Пристрій для видалення води із дегазаційної свердловини з негативним кутом похилу

Реферат: Пристрій для видалення води із дегазаційної свердловини з негативним кутом похилу містить обсадну трубу, дегазатор води, газопровід, додатково введену трубу для транспортування газу і води. Додатково введена труба, запобіжно перфорована отворами з різними діаметрами безпосередньо нижня частина труби перфорована отворами, сумарна площа яких дорівнює площі перерізу труби, а частина труби довжиною, що дорівнює 0,3-0,4 довжини свердловини, перфорована отворами-фільєрами, щільність яких зменшується у міру віддалення від нижнього кінця труби. UA 87320 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ВИДАЛЕННЯ ВОДИ ІЗ ДЕГАЗАЦІЙНОЇ СВЕРДЛОВИНИ З НЕГАТИВНИМ КУТОМ ПОХИЛУ UA 87320 U UA 87320 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до вугільної промисловості і може бути застосована для видалення води із дегазаційних свердловин, що пробурені у підошву вугільного пласта і спрямовані на вилучення метану із надробленого вуглепородного масиву, який насичений метаном і водою. У практиці боротьби з метаном на шахтах Донбасу дегазацію надробленого масиву застосовують, як правило, коли масив підошви пласта небезпечний або схильний до раптових проривів метану з нього у виробки. У таких випадках газ метан, який знаходиться під пластовим тиском, інтенсивно виділяється із порожнин розшарування і виштовхує воду із дегазаційної свердловини. В інших випадках, вилучення метану із надробленого масиву з метою підвищення ефективності дегазації або його видобування і використання як енергоносія проводять рідко ізза складності видалення води із свердловин, що знаходяться гіпсометрично нижче підошви бурових камер, безпосередньо у процесі дегазації. Є відомим пристрій для автоматичного управління відкачкою води з використанням стисного повітря у міру надходження води у дегазаційну свердловину, що пробурена у масив підошви пласта, який містить свердловину з обсадною трубою, водовідливну трубу з розміщеними на ній двома датчиками нижнього та верхнього рівня води і трубу для подачі у свердловину стисного повітря від трубопроводу. При заповненні свердловини водою до верхнього рівня у автоматичному режимі відкриваються електромагнітні клапани для подачі стисного повітря у свердловину і у пакер, що перекриває дегазаційний трубопровід на період відкачки води. За рахунок тиску повітря вода з газом підіймається по трубі і виливається на підошву виробки або у дегазаційний трубопровід через водовідокремлювач. При зниженні рівня води до нижньої відмітки автоматично перекривається подача стисного повітря у свердловину. Одночасно з цим відкривається вакуумний трубопровід і процес дегазації відновлюється (Авт. свид. СССР № 1460342, кл Е 21F 7/00, БИ № 7 от 18.07.1986). Недоліками цього пристрою є: складність автоматизованої системи та її низька надійність у роботі; значні фінансові та матеріальні витрати на придбання, монтаж і обслуговування устаткування; розбавлення вилученої газової суміші стисним повітрям; не виключена можливість викиду газу метану у атмосферу виробки як у процесі відкачки води, так і у процесі дегазації у періоди значних дебетів метану у свердловину. В основу корисної моделі поставлено задачу створити такий пристрій для видалення води із дегазаційної свердловини з негативним кутом похилу до горизонту безпосередньо у процесі дегазації, у якому досягається постійне або періодичне видалення води газом метаном, який у процесі виділення із газових колекторів утворює тиск і формує газоводяну суміш, що здатна по принципу роботи ерліфту підійматися до гирла свердловини завдяки застосуванню додатково введеної у свердловину труби, запобіжно перфорованої отворами з різними діаметрами за певною схемою. Це дозволяє значно збільшити ефективність вилучення метану; підвищити його вміст у газоповітряній суміші; автоматизувати процес видалення води із свердловини; досягти низької вартості та надійності у роботі пристрою за рахунок простоти його конструкції; ліквідувати викиди метану у атмосферу виробки. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для видалення води із дегазаційної свердловини з негативним кутом похилу, який містить обсадну трубу і дегазатор води, з'єднаний із газопроводом, згідно з корисною моделлю, додатково введена труба для транспортування газу і води, яка запобіжно перфорована отворами з різними діаметрами - безпосередньо нижня частини труби перфорована отворами, сумарна площа яких дорівнює площі перерізу труби, а нижня частина труби довжиною, що дорівнює 0,3-0,4 довжини свердловини, перфорована отворами-фільєрами за розрядженою схемою. На кресленні (Фіг. 1) зображена схема запропонованого пристрою при виділенні у свердловину газу без води, а на фіг. 2 - схема запропонованого пристрою при сумісному виділенні води та газу у свердловину. Пристрій містить: 1 - ствол свердловини, 2 - обсадна труба свердловини, 3 - дегазатор води, 4 - дільничний газопровід, 5 - з'єднувальні гофровані труби, 6 - труба для транспортування газу та води, 7 - перфораційні отвори у трубі для пропускання основного потоку води і газу, 8 отвори-фільєри для пропускання газу у камеру змішування з водою, 9 - заглушка з отвором для пропуску транспортної труби, 10 - газові колектори (вугільні пласти-супутники), 11 - газоводяні або водяні колектори, 12 - газ метан під тиском, 13 - вода з розчиненим газом, 14 - камера змішування води з газом, 15 – вода, насичена вільним газом. Пристрій працює таким чином. Пристрій являє собою трубу 6 з діаметром, меншим за діаметр свердловини 1, яку розташовують перфорованим кінцем на дні свердловини 1, другий кінець труби 6 пропускають 1 UA 87320 U 5 10 15 20 через отвір заглушки 9 обсадної труби 2 та герметизують з'єднання, з'єднують трубу 6 з дільничним вакуумним газопроводом 4 через дегазатор 3 гофрованими трубами 5. При відсутності приливу води з масиву порід у свердловину газ метан завдяки перепаду газового тиску із затрубної порожнини перетікає через отвори 7, 8 у газотранспортну трубу 6 і транспортується по ній до дільничного газопроводу 4. Безпосередньо нижня частина труби 6 перфорована отворами 7, сумарна площа яких дорівнює площі перерізу труби, а частина труби довжиною, що дорівнює 0,3-0,4 довжини свердловини, перфорована отворами-фільєрами 8, щільність яких зменшується у міру віддалення від нижнього кінця труби. У разі надходження води у свердловину із газоводяних або водяних колекторів вода 13 (Фіг. 2) заповнює нижню частину затрубного простору свердловини 1 і перекриває перфораційні отвори 7 для пропуску основного потоку. Одночасно над рівнем води 13 метан 12 утворює газовий тиск, за рахунок якого вода 13 відтискається у газотранспортну трубу 6. При зниженні динамічного рівня води у затрубному просторі метан через отвори-фільєри 8 перетікає у камеру змішування 14 та утворює газоводяну суміш 15, що інтенсивно підіймається по трубі та потрапляє у дегазатор води 3. Після відділення води у дегазаторі газова суміш надходить до дільничного газопроводу 4. Таким чином, використання запропонованого пристрою дозволяє підвищити ефективність видалення води із свердловини, завдяки чому зростає ефективність вилучення метану, підвищується вміст метану у суміші, що вилучається, і поліпшуються техніко-економічні показники роботи дегазаційної системи. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Пристрій для видалення води із дегазаційної свердловини з негативним кутом похилу, який містить обсадну трубу і дегазатор води, з'єднаний із газопроводом, який відрізняється тим, що додатково введена труба для транспортування газу і води, яка запобіжно перфорована отворами з різними діаметрами - безпосередньо нижня частини труби перфорована отворами, сумарна площа яких дорівнює площі перерізу труби, а частина труби довжиною, що дорівнює 0,3-0,4 довжини свердловини, перфорована отворами-фільєрами, щільність яких зменшується у міру віддалення від нижнього кінця труби. 2 UA 87320 U 3 UA 87320 U Комп’ютерна верстка С. Чулій 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 4