×
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 171-180 of 184 items.
25.08.2017
№217.015.bd86

Перистальтический насос-смеситель для сильно сгущенных веществ

Изобретение относится к перистальтическим насосам с электромагнитным приводом, может быть использовано при перекачивании сильно сгущенных веществ, высоковязких, а также хрупких жидкостей и гелей. Cодержит внешнюю трубу-оболочку, в которой расположена рабочая камера - канал. Рабочая камера-канал...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616432
Дата охранного документа: 14.04.2017
26.08.2017
№217.015.e52f

Способ изготовления износостойких поворотных резцов

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано в производстве режущего инструмента горных и дорожных машин. Способ заключается в том, что закалка державки осуществляется непосредственно после ее изготовления горячей штамповкой из цилиндрической заготовки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626481
Дата охранного документа: 28.07.2017
19.01.2018
№218.016.0219

Способ осуществления импульсного гидроразрыва

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для освоения и восстановления дебита эксплуатационных скважин, понизившегося вследствие кольматации призабойной зоны асфальтосмолопарафиновыми образованиями и мехпримесями. Способ осуществления импульсного гидроразрыва, включающий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630016
Дата охранного документа: 05.09.2017
19.01.2018
№218.016.03c3

Способ определения пластового давления метана и сорбционных параметров угольного пласта

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для обеспечения безопасности при подземной разработке газоносных угольных пластов. Техническим результатом является повышение достоверности и оперативности определения пластового давления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630343
Дата охранного документа: 07.09.2017
13.02.2018
№218.016.2721

Способ осуществления импульсного гидроразрыва

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для импульсного гидроразрыва. Способ включает закачивание в полость скважины жидкости, формирование перепадов давления между призабойной зоной и полостью скважины путем создания периодических импульсов давления в призабойной зоне в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644368
Дата охранного документа: 09.02.2018
13.09.2018
№218.016.871a

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: 0002666845
Дата охранного документа: 12.09.2018
19.12.2018
№218.016.a839

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: 0002675134
Дата охранного документа: 17.12.2018
03.03.2019
№219.016.d2a6

Способ обработки призабойной зоны скважины

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для освоения и восстановления дебита эксплуатационных скважин, понизившегося вследствие кольматации призабойной зоны асфальтосмолопарафиновыми образованиями и мехпримесями. Способ обработки призабойной зоны включает формирование...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002344281
Дата охранного документа: 20.01.2009
03.03.2019
№219.016.d2ab

Способ обработки призабойной зоны скважины

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для освоения и восстановления дебита эксплуатационных скважин, понизившегося вследствие кольматации призабойной зоны асфальто-смолопарафиновыми образованиями и мехпримесями. Задачей изобретения является создание периодических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002355879
Дата охранного документа: 20.05.2009
03.03.2019
№219.016.d2af

Способ обработки призабойной зоны скважины

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для освоения и восстановления дебита эксплуатационных скважин. Обеспечивает создание периодических импульсов давления в призабойной зоне пласта, из которых импульс депрессии имеет амплитуду большую, чем импульс репрессии. Сущность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002327027
Дата охранного документа: 20.06.2008
Showing 171-180 of 225 items.
10.11.2015
№216.013.8cbb

Способ извлечения тербия (iii) из водно-солевых растворов

Изобретение относится к способу извлечения тербия (III) из бедного или техногенного сырья с помощью метода флотоэкстракции. В процессе флотоэкстракции катионов тербия (III) используют в качестве органической фазы изооктиловый спирт, а в качестве собирателя ПАВ анионного типа - додецилсульфат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567634
Дата охранного документа: 10.11.2015
20.11.2015
№216.013.930b

Способ магнитно-абразивного полирования метчика

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при магнитно-абразивной обработке сложнопрофильных инструментов, в частности метчиков. Осуществляют магнитно-абразивное полирование метчика, включающее обработку заборной, калибрующей и ведущей рабочих частей метчика при его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569261
Дата охранного документа: 20.11.2015
10.12.2015
№216.013.9843

Способ получения поверхностно-наноструктурированного металлического материала

Изобретение относится к технологии получения металлических материалов с модифицированной поверхностью. Способ получения поверхностно-наноструктурированного металлического материала включает восстановление металла из исходного металлсодержащего твердого материала путем обработки парами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570599
Дата охранного документа: 10.12.2015
10.12.2015
№216.013.9873

Способ получения судового маловязкого топлива

Изобретение относится к способу получения судового маловязкого топлива, включающему перегонку нефти с выделением дизельной фракции и каталитическую гидроочистку. Причем при перегонке нефти выделяют фракции, 95% которых выкипают в пределах от 180 до 220°C и от 220 до 360°C, эти фракции смешивают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570647
Дата охранного документа: 10.12.2015
10.12.2015
№216.013.98a6

Способ возведения закладочного массива при разработке месторождений в условиях многолетней мерзлоты

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений с закладкой выработанного пространства в условиях многолетней мерзлоты. Техническим результатом является сокращение периода обезвоживания закладочной пульпы и повышение прочности получаемого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570698
Дата охранного документа: 10.12.2015
20.12.2015
№216.013.9b00

Способ определения толщины наклепанного слоя

Изобретение относится к методам испытания металлов, в частности к методам определения толщины наклепанного слоя металлических деталей, и может быть применено в дробеструйной обработке рабочих поверхностей. Сущность: осуществляют поверхностное пластическое деформирование до получения остаточного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571305
Дата охранного документа: 20.12.2015
20.01.2016
№216.013.a3e5

Устройство компенсации высших гармоник и коррекции несимметрии сети

Использование: в области электротехники. Технический результат - снижение коэффициентов искажения синусоидальности формы кривых тока и напряжения сети. В устройстве компенсации высших гармоник и коррекции несимметрии сети, содержащем инвертор, накопительный конденсатор, выходной сглаживающий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573599
Дата охранного документа: 20.01.2016
27.01.2016
№216.014.bcae

Способ выявления источника высших гармоник

Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике, а именно к способам оценки качества электроэнергии. Способ может быть использован в системах электроснабжения промышленных предприятий с неизменной нагрузкой для определения источника нелинейных искажений как со стороны питающей сети,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573706
Дата охранного документа: 27.01.2016
27.02.2016
№216.014.bef8

Способ захоронения токсичных и радиоактивных отходов

Изобретение относится к технологиям обращения с токсичными и радиоактивными технологиями и может быть использовано при разработке месторождений с закладкой выработанного пространства. По мере возведения саркофагов из шин внутренний зазор между ними и контейнерами для скрепления заполняют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576331
Дата охранного документа: 27.02.2016
10.03.2016
№216.014.bffc

Способ повышения извлечения платиноидов из нетрадиционного платиносодержащего сырья

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано в горно-обогатительной промышленности при обогащении платиносодержащих нетрадиционных руд. Способ обогащения руд, содержащих металлы платиновой группы, включает измельчение и кондиционирование материала с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576715
Дата охранного документа: 10.03.2016
+ добавить свой РИД