Способ определения зон выгорания угольного пласта при его подземной газификации

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК О 1)5 6 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВ ТВ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(46) 23.03.93, Бюл. М 11 (71) Всесоюзный научн институт горной геом дерского дела и Инсти мии горючих ископаем (72) А, В. Поливцев И. М. Саптыков и Ю. (56) Болотников А, И, руководство по пеше ной и скважинной г сьемкам. Мингео СССРСкважинная ядерн вочник геофизика, - М.226. о-исследовэтельскии еханики и маркшейтут геологии и геохиых АН УССРЕ, В, Гончаров, Б, Голубеви др. Методическое ходной, автомобильамма-спектральной , с. 1975, с. 107, ая геофизика, СпраНедра, 1978, с. 201 -Изобретение относится к области горной.промышленности и может быть использбвано для контроля за процессомпбдземной газификации угля (П ГУ),Цель изобретения - повышение достоверности выделения зон выгорания угольного пласта, вскрытого скважиной,Изобретение поясняется чертежом, накотором представлена схема исследованиягазифицированного угольного пласта.Способ реализуется следующим образом,Скважиной 1 вскрывают угольный пласт2, на площади газогенератора, подвергшейся ПГУ, Для определения степени выгазовывания пласта 2 (а также установления фактагазификации) на кабеле 3 опускают прибор4 спектрометрического гамма-каротэжа ниже предполагаемого местоположения(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОН ВЫГОРАНИЯ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА ПРИ ЕГО ПОДЗЕМНОЙ ГАЗИФИКАЦИИ(57) Использование; горная промышленность. Сущность изобретения; проведение спектрометрического гамма-каротажа скважин с регистрацией интегральной интенсивности излучения от природных радиоактивных элементов и парциальных составляющих этого излучения от урана, тория и калия, установление факта газификации пласта при интегральной интенсивности излучения в выделенной аномалии, превышающей интегральную интенсивность излучения от вмещающих пород в 1,4-4 раза, Степень газификации пласта определяют по уровню вклада излучения калия и урана с торием в интегральное излучение для изучаемой аномалии и вмещающих пород. 1 табл 1 ил. угольного пласта 2. Последнее определяется по материалам детальных геологоразведочных работ, проводимых на каждом эксплуатируемом участке. Приборы, применяемые для таких работ, относятся к типу СГСЛ-З, ПСК, СГСЛи т,п. При этом фиксируют интенсивности у -излучения в калиевом, урановом и ториевом каналах спектрометра или концентрации излучателей. Местоположение сгазифицированного пласта 2 или его части определяют по аномально повышенному по сравнению с вмещающими породами) в 1,4 - 4 раза суммарному излучению калия, урана и тория. Затем, чтобы исключить ошибку и не спутать природную аномалию с газифицированным пластом, в точках или интервалах измерений определяют вклад каждого радиоактивного элемента в интегральное из 180389930 лучение. Вывод о степени газификации пласта делают по пониженному значению вклада калия по сравнению с вмещающими породами: если в 1,5 раза - пласт газифицирован на 1/3 мощности; в 3 раза - полностью выгорел, При этом вклад урана и тория должен быть повышен в 1,2 - 1,5 раза по сравнению с вмещающими породами. Если такого повышения не наблюдается, то необходимо применить дополнительные уточняющие наблюдения другими методами, например, отбором кернов из каротажных скважин и измерением концентрации радионуклидов на различных участках скважин,Опыт работ показал, что в результате выгорания угля, особенно неполного, показания ГК и ГГК в интервалах выгазовывания несущественно отличаются от аналогичных показаний в пределах угольных или вмещающих пластов, не позволяя надежно выделить участки выгорания и оценить зольность продуктов газификации. Это вызвано высокой неоднородностью шлакоподобного материала, влиянием примесного терри- генного материала вмещающих пород и песчано-глинистых прослоев, перераспределением части химических элементов, в том числе радиоактивных, между компонентами продуктов пиролиза. Эффект массового концентрирования радиоактивных элементов за счет выгорания углерода и замещения пустот терригенным материалом зависит от степени выгазовывания, степени обрушения пород кровли и перемешивания с зольным остатком и обломками песчано-глинистых прослоев. Высокотемпературный прогрев угленосных и вмещающих пород вызывает эмиграцию из них части радионуклидов благодаря термодиффузионным и термоконвекционным процессам. Границы выгорающего угольного пласта теряют линейность контуров и становятся расплывчатыми кусочнонеоднородными; сдвижение пород приводит к сокращению мощности исходных угленосных интервалов в 1,5 - 5 раз,Способ был осуществлен на Ангренской станции "Подземгаз" ПО "Средазуголь", Для определения степени газификации угля по площади участок газогенератора М 5 был вскрыт тремя скважинами; 10-й, 18-й и 26-й, С помощью прибора СГСЛбыл осуществлен спектральный гамма-каротаж, В месте предполагаемого пересечения скважинами газифицируемого пласта были замерены аномалии интегральной активности у - излучения. Значения интегральной активности и 5 10 15 20 25 35 40 45 50 55 вкладов в нее составляющих излучений К 0 и Тп приведены в таблице.Интегральная активность в районе пе. ресечения скважиной пласта во всех трех случаях дает аномальные значения, что позволяет предположить наличие слоя с отлич. ными от вмещающих пород свойствами, Однако, чем вызваны эти отличия, определяют из данных о вкладе в интегральную активность излучений каждого из основных радиоактивных элементов. По повышенным концентрациям урана и тория в скважинах 10 и 26 делают вывод о накоплении урана и тория в зоне горения. Этот вывод подтверждает пониженный вклад излучения К, который возникает из-за выноса его со стоком дутьевого газа. Поэтому окончательный вывод заключается в том, что 10 и 26 скважины пересекают выгазованное пространство, а 18 - угольный пласт, не подвергшийся газификации.Полученные результаты были подтверждены непосредственным исследованием кернов газифицированного вещества и угля из целика,Таким образом, способ позволяет повысить достоверность выделения зон выгорания угольного пласта,Формула изобретения Способ определения зон выгорания угольного пласта при его подземной газификации, включающий проведение спектрометрического гамма-каротажа скважин и выделение газифицированного пласта по разнознаковым аномалиям интегральной интенсивности гамма-излучения от природных радиоактивных элементов, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности выделения зон выгорания угольного пласта, вскрытого скважиной, определяют парциальные вклады от урана, тория и калия в интегральное гамма-излучение, зарегистрированное в области предполагаемого пересечения скважиной угольного пласта, устанавливают факт газификации пласта при интегральной интенсивности излучения калия, урана и тория, превышающей интегральную интенсивность излучения вмещающих пород в 1,4 - 4 раза, а степень газификации пласта определяют по вкладу излучения калия и урана с торием в интегральное излучение, соответственно сопоставляя полученные значения вкладов для выделенной аномалии и вмещающих пород при условии, что вклад от калия для выделенной аномалии понижен более чем в 1,5 раза, а вклад от урана с торием для этой аномалии повышен в 1,2 - 1,5 раза.1803899 оставитель С.барсукоехред М.Моргентал Кравцов едакт рек нина Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 каз 1056 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5