Способ скважинного извлечения материалов из мощных подземных формаций

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХЕСПУБЛИК А 1 09) 16 45/00 с 1)5 Е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Дальневосточный политехнический институт им. В.В.Куйбышева(56) Авторское свидетельство СССР ЬЬ 1346798, кл. Е 21 С 45/00, 1987.Авторское свидетельство СССР М 1384756, кл. Е 21 С 45/00, 1988.(54) СПОСОБ СКВАЖИННОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ ИЗ МОЩНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ФОРМАЦИЙ(57) Изобретение относится к геотехнологии и м.б. использовано при скважинной гидро- добыче полезных ископаемых. Цель - повышение эффективности работ по извлечению материалов иэ подземных формаций за счет упрощения процесса разупрочнения материалов формации и расширения условий применения способа. Для этого подземную формацию вскрывают скважиной 1, в которой размещают скважинный гидромониторный агрегат (ГМА). С помощью последнего производят поинтервальный размыв по высоте камер (К) 4,5 с оставлением целиков 3 между ними. Поинтервальный размыв пород осуществляют с форм 1 рованием наклонных от скважины 1 кровли и почвы заполняемых К 4,5. Затем извлекают ГМА и К через одну заполняют материалами. расширяющимися при твердении. например раствором расширяющегося цемента. Четные К 5 оставляют незаполненными. Для обеспечения этого перед заполнением нечетных К 4 заполняют примыкающий к ней участок скважины 1 на величину. исключающую попадание расширяющегося материала в нижерасположенную К. Верхнюю часть К заполняют расширяющимся материалом, интенсивность схватывания Которого выше интенсивности схватывания материала в нижней части. В силу увеличения обьема заполнителя в К 4, при наличии пустот в К 5, при твердении материала заполнителя происходит резкое перераспределение нагрузки на целики 3 и разупрочнение пород. Затем путем разбуривания пробок восстанавливают скважину, размещают в нем ГМА и производят размыв разупрочненных пород целиков 3. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.1Изобретение относится к геотехнологии и может быть использовано при скважинной гидродобыче полезных ископаемых в широком диапазоне горно-геологических условий, при повышенной прочности пород, 5 слагающих подземную формацию,Цель изобретения - повышение эффективности работ по извлечению материаловиз подземных формаций за счет упрощения 10процесса разупрочнения материалов формации и расширения условий примененияспособа.На фиг.1 показана схема заполненияинтервалов расширяющимся материалом; 15на фиг,2 - схема размыва разупрочненныхпород,Способ осуществляется следующим образом,Первоначальную формацию до нижней 20границы извлечения вскрывают скважиной1, в которой размещают скважпнный гидромониторный агрегат 2, С помощью этогоагрегата производят круговой поинтервальный по высоте формации размыв пород с 25оставлением целиков 3 между камерами.Нечетные камеры 4 (с отсчетом от кровлиформации) проводят с радиусом, превышающим радиус выемочной камеры, а четныекамеры 5 размывают с радиусом выемочной 30камеры.Предпочтительно размывать породы отверхней границы извлечения к нижней. Высота указанных камер 4 и 5 существенноменьше мощности оставляемых целиков 3 35между камерами,После формирования камер 4 и 5 иэскважины извлекают скважинный гидроагрегат 2 и в последовательности от нижнейграницы извлечения к верхней, Камеры, через одну, заполняют материалами, расширяющимися при твердении, напримерраствором расширяющегося цемента, а четные камеры 5 оставляют незаполненными.Для обеспечения этого перед заполнением 45камеры 4 заполняют примыкающий к нейучасток скважины 1 на величину, исключающую попадание расширяющегося материала в нижерасположенную камеру,Подачу материала, расширяющегося 50при твердении, ведут посредством шлангов,которые опускают в скважину до уровня соответствующего интервала, при этом запол.нение объема амеры ведут послезаполнения участка скважины ниже него, 55Верхнюю часть камеры заполняют расширяющим материалом, интенсивность схватывания которого выше интенсивностисхватывания материала в нижней части камеры (в зависимости от конкретных условий можно либо добавить в заполняющий материал ускорители твердения, либо подавать специальный быстротвердеющий материал иного состава, например на основе синтетических смол или на основе быстросхватывающего цемента),Скорость заполнения камер и, соответственно, параметры используемого оборудования (производительность) определяются параметрами материала. используемого для заполнения ( время заполнения интервала должно быть меньше времени от приготовления этого материала до начала его твердения-расширения, т,е. времени срабатывания).Необходимым условием, обеспечивающим реализацию способа, является выполнение кровли и почвы камеры наклонными от скважины, поскольку это обеспечивает полноту заполнения камеры расширяющился материалом и эффективное использование расширения твердеющего материала. При этом наклон кровли должен бысть существенно более пологим чем почвы (практически угол наклона кровли должен быть не более 5 к горизонтали), в противном. случае ухудшаются условия разрушения целика, расположенного над камерой 4,При высокой проницаемости пород, слагающих формацию, необходимо перед заполнением камер расширяющимися твердеющими материалами нанести на стенки ее покрытие, например набрызг-бетонное, для исключения части массива формации, прилегающей к интервалу, в процессе твердения расширяющегося твердеющего материала,После окончания работ по заполнению камер 4 расширяющимися ма 1 ериалами, консервируют зону ведения работ до окончания твердения расширяющегося материала, о чем можно судить по пробному бурению в самую верхнюю камеру 4, а также на основании предварительных экспериментальных работ. В силу увеличения обьемь заполнения в камерах 4 при наличии пустот в камерах 5 (работающего, фактически, как поверхность обнажения для массива пород, слагающих целики 3) при твердении материала-заполнителя происходит резкое переоаспределение нагрузки на целики 3 и разупрочнение породВ каждом конкретном слу ае на основании экспериментов спределя от высоту нечетных и четных камер, а 1 акже целиков для обеспечения наиболее равномерного и эффективного разупрочнени высоты камер 4 и 5, породы которых необходимо размывать в неразупрочненном состоянии гидромониторной струей агрегата1671061 Составитель Н,ЧертовТехред М,Моргентал Корректор О,Цип дактор эре аказ 2812 Тираж 284 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия 113035, Москва, Ж, Рэушская наб., 4/5 ГКНТ СС изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина. 1 О 1 Далее восстанавливают скважину 1 путем разбуривания в ней пробок, сформировавшихся на уровнях камер 4. В восстановленной скважине размещают скважинный гидромониторный агрегат и производят размыв разупрочненных пород целиков 3,Формула изобретения 1. Способ скважинного извлечения материалов из мощных подземных формаций, включающий вскрытие формации скважиной. поинтервальный по высоте размыв пород с оставлением целиков между камерами, заполнение камер через одну расширяющимся материалом, консервацию скважины до окончания процесса расширения материала с разупрочнением пород целиков, размыв разупрочненных пород и подъем горной массы на поверхность, о тлича ю щий с я тем, что, сцельюповыше- .ния эффективности извлечения и расширения условий применения способа, поинтервальный размыв пород осуществля ют с формированием наклонных от скважины кровли и почвы заполняемых камер, перед заполнением камер заполняют примыкающий к ней участок скважины на величину, исключающую попадание 10 расширяющегося материала в нижерасположенную камеру. а в качестве расширяющегося материала используют твердеющие расширяющиеся смеси, например расширяющиеся цементы.15 2. Способ по п,1,о т л и ч а ю щ и й с ятем, что верхнюю часть камер заполняют расширяющим материалом, интенсивность схватывания которого выше интенсивности схватывания материала в нижней части ка меры.