Спосіб видобування метану

1. Спосіб видобування метану, що включає буріння принаймні двох чи кількох свердловин, кількість яких вибирають в залежності від потужності пласта та його конфігурації, щоб вони перетинали газоносний шар або пласт, причому хоча б одна з них є нагнітальною, в яку нагнітають рідину від пульсуючих гідродинамічних джерел в режимі гідророзчленування, подають під тиском газ для відтискування метану з фільтруючих тріщин, речовину з більшою, ніж у метану, сорбційною здатністю, наприклад вуглекислий газ, який відрізняється тим, що після гідророзчленування спочатку під тиском нагнітають речовину з більшою, ніж у метану, сорбційною здатністю, наприклад вуглекислий газ, для заміщення адсорбованого вугіллям метану, а потім відтискують метан з фільтруючих тріщин інертним газом, наприклад азотом, підбирають його з домішками азоту та інших газів і на U 2 29646 1 3 29646 4 Тв - температура речовини, що накачується, розчленовуванні тріщин, потужність пласта, фільград; труючу пористість пласта, температуру закачаної Z - коефіцієнт над стискальності речовини (0,9 речовини, тиск останнього і початкову температу- 0,95); ру пласта, витримують цю речовину в пласті до Рб - барометричний тиск, МПа; припинення процесу десорбції метану із вугілля, То - початкова температура пласта, °С; після чого метан виводять через одну із свердлоРзак - тиск речовини, що накачується, МПа, вин. Корисна модель дозволить забезпечить можпотім витримують цю речовину в пласті до ливість більш повного витягу метану із вугільного припинення процесу десорбції метану із вугілля, пласта [патент RU №2121062 від 1997.04.15; МПК6 після чого метан виводять через одну із свердлоE21F7/00]. вин. Недоліком даного технічного рішення є те, що Недоліком даного технічного рішення є те, що спосіб не забезпечує достатню ефективність вив пласт нагнітають повітря, що само по собі збільводу метану із пласта. шує ризик самозаймання вугілля, вибуху метану та Відомий спосіб, що інтенсифікує, газовідділентощо. Також процес видобутку метану буде більш ня, який складається в буравленні видобувних ефективним, а ризик виникнення вибуху метану свердловин, створенні зони видобутку вугільного значно зменшиться при видобутку вугілля, коли метану ініціюючими свердловинами з формуванпоміняється послідовність операцій, тобто накачуням порожнин і тріщин гідророзриву шляхом нагнівати речовину з більшою ніж у метані сорбціонною тання рідини під тиском в породи ґрунту пласта, здатністю треба перед відтискуванням метану із приєднанні ініціюючої свердловини, порожнин і фільтруючих тріщин. тріщин гідророзриву, що складають гідродинамічну Задачею корисної моделі є створення найсистему, до пульсуючих гідродинамічних джерел більш ефективного надійного способу добутку мета дією вібрацією шляхом нагнітання в відповідну тану з зменшенням ризику виникнення вибуху або гідродинамічну систему робочої рідини в пульсуюсамозаймання вугілля за рахунок зміни послідовчому режимі. Видобувні свердловини бурять верності операцій і використання інертного газу, натикально за контуром зони добутку вугільного меприклад, азоту для відтискування метану з фільттану і розкривають цю зону горизонтальними руючих тріщин. ділянками видобувних свердловин. Порожнини Поставлене завдання вирішується тим, спосіб створюють в ініціюючих свердловинах, а формувидобування метану з вугільних пластів, чи інших вання тріщин гідророзриву здійснюють нагнітанприродних покладів, який включає буріння приням в порожнини рідини під тиском на відстані наймні двох чи кількох свердловин, кількість яких (0,5-1)m (де m - потужність пласта) відповідно вивибирають в залежності від потужності пласта та ще покрівлі та нижче ґрунту пласта. Гідродинамічні його конфігурації, щоб вони перетинали газоноссистеми герметизують незалежно друг від друга, ний шар або пласт, причому хоча б одна з них є причому дії вібрацією здійснюють зі збігом по венагнітальною, в яку нагнітають рідину від пульсуюличині амплітуди, частоти і фази дії вібрації в гідчих гідродинамічних джерел в режимі гідро розчродинамічних системах [патент RU №2211323 від ленування, подають під тиском газ для відтиску2000.12.28; МПК7 Е21В43/26]. вання метану з фільтруючих тріщин, речовину з Недоліком вказаного технічного рішення є те, більшою, ніж у метані сорбціонною здатністю, нащо спосіб не передбачає проведення десорбції приклад, вуглекислий газ, згідно корисної моделі, метану із вугілля, а це значить, що значна частина після гідро розчленування спочатку під тиском метану не вийде на поверхню, а залишиться в нагнітають речовину з більшою ніж у метані сорбпласті. ціонною здатністю, наприклад, вуглекислий газ, За прототип запропонованої корисної моделі для заміщення адсорбірованого вугіллям метану, приймаємо спосіб витягу метану із вугільного плаа потім відтискують метан з фільтруючих тріщин сту, який включає буріння свердловин з поверхні, підігрітим інертним газом, наприклад, азотом, який нагнітання в пласт робочої рідини в режимі гідро підбирають з домішками азоту та інших газів і нарозчленовування, витримку її в пласті та відтискуправляють їх на очищення, закачують в ресивери, вання із фільтруючих тріщин шляхом нагнітання в в трубопроводи з направленням до енергетичних пласт повітря з наступним витягом метану при установок або утилізації. його самодовільному витіканні із вугільного плата На Фіг.1, схематично зображений технологічпри закінченні якого в вугільний пласт закачують ний ланцюжок, за допомогою якого здійснюється речовину з більшою, ніж у метані сорбціонною спосіб видобутку метану. здатністю - здатністю в об'ємі, що обумовлений із Технологічний ланцюжок містить нагнітальний наступного вираження насос - 1, гідроакумулятор - 2, балони з вуглекисРзак Tв 2 V = p × L × h × mф × × × K1 лим газом і/або установку для одержання вуглекиZРб То слого газу - 3, балони з азотом і/або азотна станде L - довжина розкритих при гідро розчленоція з пристроєм для підігріву (не показаний) - 4, вуванні тріщин, м; газозбірний колектор - 5, ежектор - 6, система очиh - потужність пласта або свити пластів, м; стки і осушки метанової суміші - 7, система збагаmф - фільтруюча пористість пласта (на момент чення метанової суміші - 8, компресор - 9, ємності накачування десорбіруючого метан речовини); для метану - 10, компресор - 11, енергетична К1 - коефіцієнт, враховуючий втрати речовини установка - 12, утилізаційна установка - 13. із вугільного масиву (1,2-1,8); Спосіб реалізується за допомогою технологічного ланцюжка устаткування, що складається з 5 29646 6 нагнітального насосу 1, який створює гідравлічні газу для подальшого його переміщення, з системи удари і одночасно накопичує гідравлічну енергію очистки і осушки метанової суміші 7 для подальпотоку, з гідроакумулятора 2, який після завершого використання в якості енергетичного палива, шення гідроімпульсної обробки пласта використоз системи збагачування метанової суміші 8 для вується для подачі в пласт робочої рідини під випідняття енергетичного потенціалу палива, з комсоким тиском, з балонів 3 з вуглекислим газом/або пресорів 9, які стискують метан в ємності, направустановки для одержання 5 вуглекислого газу для ляють до енергетичних установок, з ємностей, які накачування в вугільний пласт вуглекислого газу, використовуються для зберігання метану 10, з який в наслідок більшої сорбціонної здатності ніж у енергетичних установок 12, наприклад, газопоршметані, витісняє адсорбірований вугіллям метан, з невих електрогенераторів, з утилізаційних устанобалонів 4 з азотом/або азотної станції (з пристровок 13, наприклад, установок для спалювання меєм для нагрівання газу, наприклад, до температутану. ри 160-170°С для найкращої адсорбції метану) для Таким чином, зазначений вище технічний ревідтискування азотом, який перешкоджає самозультат, що досягається в процесі використання займанню вугілля, а також зменшує імовірність корисної моделі, забезпечується ознаками, які вибухових процесів при видобутку метану, з газозвідрізняють її від ознак у способах видобування бірного колектора 5, який з'єднує свердловини в метану описаних згідно відомого рівня техніки, зоні кам'яновугільного пласта, з ежектора 6, який зокрема в способі прийнятим за прототип. здійснює підіймання тиску низькопотенціального Комп’ютерна верстка В. Мацело Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601