SU1559204A1 - Способ предотвращени газодинамических влений при отработке метанообильных угольных пластов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горному делу и может быть использовано дл  предотвращени  внезапных выбросов угл , породы и газа при отработке метанообильных угольных пластов. Цель изобретени  - повышение безопасности отработки метанообильных пластов за счет интенсификации процесса перехода газов в угольном пласте в кристаллогидратное состо ние. В угольном пласте бур т нагнетательные скважины и дегазационную скважину (ДС). Резервуар (Р) наполн ют водой с поверхностно-активными веществами из магистрального водопровода с одновременной подачей в него органического растворител . Смесь диспергируют до образовани  эмульсии (Э), которую одновременно и охлаждают. Из ДС в Р подают метан, снижают т-ру в Р до образовани  в Э кристаллогидратов метана. Т-ру поддерживают пониженной до образовани  устойчивой водокристаллогидратной Э, которую подают в нагнетательные скважины в режиме пульсации. Дл  пластов нагретых до высоких первоначальных т-р, перед подачей водокристаллогидратной Э, после частичного извлечени  метана через ДС производ т охлаждение этих пластов. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к горному делу и может быть использовано дл  предотвращени  внезапных выбросов угл , породы и газа при отработке ме- танообильных угольных пластов.

Цель изобретени  - повышение безопасности отработки метанообильных угольных пластов за счет интенсификации процесса перехода газов в угольном пласте в кристаллогидратное сос- ние.

На чертеже изображена принципиальна  схема реализации способа.

На схеме обозначены резервуар 1 дл  образовани  водокр исталлогидрат- ной эмульсии с размещенными в нем теплообменником 2, который подключен на выход холодильника 3, диспергато- ром 4, соединенным с генератором 5 ультразвуковых колебаний, и перфорированным коллектором 6, сообщенным через запорный вентиль 7 посредством трубопровода 8 с нагнетательной стороной компрессора 9, всасывающа  сторона которого содержит вентиль 10 и трубопровод 11, подключенный к дегазационной скважине 12, емкость 13 с органическим растворителем, вентиль 14, регулирующий подачу органического раствора, трубопровод 15 дл  на- полнеии  резервуара водой с задвижкой 16, подключенный к магистральному водопроводу 17, высоконапорный насос 18, расходомер 19, импульсатор 20, соединенный трубопроводом 21 с обсадной трубой нагнетательной скважины 22 и манометр 23 дл  контрол  давлени  нагнетани  жидкости.

Способ осуществл етс  следующим образом,

Дл  производства дегазационных работ в газоносный угольный пласт бур т на определенном рассто нии друг от друга р д нагнетательных скважин 22 и дегазационную скважину 12. Скважины 22 обсаживают трубами на всю длину вплоть до угольного пласта и подключают к ним трубопровод 21 о Дегазационную скважину 12 обсаживают только у усть  и соедин ют ее с трубопроводом 11. Дл  забора воды из магистрального водопровода 17 к нему подключают трубопровод 15. Затем открывают задвижку 16 и заполн ют резервуар 1 водой с одновременной подачей в него из емкости 13 некоторого количества органического раст1

ворител , в качестве которого может быть использован бензол или четырех- хлористый углерод. Расход раствори- тел  регулируют вентилем 14. После заполнени  р-езервуара 1 задвижку 16 закрывают, включают генератор 5 и посредством диспергатора 4 Создают в водной среде резервуара 1 ультра- звуковое поле, которое способствует образованию эмульсии и ее интенсивному перемешиванию. Дл  повышени  устойчивости эмульсии в воду добавл ют стабилизатор, например ПАВ. Одновременно в теплообменник 2 из холодильника 3 подают хладагент дл  охлаждени  образующейс  эмульсии. Затем открывают вентиль 7 и включают компрессор 9. Вентиль 10 используют дл  регулировки количества метана, подаваемого в резервуар 1 из дегазационной скважины 12. Излишки метана удал ют через предохранительный клапан . Температуру воды в резервуаре 1 снижают до образовани 1 в ней устойчивых кристаллогидратов метана. В случае быстрого снижени  температуры

угольного пласта, особенно на начальном этапе дегазации, воду в резервуаре 1 охлаждают до 0°С. После достижени  заданных температур и образовани  в резервуаре 1 устойчивой водо- кристаллогидратной эмульсии включают высоконапорный насос 18 и запускают в работу импульсатор 20. При этом во- докристаллогидратна  эмульси  нагнетаетс  под давлением по трубопроводу 21 в скважину 22 и далее в угольный пласт. Импульсатор 20 обеспечивает ударно-пульсирующий режим нагнетани , что позвол ет периодически раскрывать и снижать поры и каналы в угольном массиве и тем самым активно перемешивать имеющийс  там газ с нагнетаемой жидкостью. Расход и давление жидкости контролируют соответственно по расходомеру 19 и манометру 23. По мере надобности в резервуар 1 добавл ют воду из магистрального водопровода 17 и органический растворитель из емкости 13. Метан и другие сопутствующие газообразные предельные и непредельные углеводороды, наход щиес  в порах, каналах и естественных полост х угольного пласта, за счет ударно-пульсирующего режима нагнетани  интенсивно перемешиваютс  с поступающей холодной водой. Благодар  наличию в ней инициирующей затравки в виде гидратных центров кристаллизации и взвешенных тонкодисперсных капель органического растворител , насыщающего пласт, газы быстро переход т в кристаллогидратное состо ние с образованием устойчивых двойных гидратов, при этом давление газа в пласте резко снижаетс , что позвол ет исключить газодинамические  влени  при обработке пластов. Если дегазируемый угольный пласт имеет первоначально высокую температуру, то перед нагнетанием водокристаллогидрат- ной.эмульсии его охлаждают путем закачивани  в скважины 22 холодного воздуха или жидкого азота.

Claims (5)

1. Способ предотвращени  газодинамических  влений при отработке метано- обильных угольных пластов, включающий iбурение скважин, нагнетание в них воды под давлением с одновременным охлаждением- пласта до температуры образовани  газовых гидратов, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  безо-1

пасности отработки метанообильных угольных пластов за счет интенсификации процесса перехода газов в крис- таллогидратное состо ние, после подачи в пласт воды в скважины нагнетают водокристаллогидратную эмульсию в. ударно-пульсирующем режиме, при этом водокристаллогидратную эмульсию формируют введением в охлажденную воду органического растворител  и инициирующих образований.

2. Способ по п. 1, отличающий с   тем, что органический раст10

3.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что в качестве инициирующих образований используют кристаллогидраты метана или других угпе- водородов.

4.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что водокристаллогидратную эмульсию нагнетают после охлаждени  пластов.

5. Способ по п. 3, отличающ п п. V. л -T.4S j.. г- щ и и с   тем, что дл  образовани 

воритель выбирают из р да углеводоро- 15 кристаллогидратов используют метан дов или хлоропроизводных углеводоро- из дегазационных скважин обрабатыва

3.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что в качестве инициирующих образований используют кристаллогидраты метана или других угпе- водородов.

4.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что водокристаллогидратную эмульсию нагнетают после охлаждени  пластов.

дов,

23

емого пласта.