Способ скважинной гидродобычи из мощных подземных формаций

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 28 19) (11 Е 21 С 45 00 ЕН сушен; магаСл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР В 1137205, кл. Е 21 С 45/00, 1983.Аренс В.Ж. и др. Скважинная гидродобыча твердых полезных ископаемых. - М.: Недра, 1980, с.119. (54) СПОСОБ СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ ИЗ МОЩНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ФОРМАЦИЙ (57) Изобретение относится к геологии, горному делу и строительству и м.б, использовано при опробовании мощных продуктивных горизонтов, при скважинной гидродобыче полезных ископаемых и для создания подземных полостей. Цель - повышение эффективности гидродобычи и обеспечение контроля за изменением объема выемочной камеры (К) в процессе гидродобы чи. Продуктивный горизонт вскрываютскважиной и в ней размещают эксплуатационную колонну с гидромониторной насадкой и всасом. Подают поддавлением воду и в затопленном забое производят размыв первоначальноК с выдачей пульпы по методу. прямойпромывки, те, по затрубному пространству. Затем в образованную Кподают воздух и осушают ее, В оной К производят гидроотбойку сзинированием дезинтегрируемой горной массы на почве К до момента затопления гидромониторной струи скапливающейся в К жидкостью. Герметизируют устье скважины и по методуобратной промывки производят гидроподъем замагазинированной горноймассы. После выдачи всей породы, очем судят по резкому падению концентрации твердого в пульпе, вновьпроизводят осушение К. По разностиобъемов подаваемого воздуха определяют увеличение размера К за одинцикл рамыва. 4 ил.1328523 Изобретение относится к геологии,горному делу и строителству и можетбыть использовано при опробованиимощных продуктивных горизонтов, прискважинной гидродобыче полезных ископаемых, а также для создания подземных полостей.Целью изобретения является повышение эффективности гидродобычи иобеспечение контроля эа изменениемобъема выемочной камеры в процессегидродобычи.На фиг.1-4 представлены схемы,иллюстрирующие последовательностьопераций способа.Способ поясняется на примере опробования мощного продуктивного горизонта 1, представленного глинистыми породами. Горизонт 1 вскрываютскважиной 2 малого диаметра, например 140 мм под обсадную колонну132 мм. В скважине до верхней отметки извлечения размещают указаннуюобсадную колонну и производят цементацию эатрубного пространства поменьшей мере у поверхности, У верхнего торца обсадной колонны устанавливают вращающийся превентор, вскважину до нижней отметки извлеченияспускают эксплуатационную колонну 3,на конце которой расположен рабочийорган, выполненный по типу известныхконструкций гидроперфоратора, в котором над всасом установлена насадка, отделяемая от всаса опускаемымили извлекаемым по мере выполняемойфукнции шариковым клапаном. При обратной промывке: указанный клапанвыносится потоками на поверхность,а при необходимости подачи напорнойжидкости. по колонне шарик бросают вколонну, и он автоматически занимает рабочее положение,После размещения колонны 3 по нейподают под давлением воду и в затопленном забое производят размыв начальной полости с выдачей пульпы пометоду прямой промывки, т.е, по затрубному пространству, После образования начальной полости через превентор в эту полость под давлением подают воздух и через колонну 3 выводятскопившуюся в полости пульпу на поверхность, осушая при этом полость.В. процессе отработки продуктивного горизонта гидроотбойку пород.начинают в осушенной выемочной камере 4 в восходящем порядке слоями с магазинированием деэинтегрируемойгорной массы на почве камеры 4. Гидроотбойку ведут до момента затопления скапливающейся в камере 4 жидкостью гидромониторной струи, Укаэанный момент можно определять с помощью различных способов и средств,например с помощью электродатчиков, 10 Однако целесообразней судить о затоплении струи по акустическим характеристикам, так как даже при большойглубине камеры с помощью акустического датчика, установленного на поверх ности, можно беэ труда определить,когда струя работает в осушенном забое, а когда в затопленном.После затопления струи эа счетпревентора герметизируют устье сква жины и через превентор начинают нагнетать в камеру,4 жидкость по методу обратной промывки, при этом шариковый клапан выносится на поверхность, а при заглублении всаса в за магазинированную горную массу последняя по колонне выходит на поверхность.После выдачи всей замагазинированнойпороды, о чем судят по резкому падению концентрации твердого в пульпе 30 на поверхности, через превентор откомпрессора через затрубное пространство в камеру 4 начинают нагнетатьвоздух, который постепенно оттесняетв камере поверхность раздела газжидкость к всасу колонны 3, При этомвсас колонны 3 при нагнетании воздуха необходимо располагать на крайне нижней отметке камеры 4, При нагнетании воздуха производят замер 4 О его расхода до тех пор, пока навыкиде колонны 3 не произойдет выброс первой порции воздуха. Указанный выброс свидетельствует об осушении камеры 4. При применении гид роперфоратора на основе опытных данных в силу первичного выхода воздухав колонну 3 через гидромониторнуюнасадку нетрудно определить расходвоздуха через выброс, Замеренный расход введенного в выемочную камеру 4воздуха через превентор сравнивается с аналогичным расходом при предыдущем цикле отработки, при этом разница в объеме воздуха приводится кдавлению столба жидкости у нижнейотметки камеры 4 при заполненнойжидкостью колонне 3, т.е, в нашемслучае - на уровне насадки. При размыве пород в обычных условиях процесссжатия воздуха в камере можно с большей достоверностью принять изотермическим, и тогда по самым простым формулам термодинамики для любых случаев не трудно рассчитать объем увеличения размеров выемочной камеры эа. один цикл размыва, что очень важно, например, при опробовании продуктивных горизонтов. Таким образом, предложенная последовательность операций позволяет не только осуществить размыв пород в осушенном забое, что резко повышает эффективность размыва, но и обеспечивает упрощение выдачи породы на поверхность при одновременном контроле за увеличением объема выемочной камеры.После осушения камеры 4 исполнительный орган колонны 3 поднимают и продолжают гидроотбойку пород с их магазинированием до затопления струи, а в далънейшем операции повторяют.Формула изобретенияСпособ скважинной гидродобычи из мощных подземных формаций, включающий вскрытие формации скважиной, размещение в ней эксплуатационной колонны с гидромониторной насадкой всасом и перекрывающим устройством, подачу жидкости по колонне к насадке, гидроразмыв пород формаций с образованием выемочной камеры, магазинирование горной массы на днище камеры и последующий гидроподъем горной массы на поверхность по той жеэксплуатационной колонне, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения эффективности гидродобычии обеспечения контроля за изменениемобъема выемочной камеры в процессегидродобычи, перед гидроразмывомпород формации формируют первоначальную выемочную камеру, затем осушаютее путем ввода через эксплуатационную.колонну в камеру воздуха под давлением до его выброса через колоннуна поверхность при расположении всаса колонны у днища камеры, осуществляют гидроразмыв пород формаций восушенном забое в восходящем порядке до ма затопления гидромониторной струи скапливающейся в камере жидкостью, затем герметизируютустье скважины, при этом гидроподъемзамагазинированной горной массы про изводят по методу обратной промывки,а после падения концентрации твердого в выдаваемой на поверхность пульпе вновь осушают выемочную камеруи продолжают гидроотбойку пород, приЗо чем при осушении выемочной камерызамеряют расход введенного в камерувоздуха, сравнивают с предыдущимзамером и по разнице объемов воздухаопределяют увеличение размера выемочной камеры за один цикл размыва.1328523 Заказ 3464/Зб одписное омитета СС открытииая наб., д.4/5 роизводственно-полиграфическое пре л.Проектная,4 тие, г.ужг едактор И.Николайчу ВНИИПИ по 113035, Составитель М.Подоляк Техред И.Верес тираж 454Государственногоелам изобретенийосква, Ж, Рауш орректор Л. Зимокосо