Способ борьбы с динамическими и газодинамическими явлениями в угольных пластах

ОП ИСАНИЕ(972143ИЗЬБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М. Кл.з Е 2 Г 5/00 Гфсудвретвевный квмвтет СССР по девам взвбретений и вткрмткй(72) Авторы изобретения Б. Т. Акиньшин, И. М. Петухов, А. Н, Шабарови М. ф. МалюгаФ Всесоюзный ордена Трудового Красного Зйамени. научно-исследовательский институт горной геомеханцки и маркшейдерского дела1Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при увлажнении угольных пластов.Известен способ борьбы с внезапными выбросами, включающий бурение скважин из подготовительных выработок вне зоны влияния очистных работ и нагнетание жидкости в профилактическом режиме увлажнения 1.Недостатком известного способа является невысокая эффективность вследствие трудностей направленного бурения длинных скважин и использования способа на больших глубинах из-за низкой проницаемости пластов. Известен также способ нагнетания жидкости в призабойную часть пласта в режиме гидрорыхления 2.Однако этот способ характеризуется отсутствием рекомендаций по выбору параметров и своевременному переходу на эффективный режим гидрообработки для конкретных геологических и горнотехнических условий разрабатываемых ударо- и выбросб опасных пластов и возможности определять ударно- и выбросоопасную зону пласта в процессе проведения нагнетания жидкости в ,угольный пласт.Цель изобретения - повышение эффективности борьбы с динамическими и газодинамическими явлениями путем определения опасной зоны пласта в процессе циклической закачки жидкости в скважины.Поставленная цель достигается тем, чтопри закачке жидкости в скважины производят контроль параметров нагнетания, и при стабилизации давления нагнетания на проомежуточном цикле в пределах 40 - 60/о отодавления гидроразрыва пласта и уменьшении расхода жидкости в 2 - 2,5 раза зону пласта относят к опасной, после чего длину нагнетательной части скважины уменьшают в 1,5 - 2 раза и изменяют параметры нагнетания, при этом гидрообработку пласта ведут до увеличения расхода жидкости в скважинах в 2 - 2,5 раза и стабилизации давления нагнетания не менее, чем в 3 циклах ее проведения, а затем переходят на режим нагнетания с первоначальными параметрами.На чертеже приведена схема осуществления способа.Способ осуществляют следующим образом.В пласте бурят скважины длиной в 6 - 11 м (дина нагнетательной части составляет 4 - 8 м), нагнетают в них жидкость и производят замер расхода жидкости при поднятии давления нагнетания ступенями:ступень - 50 - 60 кгс/см в течение 5 мин.,25 11 ступень - 90 - 00 кгс/см в течение 15 - 20 мин, 111 ступень - 150 - 170 кгс/см до заканчивания необходимого количества воды. После стабилизации давления на второй промежуточной ступени в течение 10 - 15 мин 1 в в пределах 40 - 60 О/о от давления гидроразрыва фиксируют величину расхода жидкости и, если значения расхода остаются постоянными и равными, например 6 - 8 л/мин и более, то нагнетание продолжают на 111 ступени. Резкое падение расхода жидкости до величин менее 2,5 л/мин свидетельствует о наличии в пласте опасной зоны, при этом меняют в 1,5 - 2 раза длину нагнетательной части скважины и изменяют параметры нагнетания: расход жидкости увеличивают в 1,5 раза, а давление нагнетания поднимают до величин, при которых происходит гидро- разрыв (гидрорасчленение) пласта, причем на второй ступени давление нагнетаемой жидкости составляет 0,3 от давления гидро- разрыва, расход жидкости равен 1 л/мин. 25 Гидрообработку пласта продолжают до увеличения расхода жидкости до 2 - 3 л/мин и стабилизации давления на уровне второй промежуточной ступени, причем если расход жидкости более 2 - 3 л/мин зафиксиро 30 ван не менее чем в 3 последующих циклах ее проведения, то считают, что очистной или подготовительный забой вышел из опасной зоны и можно переходить на нагнетание жидкости в скважины с первоначальными параметрами и режимом. Э 5Способ обеспечивает повышение эффективности гидрообработки пласта за счет получения информации об опасности участка пласта в процессе нагнетания жидкости и возможности контроля процесса гидрообработки пласта.Способ оперативно учитывает изменение горнотехнической и тектонической обстановки и может быть использован для оценки эффективности защитного действия и выявления непрогнозируемых нарушений,Формула изобретенияСпособ борьбы с динамическими и газо- динамическими явлениями в угольных пластах, включающий бурение скважин из груди забоя, нагнетание в них жидкости, отличаю- иийся тем, что, с целью повышения эффективности борьбы с динамическими и газо- динамическими явлениями путем определения опасной зоны в процессе гидрообработки пласта, производят контроль параметров нагнетания, и при стабилизации давления нагнетания на промежуточном цикле в пределах 40 - 60 О/о от давления гидроразрыва пласта и уменьшении расхода жидкости в 2 - 2,5 раза зону пласта относят к опасной, после чего длину нагнетательной части скважины уменьшают в 1,5 - 2 раза, гидрообработку пласта ведут до увеличения расхода жидкости в скважинах в 2 - 2,5 раза и стабилизации давления нагнетания не менее чем в 3 циклах ее проведения, а затем переходят на режим нагнетания с первоначальными параметрами.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Чернов О. И., Розанцев Е. С. Подготовка шахтных полей с газовыбросоопасными пластами, М., Недра, 1975, с. 287.2, Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, склонных к внезапным выбросам угля, породы и газа. М., Недра, 1977, с. 67 - 70 (прототип).972143 Ыл/чин сючков КорректоПодиисномитета СССРоткрытийая наб., д. 4/5ул. Проектная,Реда кто Заказ 7 А. Огар1/22. ВН 1130 лиал Составитель Г.Техред И. ВересТираж 470ИИПИ Государственного копо делам изобретений и5, Москва, Ж - 35, РаушскППП Патент, г. Ужгород