UA78713C2

UA78713C2 - Method for intensification of fluid inflow to well

Info

Publication number: UA78713C2
Application number: UA2004020856A
Authority: UA
Inventors: Anatolii Fedorovych Bulat; Yukhym Leonidovych Zviahilskyi; Yevhen Hryhorovych Baradulin; Viktor Vasyliovych Bobryshev; Vasyl Viktorovych Bobryshev; Ihor Oleksiiovych Yefremov; Kostiantyn Kostianty Sofiiskyi
Original assignee: M S Poliakov Inst Of Geo Techn; Lease Entpr O F Zasiadko S Min
Priority date: 2004-02-06
Filing date: 2004-02-06
Publication date: 2007-04-25

Abstract

Method for intensification of fluid inflow to well includes well drilling, its casing, sealing, pneumo-hydraulic effect through formation of liquid pressure in well with following discharge. The well is cased with pipes that have sections with perforation openings, to inside of casing pipes one lowers pump-compressor pipes and installs those with gap not smaller than cross-section of perforation opening, one insulates inter-pipe space at well mouth from space of pump-compressor pipes and installs slides on drive and pump-compressor pipes, with well filling with water to height 4 that corresponds to condition: m, where Pc - pressure of compressed gas supplied to well. MPa, one forms liquid pressure in well with supply of compressed air to inter-pipe space and to space of pump-compressor pipes, and pressure release is performed by slides opening on pipes simultaneously or in turn.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до гірничої промисловості і може бути використаний для дегазації вугільних пластів, 2 видобування нафти та газу, а також для видобування води з артезіанських свердловин.The invention relates to the mining industry and can be used for degassing of coal seams, 2 oil and gas extraction, as well as for extracting water from artesian wells.

Відомий спосіб інтенсифікації дегазації вугільних пластів з попереднім розривом, який здійснюється за допомогою вибухогідроїмпульсної установки і передбачає проведення свердловин, їх обсадку, нагнітання у пласт рідини у статичному режимі і вибухогідроіїмпульсну дію з метою утворення штучних тріщин (11.There is a known method of intensification of degassing of coal seams with preliminary fracturing, which is carried out with the help of an explosive-hydropulse installation and involves the drilling of wells, their casing, injection of liquid into the seam in a static mode and explosive-hydropulse action with the aim of forming artificial cracks (11.

Недоліком даного способу є невисока ефективність дегазації через велику обводненність обробленої зони і застосування дуже коштовного обладнання.The disadvantage of this method is the low efficiency of degassing due to the high water content of the treated area and the use of very expensive equipment.

Найбільш близьким по технічній сутності є спосіб видобутку метану з вугільних пластів, який включає буріння групи свердловин, їх обсадку, герметизацію, гідродинамічний вплив шляхом нагнітання рідини під тиском з наступним його скидом і динамічний вплив шляхом скиду вакууму і подачі вуглекислоти у вугільний пласт під тиском (21. 19 Недоліком цього способу є те, що для його здійснення необхідне буріння одночасно групи свердловин, що знижує його ефективність.The closest in terms of technical essence is the method of methane production from coal seams, which includes drilling a group of wells, casing them, sealing them, hydrodynamic impact by injecting liquid under pressure with its subsequent discharge, and dynamic impact by releasing vacuum and supplying carbon dioxide to the coal seam under pressure ( 21. 19 The disadvantage of this method is that it requires simultaneous drilling of a group of wells, which reduces its effectiveness.

В основу винаходу поставлена задача створення способу інтенсифікації притоку флюїду у свердловину у якому за рахунок створення зазору між обсадною трубою та насосно-кюомпресорними трубами не менше поперечного перерізу перфораційного отвору, ізоляції у усті свердловини міжтрубного простору від простору насосно-компресорних труб, встановлення засувок на обсадній та на насосно-компресорній трубах, заповнення свердловини водою на вишину п «с ТОР, м, де Ро - тиск стиснутого газу, який подається у свердловину, МПа, створення тиску рідини у свердловині подачею стиснутого газу у міжтрубний простір і у простір насосно-компресорних труб та наступного скиду тиску відкриттям засувок на трубах одночасно або почергово на с ов продуктивному горизонті гірського масиву відбувається розштибовка присвердловинної зони з виносом штибу на поверхню і різке зростання процесу тріщиноутворення у гірському масиві, що забезпечує інтенсифікацію притоку о флюїду у свердловину.The invention is based on the task of creating a method of intensification of the flow of fluid into the well in which, due to the creation of a gap between the casing pipe and the pump-compressor pipes at least the cross-section of the perforation hole, isolation of the inter-pipe space at the well mouth from the space of the pump-compressor pipes, installation of valves on the casing and on the pump-compressor pipes, filling the well with water to a height of p "s TOR, m, where Ro is the pressure of the compressed gas supplied to the well, MPa, creating fluid pressure in the well by supplying compressed gas into the inter-pipe space and into the space of the pump-compressor pipes and the subsequent pressure release by opening the valves on the pipes simultaneously or alternately on the productive horizon of the rock mass, the drilling of the near-well zone takes place with the removal of the core to the surface and a sharp increase in the process of crack formation in the rock mass, which ensures the intensification of the inflow of fluid into the well.

Поставлена задача вирішується тим, що у способі інтенсифікації притоку флюїду у свердловину, який вміщує буріння свердловини, її обсадку, герметизацію, пневмогідродинамічну дію шляхом створення тиску рідини у со зо свердловині з наступним його скидом, при цьому свердловину обсаджують трубами, що мають ділянки з перфорованими отворами, в середину яких спускають насосно-компресорні труби і встановлюють їх з зазором (87 не менше поперечного перерізу перфораційного отвору, ізолюють в усті свердловини міжтрубний простір від ї- простору насосно-компресорних труб і встановлюють засувки на обсадній і на насосно-компресорних трубах, заповнюють свердловину водою на вишину йо є ТОРо, м.; де Ро, - тиск стиснутого газу, який подається у со свердловину, МПа, створюють тиск рідини у свердловині подачею стиснутого газу у міжтрубний простіріу ї- простір насосно-компресорних труб, а скид тиску роблять відкриттям засувок на трубах одночасно або почергово.The problem is solved by the fact that in the method of intensification of the flow of fluid into the well, which includes the drilling of the well, its casing, sealing, pneumohydrodynamic action by creating fluid pressure in the wellbore with its subsequent discharge, while the well is lined with pipes having sections with perforated holes, into the middle of which pump-compressor pipes are lowered and installed with a gap (87 not less than the cross-section of the perforation hole, isolate the inter-pipe space at the mouth of the well from the space of the pump-compressor pipes and install valves on the casing and on the pump-compressor pipes, fill the well with water to a height of ТОРо, m.; where РО is the pressure of the compressed gas that is fed into the well, MPa, create fluid pressure in the well by supplying compressed gas into the inter-pipe space, and Ю is the space of the pump-compressor pipes, and the pressure drop open the valves on the pipes simultaneously or alternately.

Створення зазору між обсадною трубою та насосно-компресорними трубами не менше поперечного перетину « перфораційного отвору забезпечує вільний вихід кусків штибу по міжтрубному простору на поверхню.The creation of a gap between the casing pipe and the pump-compressor pipes is not less than the cross-section of the perforation hole, which ensures the free exit of the stud pieces through the inter-pipe space to the surface.

Ізоляція у челюсті свердловини міжтрубного простору від простору насосно-компресорних труб та ші с встановлення засувок на обсадній та на насосно-компресорній трубах забезпечує подачу стиснутого газу у м свердловину та одночасний або почерговий скид тиску у свердловині. ,» Заповнення свердловини водою на вишину йо « ТОР, м, забезпечує при мінімально достатній величині тиску газу максимальне руйнування заштибованої присвердловинної зони робочого горизонту та викид штибу з -1 15 водою і газом по свердловині на поверхню.Isolation in the jaw of the well of the inter-pipe space from the space of the pump-compressor pipes and the installation of valves on the casing and on the pump-compressor pipes ensure the supply of compressed gas into the well and simultaneous or alternate pressure relief in the well. Filling the well with water to a height of TOR, m ensures, with a minimally sufficient amount of gas pressure, maximum destruction of the wedged near-well zone of the working horizon and the release of the core with -1 15 water and gas along the well to the surface.

Створення тиску рідини у свердловині подачею стиснутого газу у міжтрубний простір і у простір ее) насосно-компресорних труб з наступним скидом тиску відкриттям засувок на трубах одночасно або почергово -1 забезпечує фільтрацію води у пористий простір заштибованої зони та присвердловинної зони робочого горизонту гірського масиву при створенні тиску і ефективного градієнту тиску на поровій поверхні при скиді - 70 тиску, що призводить до руйнування заштибованої присвердловинної зони, різкого зростання процесу со тріщиноутворення у гірському масиві та ефективний вихід штибу з водою і газом на поверхню.The creation of fluid pressure in the well by supplying compressed gas into the inter-pipe space and into the space ee) of the pump-compressor pipes with subsequent pressure release by opening the valves on the pipes simultaneously or alternately -1 ensures water filtration into the porous space of the pinched zone and the near-well zone of the working horizon of the rock massif when creating pressure and the effective pressure gradient on the pore surface during discharge - 70 pressure, which leads to the destruction of the packed near-well zone, a sharp increase in the process of formation of cracks in the rock massif, and an effective release of the plug with water and gas to the surface.

Спосіб інтенсифікації притоку флюїду у свердловину (Фіг.) здійснюють наступним чином.The method of intensification of fluid inflow into the well (Fig.) is carried out as follows.

До продуктивного горизонту 1 бурять свердловину 2, обсаджують сталевою трубою З з перфораційними отворами 4, спускають у свердловину насосно-компресорні труби 5 і роблять герметизацію затрубного простору 59 6 і міжтрубного простору 7. До обсадної і до насосно-компресорних труб монтують засувки 8, які оснащуютьA well 2 is drilled to the productive horizon 1, lined with a steel pipe Z with perforation holes 4, pump-compressor pipes 5 are lowered into the well, and the annular space 59 6 and the inter-pipe space 7 are sealed. Valves 8 are mounted to the casing and to the pump-compressor pipes, which equip

ГФ) гідроциліндрами 9 та насосною установкою з пультом 10 дистанційного керування засувками 8. До міжтрубного т простору і до простору насосно-компресорних труб підключають компресор 11.GF) with hydraulic cylinders 9 and a pumping unit with a remote control panel 10 for remote control of valves 8. A compressor 11 is connected to the inter-pipe space and to the space of the pump-compressor pipes.

Пневмогідродинамічний вплив на продуктивний горизонт гірського масиву здійснюють шляхом створення тиску рідини подачею стиснутого газу компресором 11 у міжтрубний простір 7 і простір насосно-компресорних бо труб 12 та наступного скиду тиску відкриттям засувок 8 одночасно або почергово до тих пір поки не буде досягнуто заданий ефект інтенсифікації притоку флюїду у свердловину.The pneumohydrodynamic effect on the productive horizon of the mountain massif is carried out by creating liquid pressure by supplying compressed gas by the compressor 11 into the inter-pipe space 7 and the space of the pump-compressor bo pipes 12 and the subsequent pressure release by opening the valves 8 simultaneously or alternately until the specified effect of inflow intensification is achieved fluid into the well.

Приклад конкретного здійснення способуAn example of a specific implementation of the method

В умовах шахти ім. О.Ф. Засядька проведені експериментальні роботи по перевірці способу на поверхневих дегазаційних свердловинах МощЩ-1345, МощЩ-1347, МоМТ-287, які були пробурені на пласт ту. бо В процесі експлуатації цих свердловин у фонтануючому режимі через З місяці їх роботи вони знизили на порядок свій дебіт, а через місяць вони "заглохли" на повній ході. Відбувалося абсолютно нелогічне і на перший погляд навіть аномальне явище. Поверхнева дегазаційна свердловина вийшла зі строю при ще достатньо високих дебітах газу - 5 і більше кубометрів за хвилину, - які не давали ні найменшої підстави для бумнівів у тому, що запаси газу поблизу свердловини залишаються у досить великій кількості. Було ясно, що присвердловинна частина газоносного горизонту руйнується, у результаті чого перекриваються шляхи руху газу до стволу свердловини і викликають вихід її із строю. У результаті цього виникла необхідність динамічної дії на заштибований робочий інтервал свердловини з метою її очистки та залучення до експлуатації. Як такий було прийнято метод підвищення тиску у свердловині при закритій засувці, а при досягненні тиску у свердловині 7/0 2,0-3,5МПа засувку швидко відкривали. Із свердловини з могутнім звуковим ефектом виривався інтенсивний газовий потік, потім з'являвся сажистий пил, а по тому вже тонкозернистий вуглепородний штиб з викидом води до 200 літрів за цикл. Вода мала, як правило, темносірий і до чорного колір за рахунок вмісту в ній великої кількості вуглепородного штибу. Після 5-10 циклів вода світліла і в кінцевому результаті свердловина включалась у безперервну дуже інтенсивну роботу. Так свердловина МоМТ-287 з успіхом більше року відробила 75 із середнім дебітом 5-бм/хв.In the conditions of the mine named after O.F. Experimental work was carried out to test the method on the surface degassing wells MoshSh-1345, MoshSh-1347, MoMT-287, which were drilled on the Tu layer. because in the process of operating these wells in gushing mode, after 3 months of their operation, they reduced their flow rate by an order of magnitude, and after a month they "stuck" at full speed. An absolutely illogical and at first glance even anomalous phenomenon was taking place. The surface degassing well failed at still high enough gas flow rates - 5 or more cubic meters per minute - which did not give the slightest reason to believe that the gas reserves near the well remain in large quantities. It was clear that the near-well part of the gas-bearing horizon is collapsing, as a result of which the paths of gas movement to the wellbore are blocked and cause it to fail. As a result of this, there was a need for a dynamic action on the bridged working interval of the well in order to clean it and bring it into operation. As such, the method of increasing the pressure in the well was adopted with the valve closed, and when the pressure in the well 7/0 2.0-3.5 MPa was reached, the valve was quickly opened. An intense gas flow erupted from the well with a powerful sound effect, then sooty dust appeared, and after that, a fine-grained coal slag with the release of water up to 200 liters per cycle. The water had, as a rule, a dark gray and up to black color due to the content of a large amount of carbon dioxide in it. After 5-10 cycles, the water became lighter and, as a final result, the well was engaged in continuous, very intensive work. Thus, the MoMT-287 well successfully produced 75 wells for more than a year with an average flow rate of 5 bm/min.

В результаті проведених робіт було видобуто більше тїмлн.м? метану, який був використаний для заправки шахтного автотранспорту і в шахтній котельні.As a result of the work carried out, more than ten million cubic meters were mined? methane, which was used for refueling mine vehicles and in the mine boiler room.

Claims

The formula of the invention is the method of intensification of fluid inflow into the well, which includes drilling the well, casing it, sealing it, pneumohydrodynamic action by creating fluid pressure in the well, followed by its discharge, which is distinguished by the fact that the well is lined with pipes having sections with perforation holes, "M pump-compressor pipes are lowered into the casing pipes and installed with a gap of at least (5) the cross-section of the perforation hole, the inter-pipe space is isolated at the wellhead from the pump-compressor pipe space and valves are installed on the casing and pump-compressor pipes, the well is filled with water to the height P, which corresponds to the condition: m, (ze) with 10 Re, K-4 "- where Re is the pressure of the compressed gas supplied to the well, MPa, they create the pressure of the liquid in the well by supplying compressed gas into the inter-pipe space and into the space i- pump-compressor pipes, and pressure relief is performed by opening valves on the pipes simultaneously or alternately. so -

- and? -i (ee) -i - 70 syu» ime) 60 b5