Способ предотвращения газодинамических явлений при отработке метанообильных угольных пластов

.05.88 .04.90. бирский исследо геомеха юл. Р 15илиал Всесоюзного М Ю ние, На чертеж зображена при зации способа иаль ная схема ре ГОсудАРстВенньй КОмитетпс изоБРетеииям и ощРцтилмПРИ гННт СССР ательского институтаики и маркшейдерского(56) Авторское свидетельство СССР В 1222851, кл. Е 21 Р 5/00, 1983.Авторское свидетельство СССР У 1350366, кл. Е 21 Р 5/00, 1986.(54) СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ГАЗОЛИНАМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ ПРИ ОТРАБОТКЕ ИЕТАНООБИЛЬНЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ(57) Изобретение относится к горному делу и м.б.использовано для предотвращения внезапных выбросов, угля, породы и газа при отработке метанообильных угольных пластов. Цель изобретенияв повышение безопасности отработки метанообильных пластов за счет интенсификаИзобретение относится к горному делу и может быть использовано для предотвращения внезапных выбросов угля, породи и газа при отработке ме танообильных угольных пластов.Цель изобретения - повышение безопасности отработки метанообильных угольных пластов за счет интенсифика ции процесса перехода газов в угольном пласте в кристаллогидратное сосции процесса перехода газов в угочьном пласте в кристаллогидратное состояние. В угольном пласте бурят нагнетательные скважины и дегазационнуюскважину (ДС). Резервуар (Р) наполняют водой с поверхностно-актнвньъивеществами из магистрального водопровода с одновременной подачей в негоорганического растворителя. Смесьдиспергируют до образования эмульсии(Э), которую одновременно и охлаждают, Из ДС в Р подают метан, снижаютт-ру в Р до образования в Э кристаллогидратов метана. Т-ру поддерживают пониженной до образования устоичивой водокристаллогидратной Э которую подают в нагнетательные скважины в режиме пульсации, Для пластов,нагретых до высоких первоначальныхт-р, перед подачей водокристаллогидратной Э, после частичного извлечения метана через ДС производят охлаждение этих пластов, 4 з.п, ф-лы,1 ил. начены резервуар 1водокристаллогидрат На схеме ободля образованияной эмульсии степлообменникомна выход холодром 4, соединенультразвуковыхрованным коллекчерез запорныйтрубопровода 8роной компрессарона которого струбопровод 11,размещенными в нем2, которыи подключен ильника 3, диспергатоным с генератором 5 колебаний, и перфоритором 6, сообщенным вентиль 7 посредством с нагнетательной стора 9, всасывающая стоодержит вентиль 10 и подключенный к дега 1559204зационной скважине 12, емкость 13 с органическим растворителем, вентиль 14, регулирующий подачу органического раствора, трубопровод 15 для наполнения резервуара водой с задвижкой 16 подключенный к магистральному водопроводу 17, высоконапорный насос 18, расходомер 19, импульсатор 20, соединенный трубопроводом 21 с 10 обсадной трубой нагнетательной скважины 22 и манометр 23 для контроля давления нагнетания жидкости.Способ осуществляется следующим образом. 15Для производства дегазационных работ в газоносный угольный пласт бурят на определенном расстоянии друг от друга ряд нагнетательных скважин 22 и дегазационную скважину 12. 20 Скважины 22 обсаживают трубами на всю длину вплоть до угольного пласта и подключают к ним трубопровод 21. Дегазационную скважину 12 обсаживают только у устья и соединяют ее 25 с трубопроводом 11, Для забора воды из магистрального водопровода 17 к нему подключают трубопровод 15. Затем открывают задвижку 16 и заполня-; ют резервуар 1 водой с одновременной 30 подачей в него из емкости 13 некоторого количества органического растворителя, в качестве которого может быть использован бенэол или четыреххлористый углерод. Расход раствори" 35 теля регулируют вентилем 14. После заполнения резервуара 1 задвижку 16 закрывают, включают генератор 5 и посредством диспергатора 4 бЬздают в водной среде резервуара 1 ультра звуковое поле, которое способствует образованию эмульсии и ее интенсивному перемешиванию. Для повышения устойчивости эмульсии в воду добавляют стабилизатор, например ПАВ. 45 Одновременно в теплообменник 2 из холодильника 3 подают хладагент для охлаждения образующейся эмульсии. Затем открывают вентилв 7 и включают компрессор 9. Вентиль 10 используют 50 для регулировки количества метана, подаваемого в резервуар 1 иэ дегазационной скважины .12. Излишки метана удаляют через предохрацительный клапан. Температуру воды в резервуаре 1 снижают до образования в ней устойчивых кристаллогидратов метана. В случае:быстрого снижения температуры угольного пласта, особенно на начальном этапе дегазации, воду в резервуоаре 1 охлаждают до 0 С. После достижения заданных температур и образования в резервуаре 1 устойчивой водокристаллогидратной эмульсии включают высоконапорный насос 18 и запускают в работу импульсатор 20, При этом водокристаллогидратная эмульсия нагнетается под давлением по трубопроводу 21 в скважину 2 и далее в угольный пласт. Импульсатор 20 обеспечивает ударно-пульсирующий режим нагнетания, что позволяет периодически раскрывать и снижать поры и каналы в угольном массиве и тем самым активно перемешивать имеющийся там газ с нагнетаемой жидкостью, Расход и давление жидкости контролируют соответственно по расходомеру 19 и манометру 23. По мере надобности в резервуар 1 добавляют воду из магистрального водопровода 17 и органический растворитель из емкости 13. Метан и другие сопутствующие газообразные предельные и непредельные углеводороды, находящиеся в порах, каналах и естественных полостях угольного пласта, за счет ударно-пульсирующего режима нагнетания интенсивно перемешиваются с поступающей холодной водой. Благодаря наличию в ней инициирующейзатравки в виде гидратных центров кристаллизации и взвешенных тонкодисперсных капель органического растворителя, насыщающего пласт, газы быстро переходят в кристаллогидратное состояние с образованием устойчивых двойных гидратов, при этом давление газа в пласте резко снижается, что позволяет исключить гаэодинамические явления при обработке пластов. Если дегазируемый угольный пласт имеет пер" воначально высокую температуру, то перед нагнетанием водокристаллогидратной эмульсии его охлаждают путем закачивания в скважины 22 холодного воздуха или жидкого азота.Формула изобретения1Способ предотвращения газодинамических явлений нри отработке метанообильных угольных пластов, включающий бурение скважин., нагнетание в них воды под давлением с одновременным охлаждением пласта до температуры образования газовых гидратов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения безо1559204 оставитель Г.Васючков едахтор О,Юрковецкая Техред Л.Сердюкова Корректор О. Ципле ираж 377омитета по изобретениям исква, Ж, Раушская наб Заказ 831НИИПИ Государственного113035, Ио одписное крытиям д./5 рн ГК онзводственно-издательский комбинат "Патент", г,Ужгород, ул,ина 1 пасности отработки метанообильных угольных пластов за.счет интенсификации процесса перехода газов в кристаллогидратное состояние, после подачи в пласт воды в скважины нагнетают водокристалпогидратную эмульсию ц ударно-пульсирующем режиме, при этом водокристаллогидратную эмульсию Формируют введением в охпажденную воду органического растворителя и инициирующих образований,2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что органический растворитель выбирают из ряда углеводородов или хлоропроизводных углеводородов. 63. Способ поп. 1, от ли ч а вщ и й с я тем, что в качестве инициирующих образований используют кристаллогидраты метана или других углеводородов4. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что водокристаллогидратную эмульсию нагнетают после охлаждения пластов,15. Способ по и. 3, о т л и ч а ющ и й с я тем, что для образования 15 кристаллогидратов используют метаниз дегаэационных скважин обрабатываемого пласта.