Спосіб гідродинамічного руйнування масиву через свердловину

1 Спосіб гідродинамічного руйнування масиву через свердловину, що включає свердління та обладнання свердловини, монтаж гідросистеми, подачу рідини у порожнину свердловини і гідродинамічну дію на масив, який відрізняється тим, що гідродинамічну дію ведуть у дискретному східчастому режимі зі стрибкоподібними підйомами і скиданнями тиску подачі рідини і циклічних скидань тиску в системі до атмосферного на кожному ступіні, при цьому збільшення тиску подачі рідини на кожному наступному ступіні кратне значенню зусилля на відрив зворотним імпульсом ініціювання руйнування речовини Р - = 5р,25р,35р п5р , а тиск скидання при стриб|| коподібній дії обмежений градієнтом тиску руйнування 0,55р < Рс < 5р 2 Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що стрибкоподібні підйом і скиди тиску подачі рідини, забезпечують інтенсивне руйнування масиву у присвердловинній зоні, а східчастий підйом тиску рівномірне переміщення зони руйнування у глибину масиву 3 Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що діапазон тиску подачі рідини в масив обмежений надійністю устаткування, вузлів і механізмів системи гідродинамічної дії Винахід відноситься до технологічних процесів руйнування і може бути використай у гірській справі, будівництві та інших галузях промисловості ВІДОМІ наступні способи впливу на масив рідиною фільтрація, пдророзчленовування, пдророзрив, пдророзмив /1, стор104/ з безупинним і динамічним режимами подачі рідини (Фіг 1) Найбільш близьким по своїй технічній суті до пропонованого є спосіб гідродинамічного руйнування твердих пористих матеріалів по АС 1384335 В02С19/18/ Спосіб полягає в приміщенні матеріалу в контейнер, попередньо заповнений робочою рідиною, підвищення тиску до 12 - 20Кбар за час 0,5 - 1хв і скидання до атмосферного за час не більше 0,1с Однак спосіб має істотний недолік Відомо, що руйнування на відрив найменш енергоємний і найбільше ефективний спосіб руйнування, але його застосування при високих тисках у контейнері, попередньо заповненому робочою рідиною, обмежує область застосування способу габаритами контейнера і не передбачає його використання в масиві Крім цього процес руйнування при одноступінчатому режимі підйому і скидання тиску носить разовий характер, що не забезпечує переміщення руйнування в глибину масиву В основу пропонованого винаходу поставлена задача розробки способу гідродинамічного руйнування масиву через свердловину, у якому за рахунок дискретного східчастого підвищення тиску з його стрибкоподібними підйомами і скиданнями до атмосферного накожному ступіні, зворотним імпульсом на відрив забезпечується інтенсивне руйнування і переміщення зони руйнування в глибину масиву Поставлена задача вирішується тим, що в способі гідродинамічного руйнування масиву через свердловину, що включає свердління і обладнання свердловини, монтаж гідросистеми, подачу рідини у порожнину свердловини і гідродинамічну дію на масив, ВІДПОВІДНО ДО винаходу, гідродинамічну дію ведуть у дискретному східчастому режимі зі стрибкоподібними підйомами і скиданнями тиску подачі рідини і циклічних скидань тиску в системі до атмосферного на кожному сутні, при цьому збільшення тиску подачі рідини на кожному наступному ступіні кратне значенню зусилля на відрив зворотним імпульсом ініціювання руйнування речовини Рп = 5Р, 25Р, 35Р п5р, а тиск ски ю о ^о ю 50405 дання при стрибкоподібній дм обмежений градієнтом тиску руйнування 0,55р < Р с < 5Р У запропонованому способі гідродинамічного руйнування масиву через свердловину, технічний результат досягається стрибкоподібним підйомом і скиданням тиску, що забезпечує рівномірне руйнування масиву в присвердловинній зоні, а східчастий підйом тиску підгримує переміщення руйнування в глибину масиву Спосіб здійсняться наступним чином У масиві корисних копалин буриться свердловина, яка герметизується й обладнається системою керування і подачі рідини в масив Одночасно, при необхідності, визначають зусилля на відрив зворотним імпульсом ініціювання руйнування Наприклад, відомо, що для кам'яного вугілля зусилля на відрив, у залежності від його МІЦНОСТІ і ступеня метаморфізму, складає 2 - 7Мпа Подають рідину в порожнину свердловини і здійснюють пддродинамічне руйнування масиву в наступній ПОСЛІДОВНОСТІ (ФІГ 2) Спочатку створюють тиск рівний зусиллю на відрив Рп - 5Р и проводять 3 - 5 стрибкоподібних ПІДЙОМІВ і скидань тиску, при цьому скидання тиску роблять до 0,55р після чого здійснюють скидання тиску до атмосферного (до нуля В установленої ПОСЛІДОВНОСТІ проводять 5 - 1 0 циклів дії Якщо руйнування масиву не спостерігається переходять на наступну ступінь і піском подачі рідини Рп = 25Р, потім 35Р і так далі при цьому скидання тиску при стрибконодібному напруженні обмежують градієнтом тиску руйнування 0,55р < Р с < 5Р Фіг. І Якщо ефект руйнування досягнутий, його підтримують у встановленому режимі до припинення руйнування, а потім переходять на наступну ступінь КІЛЬКІСТЬ ступенів подачі рідини обмежено надійністю устаткування, вузлів і механізмів системи пдродм, або необхідною зоною руйнування масиву На Фіг 2 приведений графік апробації способу при руйнуванні вугільного масиву в промислових умовах шахт Центрального району Донбасу, при встановленому зусиллі на відрив 5Р = 4 МПа і досягненні тиску подачі рідини в масив 160МПа (за умовою надійності устаткування) Фіг 1 - Графіки режимів гідравлічного впливу на пласт ОА - фільтрація по лінійному закону, О'А' - фільтрація по нелінійному закону А'Б, ИК - гідравлічне розчленовування, ББ', ИО - гістерезис приємистості після пдророзчленовування, пдророзриву, СД, ЕЖ - пдрозбійка чи гидровіджим, ДЕ припинення процесу пдрозбійки чи гидровіджиму, АЗИ - гідравлічний розрив, ОВГО - гідравлічний розмив, ОА'Л, ОАЛ' - гідродинамічна дія Джерела інформації 1 Ножкин Н В Заблаговременная дегазація угольных месторождений М "Недра", 1979 -271с 2 А С 1384335 СССР, МКИ В02С19/18, Способ гидродинамическото мышления твердых пористих материалов /В В Косинскии, Л Ю Максимов, О И Биков и др 413784/29-33, Заявл 15 10 86, Опубл Бюлл №12 1988-С 27 (Прототип) 50405 «- t Фіг 2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71