Спосіб облаштування свердловин для видобутку газоподібних корисних копалин

Спосіб облаштування свердловин для видобутку газоподібних корисних копалин, що включає спорудження приустьового котловану, розміщення бурового устаткування над приустьовим котлованом, буріння свердловини, установлення в свердловину обсадної труби із цементацією затрубного простору, і установлення на верхню частину обсадної труби противикидного устаткування, який відрізняється тим, що розміщення бурового устаткування здійснюють на поверхні землі, а верхню частину обсадної труби при установленні її в свердловину розташовують у приустьовому котловані нижче поверхні землі. Винахід належить до гірничої справи, зокрема до облаштування свердловин для видобутку газоподібних корисних копалин, і може бути використаний для видобутку газу з вугільного пласта або гірничої виробки. Відомий спосіб облаштування свердловин для видобутку газу (Справочник инженера по бурению. Т. 1. Под. ред. В. П. Мищевича, Н. А. Сидорова. М: Недра, 1973. С. 491-492), що включає розміщення бурового устаткування на основі, розташованій над поверхнею землі на відстані 2,5 - 3,1 метри, буріння свердловини, установлення в свердловину обсадної труби із цементацією затрубного простору і установлення на верхню частину обсадної труби противикидного устаткування. Для розміщення противикидного устаткування, висота повного комплекту якого може досягати 5 м, бурове устаткування розміщається на громіздких металевих основах. Реалізація відомого способу викликає ускладнення при розміщенні повного комплекту противикидного устаткування під основою, висота якої по умовах конструкції звичайно становить менш 5 м, що призводить до використання тільки частини комплекту противикидного устаткування, що негативно позначається на безпеці праці обслуговую чого персоналу й приводить до значних матеріальних витрат через втрату частини газу, що добувається зі свердловини. Крім того, даний спосіб недоцільно використовувати для видобутку газу з вугільних пластів при відносно невеликій глибині їхнього залягання, оскільки передбачає монтаж громіздкого енерго- і металомісткого бурового устаткування, призначеного для глибокого буріння. При цьому для розміщення поза основою додаткового устаткування (керносховище, склади пальномастильних матеріалів і т. д.) потрібен земельний відвід площею, що перевищує в 2-3 рази площу земельного відводу для облаштування свердловин глибиною менш 1500 метрів. Найбільш близьким аналогом пропонованого винаходу є спосіб облаштування свердловин для видобутку рідких і газоподібних корисних копалин, що включає спорудження приустьового котловану з устаткуванням його лініями наливу й зливу води, розміщення в приустьовому котловані основи у вигляді металевої платформи, монтаж бурового устаткування на основі, підйом платформи з буровим устаткуванням вище рівня поверхні землі, заповнення приустьового котловану водою, буріння свердловини, установлення в свердловину об (19) UA (11) 96714 (13) C2 (21) a201100725 (22) 24.01.2011 (24) 25.11.2011 (46) 25.11.2011, Бюл.№ 22, 2011 р. (72) ФІЛАТОВ ЮРІЙ ВАСИЛЬОВИЧ, ІЛЬЯШОВ МИХАЙЛО ОЛЕКСАНДРОВИЧ, КОЖУШОК ОЛЕГ ДЕНИСОВИЧ, КУЖЕЛЬ СЕРГІЙ ВІКТОРОВИЧ, АГАФОНОВ ОЛЕКСАНДР ВАСИЛЬОВИЧ, ПИЛИПЕЦЬ ВІКТОР ІВАНОВИЧ (73) ПРИВАТНЕ АКЦІОНЕРНЕ ТОВАРИСТВО "ДОНЕЦЬКСТАЛЬ"-МЕТАЛУРГІЙНИЙ ЗАВОД" (56) DE 4028596 A1, 12.03.1992 GB 2014219 A, 22.08.1979 JP 9042188 A, 10.02.1997 JP 3286093 A, 17.12.1991 SU 289183 A1, 08.12.1970 3 садної труби із цементацією затрубного простору, установлення на верхню частину обсадної труби, розміщеної вище поверхні землі, противикидного устаткування (RU 2194147 С2, публ. 10.12.2002). Відомий спосіб не забезпечує досягнення необхідного технічного результату по таких причинах. Розміщення противикидного устаткування вище поверхні землі вимагає установки бурового устаткування на громіздкій металевій основі, що розташовують, як правило, на висоті 2 - 3 м вище поверхні землі. Для буріння свердловини глибиною до 1000 - 1500 м для видобутку газу з вугільних пластів застосовують металомістке, громіздке енергоємне бурове устаткування, призначене для буріння глибоких свердловин для видобутку нафти й газу. При цьому в процесі буріння свердловини основна частина устаткування, наприклад потужні насоси, компресори, пневматичні трубні ключі й ін. не використовують, тому що в них немає потреби. Це призводить до високих енергетичних і матеріальних витрат через необхідність тривалого монтажу й демонтажу громіздкого й енерго- і металомісткого бурового устаткування й простою частини устаткування, що не використовується при бурінні порівняно неглибоких свердловин. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення способу облаштування свердловин для видобутку газоподібних корисних копалин, у якому за рахунок раціонального розміщення противикидного устаткування забезпечується можливість використання менш металомісткого й енергоємного бурового устаткування для буріння свердловин глибиною менш 1500 м, що приводить до зниження енергетичних і матеріальних витрат. Поставлена задача вирішується тим, що в способі облаштування свердловин для видобутку газоподібних корисних копалин, що включає спорудження приустьового котловану, розміщення бурового устаткування над приустьовим котлованом, буріння свердловини, установлення в свердловину обсадної труби із цементацією затрубного простору і установлювання на верхню частину обсадної труби противикидного устаткування, згідно з винаходом розміщення бурового устаткування здійснюють на поверхні землі, а верхню частину обсадної труби при установленні її в свердловину розташовують у приустьовому котловані нижче поверхні землі. Суть способу пояснюється кресленням, на якому показана схема облаштування свердловин для видобутку газу з вугільних пластів і виробок, де 1 - приустьовий котлован, 2 - металева труба, 3 - трубопровід для випуску промивної рідини, 4 жолоб, 5 - відстійник, 6 - трубопровід для відводу газу, що добувається, 7 - поверхня землі, 8 - опорна балка, 9 - буровий верстат, 10 - труборозворот, 11 - свердловина, 12 - обсадна труба, 13 - верхня частина обсадної труби, 14 - хрестовина, 15 - запірний пристрій, 16 - превентор, 17 - герметизуюча головка. 96714 4 Спосіб здійснюють так. У місці закладення свердловини для її буріння на глибину до 1500 м споруджують приустьовий котлован 1 глибиною 2,5 - 3 м, достатній для розміщення противикидного устаткування. Центральну частину приустьового котловану 1 обладнують металевою трубою 2 з товщиною стінки 8 - 9 мм і діаметром 1,5 м для зручності установлювання й обслуговування противикидного устаткування. У період формування приустьового котловану 1 днище металевої труби 2 герметизують бетонною сумішшю для запобігання надходження усередину ґрунтових вод і промивної рідини. На поверхні землі 7 над сформованим приустьовим котлованом 1 укладають дві опорні балки 8, виготовлені із профільного металу (швелера або двотавру), що здатні витримати без прогину вагу бурового верстата 9 шпиндельного типу, наприклад ЗИФ-1200 або СКБ, труборозворота 10 і технологічного інструмента, використовуваних при бурінні свердловини. На опорних балках 8 монтують основу бурового верстата 9 і труборозвороту 10. Буровим верстатом 9 бурять свердловину 11 глибиною 1,5 - 2 м за загальноприйнятою технологією без подачі промивної рідини, наприклад шнеками. У пробурену свердловину встановлюють обсадну трубу 12 з розрахунку, щоб її верхня частина 13 розташувалася в приустьовому котловані 1 над поверхнею бетонної суміші. Потім затрубний простір труби 12 тампонують цементним розчином за загальноприйнятою методикою. Після тверднення цементного розчину на одній з бічних частин труби 2 вирізують отвір, у який герметично встановлюють трубопровід 3, що з'єднують із жолобом 4 і відстійником 5 для очищення промивної рідини. На іншій бічній поверхні труби 2 вирізують отвір, у який герметично встановлюють трубопровід 6, по якому буде відводиться добувний газ при розкритті вугільного пласта або виробки основною свердловиною. На верхню частину 13 обсадної труби 12 установлюють противикидне устаткування, що складається із хрестовини 14 із запірними пристроями 15, превентора 16 з ручним або автоматичним керуванням і герметизуючої головки 17, наприклад типу ГГ8. Після цього приступають до буріння основної свердловини. Розміщення бурового устаткування не на високій основі, а безпосередньо на поверхні землі й розташування верхньої частини обсадної труби в приустьовому котловані нижче поверхні землі дає можливість використовувати повний комплект противикидного устаткування. Це дозволяє використовувати бурові установки, які застосовуються для розвідки вугільних шарів, розташовуваних на глибині 1000-1500 метрів. Можливість використання бурових установок, устаткування яких розміщують не на спеціальній високій основі, а безпосередньо на поверхні землі, знижує матеріальні витрати через їх меншу металоенергоємність й використання меншого земельного відводу для розміщення бурового устаткування, що важливо в умовах густозаселеного Донбасу. 5 Таким чином, використання пропонованого винаходу забезпечує можливість використання менш металомісткого й енергоємного бурового Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко 96714 6 устаткування для буріння свердловин глибиною менш 1500 метрів, що приводить до зниження енергетичних і матеріальних витрат. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601