×
20.04.2014
216.012.bbcd

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА ЧЕРЕЗ СКВАЖИНЫ, ПРОБУРЕННЫЕ ИЗ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для дегазации угольных пластов. Способ включает создание полости в угольном пласте посредством циклического увеличения и снижения давления жидкости в шпуре и воздействия на пласт низкочастотными импульсами давления при увеличении давления жидкости в скважине. Циклическое увеличение и снижение давления жидкости создают через гидравлический мультипликатор, установленный на устье, причем поршень меньшей площади рабочей поверхности гидравлического мультипликатора воздействует на жидкость, заполняющую шпур, на поршень большей площади рабочей поверхности воздействуют сжатым газом, объем порции жидкости, закачиваемой в пласт, определяют длиной хода гидравлического мультипликатора, давление и скорость закачки жидкости в пласт регулируют за счет давления сжатого газа, отношения площадей рабочих поверхностей поршней гидравлического мультипликатора и скорости подачи сжатого газа. Технический результат заключается в развитии сети трещин пласта вокруг скважины. 1 ил.
Основные результаты: Способ повышения проницаемости угольного пласта через скважины, пробуренные из горных выработок, включающий создание полости в угольном пласте посредством циклического увеличения и снижения давления жидкости в скважине или шпуре и воздействия на пласт низкочастотными импульсами давления высокой амплитуды при увеличении давления жидкости в скважине, отличающийся тем, что циклическое увеличение и снижение давления жидкости создают через гидравлический мультипликатор, установленный на устье, причем поршень меньшей площади рабочей поверхности гидравлического мультипликатора воздействует на жидкость, заполняющую шпур, на поршень большей площади рабочей поверхности воздействуют сжатым газом, объем порции жидкости, закачиваемой в пласт, определяют длиной хода гидравлического мультипликатора, давление и скорость закачки жидкости в пласт регулируют за счет давления сжатого газа, отношения площадей рабочих поверхностей поршней гидравлического мультипликатора и скорости подачи сжатого газа.

Предлагаемое изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для дегазации угольных пластов с целью повышения безопасности работ в шахтах, а также для добычи метана для использования его в промышленности из угольных пластов через шпуры, пробуренные из горной выработки.

Известен способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых (Патент №2014456 опубл. 1994.06.15), включающий бурение скважин, установку в интервале продуктивного пласта генератора упругих колебаний, подачу энергетического компонента, доставку полезного ископаемого по трубам на поверхность и осуществление интенсификации процесса добычи путем возбуждения в скважине упругих импульсных волн давления, энергетические спектры которых содержат частоты разжижения пород, а избыточное давление на фронте волны превышает значение, необходимое для их тиксотропного разупрочнения.

Однако вибрация позволяет создавать только микротрещины. Для эффективного разупрочнения и разрушения породы за счет вибрации, создаваемой генератором упругих колебаний, необходимо, чтобы в пласте присутствовали напряжения, создаваемые природными процессами или искусственно.

Известен способ гидроразмыва горных пород (Патент №2014457 опубл. 1994.06.15) путем подачи прерывистой струи жидкости под давлением, причем прерывание струи жидкости осуществляют с частотой, равной резонансной частоте колебаний разрабатываемых пород.

Однако размыв породы пульсирующей струей жидкости осуществляется только в непосредственной близости от призабойной зоны, создание трещин в толще пласта возможно при генерации колебаний и их передаче по плотным твердой и жидкой фазам пласта.

Известен способ вибрационно-скважинного воздействия на угольный массив для снижения выбросоопасности (Патент №2068962 опубл. 1996.11.10), включающий бурение скважин во вмещающие пласт породы, установку в них виброисточников и последующую виброобработку угольного массива, бурение скважин в смещающие пласт породы осуществляют с внедрением их в особовыбросоопасный угольный массив на расстоянии от забоя не ближе заданной величины, после виброобработки угольного массива скважины условно делят на две группы и производят через них дегазацию угольного массива.

Однако вибрация позволяет создавать только микротрещины. Для эффективного разупрочнения и разрушения породы за счет вибрации необходимо присутствие в пласте напряжений, создаваемых природными процессами или искусственно.

Известен способ гидравлической обработки угольного пласта (Патент №2188322 опубл. 2002.08.27), включающий нагнетание рабочей жидкости в угольный пласт в режиме гидрорасчленения с последующим сбросом устьевого давления жидкости до атмосферного, гидравлические удары создают при свободном истечении жидкости из скважины, циклически перекрывая поток.

Однако применение способа способствует созданию трещин за счет применения постоянного давления, а также гидравлических ударов при свободном истечении жидкости из скважины с образованием трещин, не используются механизмы развития трещин репрессионными импульсами давления.

Известен способ гидравлической обработки угольного пласта (Патент №2298650 опубл. 2007.05.10), который включает закачку жидкости в пласт в фильтрационном режиме, затем создание гидравлических ударов при сбросе устьевого давления жидкости до атмосферного с последующим истечением жидкости из скважины и с одновременным накоплением гидравлической энергии потока, создаваемого нагнетательным насосом, для гидравлической дезинтеграции пласта по направлениям образованных трещин. Эти процессы повторяют до образования в пластах проектных площадей гидрообработки вокруг скважины.

Однако применение способа способствует созданию кратковременных гидравлических ударов с образованием трещин при сбросе устьевого давления, не используются механизмы развития трещин репрессионными импульсами давления.

Известен способ интенсификации добычи природного газа из угольных пластов (Патент №2343275 опубл. 2009.01.10), принятый за прототип и включающий создание полости в угольном пласте посредством циклического увеличения и снижения давления жидкости в скважине и воздействия на пласт низкочастотными импульсами давления высокой амплитуды при увеличении давления жидкости в скважине.

Однако при приложении медленно нарастающего давления обычно формируется одиночная трещина, развивающаяся в зоне наименьшей прочности. При снятии давления трещина смыкается, препятствуя увеличению проницаемости пласта. Источники вибровоздействия, располагаемые на глубине залегания пласта вследствие ограничения размеров, имеют малую мощность.

Техническим результатом изобретения является развитие сети трещин пласта вокруг скважины за счет импульсов давления, амплитуду которых изменяют с регулируемой скоростью, достаточно высокой, чтобы получать сеть расходящихся трещин, но не допуская хрупкого разрушения угольного пласта с образованием штыба, засоряющего образуемые трещины.

Технический результат достигается тем, что применяя способ повышения проницаемости угольного пласта через скважины, пробуренные из горных выработок, включающий создание полости в угольном пласте посредством циклического увеличения и снижения давления жидкости в скважине или шпуре и воздействия на пласт низкочастотными импульсами давления высокой амплитуды при увеличении давления жидкости в скважине, циклическое увеличение и снижение давления жидкости создают через гидравлический мультипликатор, установленный на устье, причем поршень меньшей площади рабочей поверхности гидравлического мультипликатора воздействует на жидкость, заполняющую шпур, на поршень большей площади рабочей поверхности воздействуют сжатым газом, объем порции жидкости, закачиваемой в пласт, определяют длиной хода гидравлического мультипликатора, давление и скорость закачки жидкости в пласт регулируют за счет давления сжатого газа, отношения площадей рабочих поверхностей поршней гидравлического мультипликатора и скорости подачи сжатого газа.

Такой способ позволяет нагнетать в пласт жидкость порциями определенного объема с регулируемыми давлением и скоростью закачки, что позволяет создавать сеть трещин с учетом геологических и физических свойств конкретного участка угольного пласта.

Пример устройства для реализации предлагаемого способа указан на фиг.1, на котором: 1 - шпур, заполненный водой; 2 - корпус гидравлического мультипликатора; 3 - поршень; 4 - ресивер; 5 - клапан; 6 - клапан обратного хода поршня; 7 - воронка долива жидкости.

Способ реализуют следующим образом. На устье шпура 1 устанавливают корпус гидравлического мультипликатора 2 и обеспечивают герметичность соединения. Поршень 3 меньшей площади рабочей поверхности гидравлического мультипликатора контактирует с жидкостью, заполняющей шпур, поршень 3 большей площади рабочей поверхности гидравлического мультипликатора соединяют с ресивером 4 через клапан 5. Ресивер 4 заполняют сжатым воздухом или инертным газом. Клапан 5 имеет конструкцию, позволяющую плавно регулировать проходное сечение. Ресивер 4 также соединяют с корпусом гидравлического мультипликатора 2 с обратной стороны поршня 3 большей площади рабочей поверхности через клапан обратного хода поршня 6. Клапаны 5 и 6 соединяют полости гидравлического мультипликатора с ресивером или с атмосферным воздухом. Ресивер 4 подключают к компрессору или шахтной сети распределения сжатого воздуха. В качестве жидкости, заполняющей шпур, применяют воду, которая может содержать, например, пенный буровой раствор для очистки и промывки старых угольных скважин.

Предположим, что в исходном положении клапаны 5 и 6 соединяют полости гидравлического мультипликатора с атмосферным воздухом, поршни находятся в левом положении. Предварительно доливают жидкость в шпур через воронку 7. Для создания в шпуре давления с помощью клапана 5 соединяют полость гидравлического мультипликатора 2 с ресивером 4, сжатый газ перемещает поршень 3 в правое положение. Под действием поршня 3, увеличивающего давление жидкости в шпуре 1, в угольном пласте образуются трещины. Затем переключением клапана 5 прекращают подачу сжатого газа в гидравлический мультипликатор, с помощью клапана обратного хода поршня 6 подключают ресивер 4 к гидравлическому мультипликатору с обратной стороны поршня 3 и возвращают его в исходное положение. Перед следующим циклом создания давления в шпур 1 через воронку 7 по необходимости доливают жидкость.

Например, если диаметры поршней гидравлического мультипликатора равны 50 мм и 200 мм, то отношение площадей рабочих поверхностей поршней составит 1/16, при давлении в шахтной сети распределения сжатого воздуха 5 атм к жидкости, находящейся в шпуре, будет приложено давление 80 атм.

Известно, что для образования и развития трещин в пласте необходимо приложение давления в течение не менее полусекунды (Михалюк А.В., Войтенко Ю.И. Импульсный разрыв пород. АН Украины. Ин-т геофизики им. С.И.Субботина. - Киев: Наукова думка, 1991. - 204 с). Оптимальной длительностью импульса давления в шпуре следует считать 1-5 секунд. При таких условиях образуется несколько трещин, расходящихся от шпура. Медленное увеличение давления способствует образованию, как правило, одной трещины, которую необходимо закреплять проппантом для исключения смыкания после снятия давления. Быстрое увеличение давления в шпуре приводит к хрупкому разрушению породы с образованием штыба, который засоряет трещины и препятствует их развитию.

В зависимости от геологических условий и состояния пласта возможно регулирование объема закачиваемой жидкости за один цикл путем ограничения длины хода поршня 3. Величину давления, создаваемого в шпуре гидравлическим мультипликатором, и скорость движения поршня регулируют за счет давления в ресивере, отношения площадей рабочей поверхности поршней гидравлического мультипликатора и скорости подачи сжатого газа, которая определяется степенью открытия клапана 5.

Количество циклов подачи жидкости в пласт определяется интенсивностью выделения метана. Возможны различные схемы проведения обработки. Например, первоначально ограничивают закачиваемый объем жидкости в пласт и создают сеть коротких трещин, после этого за счет подачи большого объема жидкости и высокого давления трещины развивают в длину и разветвляют. Затем обрабатывают более удаленные участки пласта.

Способ повышения проницаемости угольного пласта через скважины, пробуренные из горных выработок, включающий создание полости в угольном пласте посредством циклического увеличения и снижения давления жидкости в скважине или шпуре и воздействия на пласт низкочастотными импульсами давления высокой амплитуды при увеличении давления жидкости в скважине, отличающийся тем, что циклическое увеличение и снижение давления жидкости создают через гидравлический мультипликатор, установленный на устье, причем поршень меньшей площади рабочей поверхности гидравлического мультипликатора воздействует на жидкость, заполняющую шпур, на поршень большей площади рабочей поверхности воздействуют сжатым газом, объем порции жидкости, закачиваемой в пласт, определяют длиной хода гидравлического мультипликатора, давление и скорость закачки жидкости в пласт регулируют за счет давления сжатого газа, отношения площадей рабочих поверхностей поршней гидравлического мультипликатора и скорости подачи сжатого газа.
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА ЧЕРЕЗ СКВАЖИНЫ, ПРОБУРЕННЫЕ ИЗ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 161-170 of 184 items.
10.06.2016
№216.015.4697

Способ осуществления импульсного гидроразрыва

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для освоения и восстановления дебита эксплуатационных скважин, понизившегося вследствие кольматации призабойной зоны асфальтосмолопарафиновыми образованиями и мехпримесями. Способ включает закачивание в полость скважины жидкости,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586693
Дата охранного документа: 10.06.2016
20.08.2016
№216.015.4d59

Конусная роторная дробилка

Изобретение относится к строительной и горной технике, а именно к средствам для дробления полезных ископаемых. Конусная дробилка содержит корпус, дебалансные вибраторы и коническое кольцо, внутри которого помещен дробящий конус с гидроопорой, образующий с коническим кольцом дробящую камеру....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595145
Дата охранного документа: 20.08.2016
12.01.2017
№217.015.5833

Способ гидрометаллургической переработки цинксодержащих пылей металлургического производства

Изобретение относится к переработке отходов, содержащих цветные металлы (цинк и кадмий), агломерационного, доменного, прокатного, сталеплавильного производств и может быть использовано в черной и цветной металлургии. Способ гидрометаллургической переработки цинксодержащих пылей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002588218
Дата охранного документа: 27.06.2016
12.01.2017
№217.015.5906

Система автоматизированного пылеподавления

Изобретение относится к средствам пылеподавления и может быть использовано для обеспыливания, орошения сыпучих материалов при конвейерной транспортировке в пунктах пересыпа промышленных и гражданских объектов. Предложена система автоматизированного пылеподавления, включающая блок управления,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002588122
Дата охранного документа: 27.06.2016
12.01.2017
№217.015.5975

Теплозащитная крепь

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для крепления и теплоизоляции горных выработок шахт и рудников, разрабатывающих месторождения полезных ископаемых подземным способом в многолетнемерзлых породах (криолитозоне). Техническим результатом является увеличение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002588268
Дата охранного документа: 27.06.2016
12.01.2017
№217.015.59be

Тампонажный раствор для крепления скважин и боковых стволов с горизонтальными участками

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли, в частности к области бурения нефтяных и газовых скважин, и может быть использовано для крепления нефтяных и газовых скважин и боковых стволов с горизонтальными и наклонными участками в условиях нормальных температур. Технический результат -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002588066
Дата охранного документа: 27.06.2016
13.01.2017
№217.015.6699

Способ захоронения твердых радиоактивных отходов

Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к выводу из эксплуатации выработавших свой ресурс объектов использования атомной энергии и захоронения твердых и отвержденных радиоактивных отходов. В качестве сыпучей массы используют каменную, калийную соли или их смесь, укладываемую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592067
Дата охранного документа: 20.07.2016
13.01.2017
№217.015.909e

Извещатель охранный двухпозиционный радиоволновый и способ его работы

Изобретение относится к техническим средствам охранной сигнализации. Извещатель охранный двухпозиционный радиоволновый включает передатчик, приемник, систему сбора и обработки информации. Приемник включает приемную антенну, детектор, усилитель и узел управления. Передатчик включает гетеродин,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603953
Дата охранного документа: 10.12.2016
24.08.2017
№217.015.9513

Детектор широкополосного свч и укв сигналов и способ его работы

Изобретение относится к радиотехническим средствам определения местоположения источников электромагнитных сигналов. Детектор широкополосного СВЧ и УКВ сигналов включает контроллер обработки сигнала, содержащий узел СВЧ, содержащий последовательно соединенные антенну, логарифмический детектор и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608557
Дата охранного документа: 23.01.2017
25.08.2017
№217.015.ac2a

Способ переработки органических отходов с получением высокоэффективного удобрения-биогумуса

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ переработки органических отходов с получением высокоэффективного удобрения - биогумуса включает биотермическое компостирование органических отходов с последующим заселением червем вида Eisenia foetida, причем переработка органических отходов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612208
Дата охранного документа: 03.03.2017
Showing 161-170 of 225 items.
20.08.2015
№216.013.6f81

Волновой пьезодвигатель

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для приводов вращения малогабаритных устройств. Технический результат состоит в повышении вращающего момента, к.п.д. и долговечности, уменьшении потерь на трение. Волновой пьезодвигатель содержит биморфное пьезоэлетрическое кольцо...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560115
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.6f8f

Способ укладки подводного трубопровода

Изобретение относится к строительству трубопроводов. В заявленном способе выполняют монтаж трубопровода и устанавливают заглушки по его концам. Трубопровод оснащают понтонами и размещают в створе подводного перехода. При этом понтоны соединены между собой гибкими трубами, а первый понтон...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560129
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.70aa

Способ обескремнивания алюминатных растворов

Изобретение относится к производству глинозема, в частности к обескремниванию алюминатных растворов в производстве глинозема из высококремнистого алюминиевого сырья. Способ обескремнивания алюминатных растворов заключается в получении алюмо-кальциевого компонента, двухстадийном обескремнивании...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560412
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.70ab

Способ глубокого обескремнивания алюминатных растворов

Изобретение относится к производству глинозема, в частности к обескремниванию алюминатных растворов в производстве глинозема из высококремнистого алюминиевого сырья. Способ глубокого обескремнивания алюминатных растворов заключается в обработке извести алюминатно-щелочным раствором с получением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560413
Дата охранного документа: 20.08.2015
10.09.2015
№216.013.7831

Способ разработки залежей высоковязких нефтей и битумов

Изобретение относится к разработке залежей высоковязких нефтей и битумов и может быть применено для увеличения проницаемости призабойной зоны путем теплового воздействия и импульсной обработки давлением. Способ включает формирование перепадов давления между призабойной зоной и полостью скважины...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562358
Дата охранного документа: 10.09.2015
27.10.2015
№216.013.8973

Способ извлечения солей празеодима (iii)

Изобретение может быть использовано при получении редкоземельных металлов (РЗМ) из бедного или техногенного сырья с помощью ионной флотации. Способ извлечения солей празеодима (III) из нитратных растворов включает введение в раствор собирателя - додецилсульфата натрия. Додецилсульфат натрия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566790
Дата охранного документа: 27.10.2015
27.10.2015
№216.013.899d

Устройство для подъема груженых автомобилей-самосвалов на борт карьера и спуска порожних автомобилей-самосвалов в карьер

Изобретение относится к карьерному транспорту. Устройство для подъема груженых автомобилей-самосвалов на борт карьера и спуска порожних автомобилей-самосвалов в карьер содержит два наклонных рельсовых пути с размещенными на них тележками, связанными друг с другом замкнутым на приводном блоке...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566832
Дата охранного документа: 27.10.2015
27.10.2015
№216.013.89d0

Способ гидравлической обработки угольного пласта

Предложенное изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для дегазации угольных пластов. Техническим результатом изобретения является обеспечение создания равномерной сети трещин для повышения эффективности газоотдачи пласта. Предложен способ гидравлической обработки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566883
Дата охранного документа: 27.10.2015
10.11.2015
№216.013.8ab1

Система генерирования электрической энергии

Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике, а именно к системам получения электрической энергии для электроснабжения машин и комплексов объектов нефтедобычи с использованием попутного нефтяного газа в качестве энергоносителя для обеспечения собственных нужд предприятий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567112
Дата охранного документа: 10.11.2015
10.11.2015
№216.013.8c81

Способ разработки мощных пологих калийных пластов

Изобретение относится к горному делу. Способ разработки мощных пологих калийных пластов включает оконтуривание выемочного блока подготовительными выработками, отработку запасов блока камерами с оставлением междукамерных податливых целиков. Перед отработкой каждой камеры проходят из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567576
Дата охранного документа: 10.11.2015
+ добавить свой РИД