SU972145A1

SU972145A1 - Способ гидравлической обработки высокогазоносного угольного пласта

Info

Publication number: SU972145A1
Application number: SU813230700A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Семенович Бурчаков; Алексей Егорович Пережилов; Владимир Андреевич Давиденко; Александр Семенович Лукаш; Ниль Халяфович Шарипов; Александр Васильевич Крысин; Борис Абрамович Грядущий; Петр Петрович Нефедов; Игорь Александрович Швец
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт
Priority date: 1981-01-06
Filing date: 1981-01-06
Publication date: 1982-11-07

Description

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способам гидравлической обработки высокогазоносных угольных пластов для снижения пылеобразующей способности угля.

Известен способ гидравлической обработ- 5 ки призабойной зоны разрабатываемого угольного пласта, включающий бурение подземных скважин или шпуров и нагнетание в них рабочей жидкости [1].

ю

Недостатком известного способа является низкая эффективность, вызванная отсутствием необходимого времени выдержки рабочей жидкости в пласте и небольшим радиусом обработки.

Известен способ гидравлической обработ·' ¹³ки высокогазоносного угольного пласта, включающий бурение скважины с поверхности, ее обсадку, тампонйж затрубного пространства, перфорацию обсадной колонны в плоскости угольного пласта, нагнетание ра- ₂о бочей жидкости'в темпе, превышающем приемистость угольного пласта, откачку аэрированной метаном жидкости и газа из скважин и последующее ведение горных работ [2].

Недостатком этого способа является низкая эффективность увлажнения порового пространства угля из-за отсутствия обоснованных режимов и параметров нагнетания дополнительного объема рабочей жидкости в пласт и вследствие осушения прискважинной зоны пласта при удалении рабочей жидкости из нее.

Цель изобретения — снижение пылеобразующей способности угольного пласта за счет повышения качества увлажнения угля.

Поставленная цель достигается тем, что при способе гидравлической обработки высокогазоносного угольного пласта после удаления рабочей жидкости из скважины производят порционное нагнетание дополнительного объема рабочей жидкости с учетом заполнения порового пространства угля и последующей выдержкой во времени после нагнетания каждой порции, причем первую порцию нагнетают в темпе, превышающем естественную приемистость пласта, а остальные — в режиме фильтрации.

Кроме того, дополнительный объем рабочей жидкости и время выдержки после на гнетания каждой порции определяют по формулам &доп = О,О1(1-К_ост)К_п Уп_эф, (1) 0,1711^-0,0667^-1,1669 ¹ 0,1167Пэф - 0,0331 ’ ^W где Од_0п—дополнительный объем рабочей жидкости, м³;

Ц —время выдержки после нагнетания каждой порции, сут;

i — порядковый номер цикла нагнетания;

К_ост~доля перешедшей, в связное состояние и оставшейся в пласте рабочей жидкости после дегазации;

К_п— коэффициент, учитывающий уход нагнетаемой жидкости во вмещающие породы и прилегающую зону пласта;

V —объем обрабатываемых запасов угля, м³;

Пэф—эффективная пористость угля, %; е —основание натурального логарифма.

Способ осуществляют следующим образом.

С дневной поверхности до угольного пласта бурят скважину, обсаживают ее трубами, осуществляют тампонаж затрубного пространства, перфорацию обсадной колонны в плоскости угольного пласта и приступают к нагнетанию рабочей жидкости в угольный массив в режиме гидрорасчленения, т. е. в темпе, превышающем естественную приемистость пласта. При таком режиме происходит раскрытие микротрещин и образование новых трещин, что способствует увеличению газоотдачи угольного массива. После нагнетания необходимого количества рабочей жидкости, установленного из условия образования трещин, производят откачку аэрированной метаном жидкости и вакуумируют газ из скважины, т. е. осуществляют работы по дегазации пласта. Далее для снижения пылеобразующей способности угля в пласт нагнетают дополнительный объем рабочей жидкости, рассчитанный по формуле (1).

Дополнительный объем рабочей жидкости нагнетают в пласт пятикратно. Это обусловлено тем,что при одноразовом нагнетании заполняется только 20% эффективного порового объема угля.

Для восстановления раскрытых, но зашламованных при ведении дегазационных работ трещин нагнетание первой порции рабочей жидкости производят в темпе, превышающем приемистость угольного пласта, а нагнетание последующих — в режиме фильтрации, при котором происходит капиллярное вла гонасыщение угля.

Время выдержки после нагнетания каждой порции жидкости определяют по формуле (2).

Предлагаемый способ позволяет повысить эффективность дегазации,а также снизить пылеобразующую способность угля за счет использования эффективных режимов и параметров увлажнения угольного массива.

Claims

гнетани каждой порции определйют по формулам йдоп 0,01С1-Кост)КпУП5ф, (1) 0,17 in Эф-0,06б7пэф-1.1669 О,ПбГПэф-0,0331 где Одрр-дополнительный объем рабочей жидкости, tj -врем выдержки после нагнетани каждой порции, сут; i - пор дковый номер цикла нагнетани ; К -дол перешедшей, в св зное сое то ние и оставшейс в пласте рабо чей жидкости после дегазации; Кп коэффициент, учитывающий уход нагнетаемой жидкости во вмещаюшие породы и прилегаюшую зону пласта; V -объем обрабатываемых запасов уг л , . Пдф-эффективна пористость угл , %; е -основание натурального логарифма . Способ осуществл ют следующим образом . С дневной поверхности до угольного пласта бур т скважину, обсаживают ее трубами, осуществл ют тампонаж затрубного пространства , перфорацию обсадной колонны в плоскости угольного пласта и приступают к нагнетанию рабочей жидкости в угольный массив в режиме гидрорасчленени , т. е. в темпе, превышающем естественную приемистость пласта. При таком режиме происходит раскрытие микротрещин и образование новых трещин, что способствует увеличению газоотдачи угольного массива. После нагнетани необходимого количества рабочей жидкости, установленного из услови образовани трещин, производ т откачку аэрированной метаном жидкости и вакууми руют газ из скважины, т. е. осуществл ют работы по дегазации пласта. Далее дл снижени пылеобразующей способности угл в пласт нагнетают дополнительный объем рабочей жидкости, рассчитанный по формуле (1). Дополнительный объем рабочей жидкости нагнетают в пласт п тикратно. Это обусловлено тем, что при одноразовом нагнетании заполн етс только 20% эффективного порового объема угл . Дл восстановлени раскрытых, но зашламованных при ведении дегазационных работ трещин нагнетание первой порции рабочей жидкости производ т в темпе, превышающем приемистость угольного пласта, а нагнетание последующих - в режиме фильт рации, при котором происходит капилл рное влагонасыщение угл . Врем выдержки после нагнетани каждой порции жидкости определ ют по формуле (2). Предлагаемый способ позвол ет повысить эффективность дегазации,а также снизить пылеобразующую способность угл за счет использовани эффективных режимов и параметров увлажнени угольного массива. Формула изобретени 1.Способ гидравлической обработки высокогазоносного угольного пласта, включаюший бурение скважины с поверхности до пересечени с пластом, ее обсадку, тампонаж затрубного пространства, перфорацию обсадной колонны в плоскости угольного пласта, нагнетание рабочей жидкости в темпе, превышающем естественную приемистость пласта , откачку аэрированной метаном жидкости и газа и последующее ведение горных работ, отличающийс тем, что, с целью снижени пылеобразующей способности угольного пласта за счет повышени качества увлажнени угл , после удалени рабочей жидкости из скважины производ т порционное нагнетание дополнительного объема жидкости с учетом заполнени порового пространства угл и последующей выдержкой во времени после нагнетани каждой порции, причем первую порцию нагнетают в темпе, превышающем естественную приемистость пласта, а остальные - в режиме фильтрации.
2.Способ по п. 1, отличающийс тем, что дополнительный объем рабочей жидкости и врем выдержки после нагнетани каждой порции определ ют по формулам идол 0,01(1-К ост) Kn-Vn ЭФ, (1) 0,171Пэф-0,06б7пэф-1,1б69 2) 0,1167Пэф-0,0331 где Оддп -дополнительный объем рабочей жидкости, - врем выдержки после нагнетани каждой порции,сут; i - пор дковый номер цикла нагнетани ; „(..,-дол перешедшей в св зное состо ние и оставшейс в пласте рабочей жидкости после дегазации; Kfi - коэффициент, учитывающий уход нагнетаемой жидкости во вмещающие породы и в прилегающую зону пласта; V -объем обрабатываемых.запасов уго л , Пд -эффективна пористость угл ,%; е -основание натурального логарифма .

S6

Источники информации,2.Временное руководство по дегазации прин тые во внимание при экспертизешахтных полей Карагандинского бассейна 1. Торский П. Н, и др. Предварительноес гидравлическим расчленением свит угольувлажнение угольных пластов. М., «Недра,ных пластов. МГИ, М., 1975, с. 122-126 1974,с. 78-79.(прототип).

972145