Спосіб інтенсифікації дегазації гірничого масиву і відробленого простору

Реферат: Спосіб інтенсифікації дегазації гірничого масиву і відробленого простору, який включає буріння свердловини, її обсадку трубами, спуск насосно-компресорних труб, герметизацію, монтаж на обсадній трубі засувки подачі тиску стисного повітря в свердловину з пнемвоаккумулятора і засувки скиду тиску стисного повітря із свердловини, пневмогідродинамічну або пневмодинамічну дію шляхом створення тиску у свердловині з наступним його скидом і контроль ефективності дії. На кінці насосно-компресорних труб монтують пакер і встановлюють його у свердловині, ізолюють міжтрубний простір від простору насосно-компресорних труб в усті свердловини і в місті установки пакера. Створення тиску у свердловині здійснюють через штуцер на засувці подачі стисного повітря при її закритому положенні до його максимального значення. UA 72356 U (12) UA 72356 U UA 72356 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до гірничої промисловості і може бути використана для дегазації гірничого масиву і відробленого простору при видобуванні вугілля, нафти та газу. Відомо спосіб дегазації вугільних пластів і відробленого простору, який включає буріння вертикальної свердловини з поверхні землі, її обсадку перфорованими трубами, герметизації затрубного простору, перевірку продуктивності свердловини після переходу через неї лінії очисного вибою і обвалення покрівлі пласта мобільною гідровакуумною установкою, при цьому при порушенні свердловини роблять її розкачку шляхом збільшення подачі води до гідроелеватора, доведення величини пульсуючого вакууму до 0,98-0,99 і підключення свердловини до магістрального дегазаційного трубопроводу вакуумної станції після відновлення продуктивності свердловини [1]. Недоліком цього способу є те, що при його виконанні дія на високотріщинуватий закольматований гірничий масив є неефективною, тому що простір свердловини з'єднується з простором обвалення покрівлі вугільного пласта. Найбільш близьким аналогом по технічній сутності є спосіб інтенсифікації припливу флюїду у свердловину, який включає буріння свердловини, її обсадку трубами, що мають ділянки з перфораційними отворами, спуск насосно-компресорних труб і встановлення їх із зазором не менше поперечного перерізу перфораційного отвору, ізоляцію в усті свердловини міжтрубного простору від простору насосно-компресорних труб, встановлення засувок на обсадній і насоснокомпресорних трубах, заповнення свердловини водою на висоту h  10Рс, м, де Рс. - 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 і виконання скиду тиску відкриттям засувок на трубах одночасно або почергово [2]. Недоліком цього способу є те, що його неможливо застосувати після переходу очисним вибоєм свердловини і обвалення порід покрівлі вугільного пласта, тому що після з'єднання простору обвалення з простором свердловини неможливо створити тиск рідини і стиснутого газу у свердловині. В основу корисної моделі поставлена задача по створенню способу інтенсифікації дегазації гірничого масиву і відробленого простору, в якому за рахунок того, що міжтрубний простір свердловини ізолюється від простору насосно-компресорних труб і від простору обвалення покрівлі вугільного пласта, визначаються параметри тиску подачі стисного повітря з пневмоаккумулятора і інтервал падіння тиску у свердловині при його скиді поетапно при пневмогідродинамічній або пневмодинамічній дії на гірничий масив і відроблений простір забезпечується інтенсифікація фільтрації газу із гірничого масиву і відробленого простору, і як наслідок, збільшення дебіту газу із свердловини і строку ефективної роботи свердловини по видобутку метану вугільного родовища. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб, який включає монтаж пакера на кінці насосно-компресорних труб, спуск їх у свердловину і встановлення пакера на відстані h  10m, де m - потужність відробленого вугільного пласта, м, від місця з'єднання простору обвалення покрівлі вугільного пласта з простором свердловини, ізоляцію міжтрубного простору від простору насосно-компресорних труб в усті свердловини і в місці установки пакера, створення тиску у свердловині через штуцер на засувці подачі стисного повітря, при її закритому положенні, до максимального його значення, який витримує герметизація свердловини Р Г.С, МПа, подачу з пневмоакумулятора стисного повітря через засувку подачі шляхом її відкриття величиною РП.А.  2РГ.C., де РП.A. - тиск стисного повітря у пневмоакумуляторі, МПа і наступний скид тиску із свердловини засувкою скиду при закритій засувці подачі стисного повітря з пневмоакумулятора поетапно через інтервал падіння тиску у свердловині Р Г.C.=0,083(3РГ.C. + РП.A.), МПа, а кількість виходу газу з гірничого масиву замірюють на засувці скиду тиску зі свердловини, а з відробленого простору - на насосно-компресорній трубі. Монтаж пакера на кінці насосно-копресорних труб, спуск їх у свердловину і встановлення пакера на відстані h  10m, де m - потужність відробленого вугільного пласта, м, від місця з'єднання простору обвалення покрівлі вугільного пласта з простором свердловини, ізоляція міжтрубного простору свердловини від простору насосно-компресорних труб в усті свердловини і в місці установки пакера забезпечують ізоляцію міжтрубного простору свердловини від простору насосно-компресорних труб і від простору обвалення покрівлі вугільного пласта. Створення тиску у свердловині через штуцер на засувці подачі стисного повітря при її закритому положенні до його максимального значення, який витримує герметизація свердловини РГ.С, МПа, подача в свердловину з пневмоакумулятора тиску величиною Р П.А.  2РГ.C., де РП.A. - тиск стисного повітря у пневмоаккумуляторі, МПа через засувку подачі стисного повітря шляхом її відкриття і наступний поетапний скид тиску із свердловини засувкою скиду тиску при закритій засувці подачі стислого повітря з пневмоаккумулятора через інтервал 1 UA 72356 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 падіння тиску у свердловині РГ.C.=0,083(3РГ.C. + РП.A.), МПа, забезпечують інтенсифікацію фільтрації газу із гірничого масиву і відробленого простору і контроль ефективності пневмогідродинамічної або пневмодинамічної дії на гірничий масив по виходу газу через засувку скиду тиску зі свердловини, а на відроблений простір - через насосно-компресорну трубу. Спосіб інтенсифікації дегазації гірничого масиву і відробленого простору здійснюють наступним чином. З поверхні землі бурять свердловину 1 і обсаджують обсадними трубами 2. До обсадної труби монтують засувку скиду тиску із свердловини 3 і засувку 4 подачі стисного повітря із пневмоаккумулятора 5, який підключають до компресора високого тиску 6. На кінець насоснокомпресорної труби 7 монтують пакер 8 і спускають їх у свердловину на відстань h  10m від простору обвалення порід покрівлі 9 відробленого вугільного пласта 10, ізолюють міжтрубний простір 11 від простору насосно-компресорних труб 7 в усті свердловини 12 і в місці установки пакера 8. При пвневмогідродинамічній дії через засувку 3 заповнюють водою міжтрубний простір свердловини вище продуктивного горизонту 13. При закритих засувках через штуцер 14 засувки 4 заповнюють компресором 6 міжтрубний простір свердловини стисним повітрям до максимального тиску РГ.С., який витримує герметизація свердловини, а пневмоаккумулятор заповнюють стисним повітрям до тиску РП.А.  2РГ.C. Пневмогідродинамічну або пневмодинамічну дію на гірничий масив і відроблений простір виконують шляхом відкриття засувки 4 і подачею тиску із пневмоаккумулятора у міжтрубний простір свердловини з наступним поетапним скидом тиску зі свердловини через інтервал падіння тиску, який дорівнює РГ.C.=0,083(3РГ.C. + РП.A.), а контроль ефективності пневмогідродинамічної або пневмодинамічної дії на гірничий масив здійснюють по виходу газу через засувку 3, а на відроблений простір - через насосно-компресорну трубу 7. Приклад конкретного здійснення способу. В умовах ПАО "Шахти імені О.Ф. Засядька" проведено експериментальні роботи по перевірці способу інтенсифікації дегазації гірничого масиву і відробленого простору пвнемодинамічною обробкою свердловини № 1186-Д (ЗД-1), пробуреної на глибину 1290 м пласта m3. Після закінчення буріння свердловини виходу газу з неї не спостерігалось, але при підході до вибою свердловини очисного вибою на відстань 45 м, за добу дебіт газу з свердловини склав 32,4 тис. м і вона була підключена до дегазаційної мережі. Через 49 діб після відходу очисного вибою від вибою свердловини газовиділення припинилось і свердловина була відключена від дегазаційної мережі. На технічній раді керівництвом шахти було прийнято рішення проведення на свердловині робіт по інтенсифікації газовиділення пневмодинамічним способом. Перед проведенням робіт було визначено, що максимальний тиск, який витримує герметизація свердловини РГ.С.=4,0 МПа, а необхідний тиск стисного повітря у пневмоакумуляторі РП.А.=8,0 МПа. Після цього на кінці насосно-компресорної труби було встановлено пакер, а колону насосно-компресорних труб встановили в свердловині на відстані від пакера до місця з'єднання простору обвалення покрівлі вугільного пласта з простором свердловини, яка склала h=17 м. В усті свердловини було ізольовано міжтрубний простір від простору насосно-компресорних труб шляхом перекриття обсадної труби спеціальним герметизатором, а в нижній частині насосно-компресорних труб - шляхом розпору пакера на поверхні обсадної труби. Після заповнення пневмоаккумулятором міжтрубного простору стисним повітрям до розрахункового значення і подачі у свердловину стисного повітря з пневмоакумулятора було проведено поетапний скид тиску із свердловини через інтервал падіння у свердловині Р Г.C.=1,7 МПа. Під час проведення робіт фіксувалось газовиділення з насосно-компресорної труби і засувки 3. Було проведено 2 цикли дії, в результаті яких газовиділення із свердловини було 3 поновлено і через добу дебіт свердловини склав 15 тис. м за добу і 03.11.10 р. свердловину було підключено до дегазаційної мережі. У результаті проведених робіт було оновлено видобуток газу із свердловини, яка функціонує 3 3 і до сьогодні з дебітом 15 тис. м за добу. За цей період було видобуто 7,5 млн. м газу, що збільшило видобуток в чотири рази, а строк служби свердловини у 9,5 разу. Джерела інформації: 1. А.с. № 2038482 СССР, кл. 6 Е 21 F 7/00, опубл. 27.06.95. Бюл. №18. 2. Патент України на винахід №78713, кл. Е 21 В 43/26, опубл. 25.04.2007. Бюл. № 5. 2 UA 72356 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 20 Спосіб інтенсифікації дегазації гірничого масиву і відробленого простору, який включає буріння свердловини, її обсадку трубами, спуск насосно-компресорних труб, герметизацію, монтаж на обсадній трубі засувки подачі тиску стисного повітря в свердловину з пнемвоаккумулятора і засувки скиду тиску стисного повітря із свердловини, пневмогідродинамічну або пневмодинамічну дію шляхом створення тиску у свердловині з наступним його скидом і контроль ефективності дії, який відрізняється тим, що на кінці насосно-компресорних труб монтують пакер і встановлюють його у свердловині на відстані h  10m, (де m - потужність відробленого вугільного пласта, м) від місця з'єднання простору обвалення покрівля вугільного пласта з простором свердловини, ізолюють міжтрубний простір від простору насоснокомпресорних труб в усті свердловини і в місті установки пакера, створення тиску у свердловині здійснюють через штуцер на засувці подачі стисного повітря при її закритому положенні до його максимального значення, який витримує герметизація свердловини Р Г.С., МПа, після чого з пневмоаккумулятора через засувку подачі стисного повітря шляхом її відкриття в свердловину подають тиск величиною РП.А.  2 РГ.С., (де РП.А. - тиск стислого повітря у пневмоаккумуляторі, МПа), наступний скид тиску у свердловині створюють засувкою скиду тиску поетапно при закритій засувці подачі стисного повітря з пневмоаккумулятора через інтервал падіння тиску у свердловині Р1.С = 0,083(3 РГ.С. + РП.А.), а кількість виходу газу з гірничого масиву замірюють на засувці скиду тиску з свердловини, а з відробленого простору - на насосно-компресорній трубі. Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 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 3