..-,,.... 1 .-: 1,1/ L -«Mi/,vs,. ; вышени  эффективности использовани  тепла высокотемпературной глубинной воды, верхнюю часть циркул ционной и устье рабочей скважин герметизируют, а рабочую, скважину обсаживают трубами и цементируют на всю глубину с выполнением верхнего и нижнего перфорированных участков соответственно в зоне контакта мерзлых и талых пород и в нижней части скважины, при этом насос, который подвешивают в рабочей скважине, оборудуют разобщающим пакетом и сначала погружают в зону между верхним .и нижним перфорированными участками, а затем включают, отбира  через нижний перфорированный участок глубинную высокотемпературную воду из нижних пластов пород, а через верхний нагнета  ее на мерзлые породы с последующим возвратом в нижние пластины через циркул ционную скважину. 7

Description

Изобретение относитс  к горной промышленности и предназначено дл  подготов ки мерзлых пород к добыче. Известны способы оттаивани  мерзлых пород с использованием внешних источников тепловой энергии 1. Наиболее близким к предлагаемому по технической суш,ности  вл етс  способ оттаивани  мерзлых пород, включаюш.ий бурение рабочей и циркул ционной скважин до интервалов пластов с относительно высокой температурой, отбор через скважины высокотемпературной глубинной воды и нагнетание последней насосом в слой мерзлых пород 2. Однако указанные способы характеризуютс  недостаточной эффективностью использовани  тепла высокотемпературной глубинной воды. Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности использовани  тепла высокотемпературной глубинной воды, за счет естественной- внутрипластовой конвекции в фильтрационном потоке. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу оттаивани  мерзлых пород , включающему бурение рабочей и циркул ционной скважин до интервалов пластов с относительно высокой температурой, отбор через скважины высокотемпературной глубинной воды и нагнетание последней насосом в слой мерзлых пород, верхнюю часть циркул ционной и устье рабочей скважин герметизируют, а рабочую скважину обсаживают трубами и цементируют на всю глубину с выполнением верхнего и нижнего перфорированных участков соответственно в зоне контакта мерзлых и талых пород и в нижней части скважины, при этом насос, который подвешивают в рабочей скважине, оборудуют разобщаюшим пакером и сначала погружают в зону верхним и нижним перфорированными участками , а затем включают, отбира  через нижний перфорированный участок глубинную высокотемпературную воду из нижних пластов пород, а через верхний нагнета  ее в мерзлые породы е последующим возвратом в нижние пласты через циркул ционную скважину. На чертеже показана схема осушествлени  предлагаемого способа, разрез. На схеме показаны мерзлые породы 1, породы 2 с высокотемпературной глубинной водой, рабоча  скважина 3, циркул ционна  скважина 4, обсадна  колонна 5, затрубна  цементаци  6, герметизирующий фланец 7, верхний перфорационный участок 8, нижний перфорационный участок 9, насос 10, подвесные штанги 11, разобщающий пакер 12. Стрелками на схеме показаны направлени  циркул ции высокотемпературной пластовой воды, а римскими цифрами I, II, III - последовательные положени  границы талых и мерзлых пород. Способ осуществл ют следующим образом . Через мерзлые породы 1 и талые породы 2 с относительно высокой температурой пластовых вод бур т рабочую 3 и циркул ционную 4 скважины. Верхнюю часть скважины 3 и весь ствол скважины 4 обсаивают трубами 5 и выполн ют затрубную цементацию 6. На устье скважин 3 и 4 устанавливают герметизирующие фланцы 7. В скважине 3 в зоне контакта мерзлых и талых пород выполн ют верхний перфорационный участок 8, а в зоне высокотемпературной пластовой воды - нижний перфорационный участок 9. В скважине 3 в интервале между перфорационными участками 8 и 9 устанавливают насос 10 на штангах И, предварительно оборудовав его разобщающим пакером 10. Затем включают погружной электронасос 10. При этом тепла  пластова  вода в зоны 2 через перфорацию 9 откачиваетс  насосом 10 и нагнетаетс  через перфорацию 8 в зону контакта мерзлых 1 и талых 2 пород. При этом тепла  пластова  вода в верхней части разреза фильтруетс  от скважины 3 к скважине 4, отдает тепло породам 1 и охлаждаетс ; затем по стволу циркул ционной скважины 4 поступает в интервал теплых пород 2 и по нижней части разреза движетс  к скважине 3, нагрева сь за счет теплообмена с окружающими породами 2. Затем цикл циркул ции повтор етс . В верхней части циркулирующа  вода нагревает породы 1, и в результате развиваетс  зона та ни  пород, причем граница мерзлых и талых пород перемещаетс  вверх и в стороны от скважины 3. Последовательное формирование зоны та ни  пород 1 по этапам I, П и III обеспечиваетс  как принудительной циркул цией за счет работы насоса 10,так и естественной конвекцией за счет разности удельных весов теплой и холодной воды. При этом обеспечиваетс  высокоэффективное использование тепла термальной глубинной воды.

Claims (1)

1. СПОСОБ ОТТАИВАНИЯ МЕРЗЛЫХ ПОРОД, включающий бурение рабочей и циркуляционной скважин до интервалов пластов с относительно высокой температурой, отбор через скважины высокотемпературной глубинной. воды и нагнетание последней насосом в слой мерзлых пород, отличающийся тем, что, с целью по- вышения эффективности использования тепла высокотемпературной глубинной воды, верхнюю часть циркуляционной и устье рабочей скважин герметизируют, а рабочую,, скважину обсаживают трубами и цементируют нд всю глубину с выполнением верхнего и нижнего перфорированных участков соответственно в зоне контакта мерзлых и талых пород и в нижней части скважины, при этом насос, который подвешивают в рабочей скважине, оборудуют разобщающим пакетом и сначала погружают в зону между верхним .и нижним перфорированными участками, а затем включают, отбирая через нижний перфорированный участок глубинную высокотемпературную воду из нижних пластов пород, а через верхний нагнетая ее на мерзлые породы с последующим возвратом в нижние пластины' через циркуляционную скважину.