Способ скважинной гидродобычи из мощных подземных формаций

 

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 - повьшение эффективности гидродобычи и обеспечение контроля за изменением объема выемочной камеры (К) в процессе гидродобычи . Продуктивный горизонт вскрывают скважи-ной и в ней размещают эксплуатационную колонну с гидромониторной насадкой и всасом. Подают под давлением воду и в затопленном забое производят размыв первоначальной К с выдачей пульпы по методу, прямой промьтки, т.е. по затрубному пространству . Затем в образованную К подают воздух и осушают ее. В осушен,- ной К производят гидроотбойку с магазинированием дезинтегрируемой горной массы на почве К до момента затопления гидромониторной струи скапливающейсяв К жидкостью. Герметизируют устье скважины и по методу обратной промывки производят гидроподъем замагазинированной горной массы. После выдачи всей породы, о чем судят по резкому падению концентрации твердого в пульпе, вновь производят осушение К. По разности объемов подаваемого воздуха определяют увеличение размера К за один цикл рамыва. 4 ил. (Л со ю 00 СП Ю оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (504 Е 21 С 45 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4034569/22-03 (22) 13.03,86 (46) 07.08.87. Бюл. N- 29 (71) Московский. геолого-разведочный институт им.Серго Орджоникидзе ,(72) Е.Г.Фонберштейн, Э.И.Черней, М.М.Смирнов, В.С.Козлов и Л.В.Ишукин (53) 622.234.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1137205, кл. Е 21 С 45/00, 1983.

Аренс В.Ж. и др. Скважинная гидродобыча твердых полезных ископаемых. — M. 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

„„SU„„1328523 А ) чи. Продуктивный горизонт вскрывают скважиной и в ней размещают эксплуатационную колонну с гидромониторной насадкой и всасом. Подают под давлением воду и в затопленном забое производят размыв первоначальной

К с выдачей пульпы по методу. прямой промывки, т ° е. по затрубному пространству. Затем в образованную К подают воздух и осушают ее. В осушен; ной К производят гидроотбойку с магазинированием дезинтегрируемой горной массы на почве К до момента затопления гидромониторной струи скапливающейся в К жидкостью. Герметизируют устье скважины и по методу обратной промывки производят гидроподъем замагазинированной горной массы. После выдачи всей породы, о чем судят по резкому падению концентрации твердого в пульпе, вновь производят осушение К. По разности объемов подаваемого воздуха определяют увеличение размера К за один цикл рамыва. 4 ил.

1328523

Изобретение относится к геологии, горному делу и строителству и может быть использовано при опробовании мощных продуктивных горизонтов, при скважинной гидродобыче полезных ископаемых, а также для создания подземных полостей.

Целью изобретения является повышение эффективности гидродобычи и обеспечение контроля эа изменением объема выемочной камеры в процессе гидродобычи.

На фиг.1-4 представлены схемы, иллюстрирующие последовательность операций способа. Способ поясняется на примере опробования мощного продуктивного горизонта 1, представленного глинистыми породами. Горизонт 1 вскрывают скважиной 2 малого диаметра, например 140 мм под обсадную колонну

132 мм. В скважине до верхней отметки извлечения размещают указанную обсадную колонну и производят цементацию эатрубного пространства по меньшей мере у поверхности. У верхнего торца обсадной колонны устанавливают вращающийся превентор, в скважину до нижней отметки извлечения спускают эксплуатационную колонну 3, на конце которой расположен рабочий орган, выполненный по типу известных конструкций гидроперфоратора, в котором над всасом установлена насадка, отделяемая от всаса опускаемым или извлекаемым по мере выполняемой фукнции шариковым клапаном. При обратной промывке: указанный клапан выносится потоками на поверхность, а при необходимости подачи напорной жидкости. по колонне шарик бросают в колонну, и он автоматически занимает рабочее положение.

После размещения колонны 3 по ней подают под давлением воду и в затопленном забое производят размыв начальной полости с выдачей пульпы по методу прямой промывки, т.е. по затрубному пространству. После образования начальной полости через превентор в эту полость под давлением подают воздух и через колонну 3 выводят скопившуюся 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 деэинтегрируемой горной массы на почве камеры 4. Гид роотбойку 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.

ip Однако целесообразней судить о затоплении струи по акустическим характеристикам, так как даже при большой глубине камеры с помощью акустического датчика, установленного на поверх15 ности, можно беэ труда определить, когда струя работает в осушенном забое, а когда в затопленном.

После затопления струи эа счет превентора герметизируют устье сква20 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 за25 магазинированную горную массу последняя по колонне выходит на поверхность.

После выдачи всей замагазинированной породы, о чем судят по резкому падению концентрации твердого в пульпе .10 на поверхности, через превентор от компрессора через затрубное пространство в камеру 4 начинают нагнетать . воздух, который постепенно оттесняет в камере поверхность раздела газ жидкость к всасу колонны 3. При этом всас колонны 3 при нагнетании воздуха необходимо располагать на крайне нижней отметке камеры 4. При нагнетании воздуха производят замер

4О его расхода до тех пор, пока на выкиде колонны 3 не произойдет выброс первой порции воздуха. Указанный выброс свидетельствует об осушении камеры 4. При применении гид45 роперфоратора на основе опытных данных в силу первичного выхода воздуха в колонну 3 через гидромониторную насадку нетрудно определить расход воздуха через выброс. Замеренный расход введенного в выемочную камеру 4 воздуха через превентор сравн вается с аналогичным расходом при предыдущем цикле отработки, при этом разница в объеме воздуха приводится к

55 давлению столба жидкости у нижней отметки камеры 4 при заполненной жидкостью колонне 3, т.е. в нашем случае — на уровне насадки. При размыве пород в обычных условиях процесс

1328523 сжатия 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 изобретения

Способ 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 же эксплуатационной колонне, о т л и5 ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности гидродобычи и обеспечения контроля за изменением объема выемочной камеры в процессе гидродобычи, перед гидроразмывом пород формации формируют первоначальную выемочную камеру, затем осушают ее путем ввода через эксплуатационную. колонну в камеру воздуха под давлением до его выброса через колонну на поверхность при расположении всаса колонны у днища камеры, осуществляют гидроразмыв пород формаций в осушенном забое в восходящем порядке до момента затопления гидромониторной струи скапливающейся в камере жидкостью, затем герметизируют устье скважины, при этом гидроподъем замагазинированной горной массы про25 изводят по методу обратной промывки, а после падения концентрации твердоFo в выдаваемой на поверхность пульте вновь осушают выемочную камеру и продолжают гидроотбойку пород, приЗо чем при осушении выемочной камеры замеряют расход введенного в камеру воздуха, сравнивают с предыдущим замером и по разнице объемов воздуха определяют увеличение размера выемочной камеры за один цикл размыва.

1328523

Составитель M.Ïoäîëÿêo

Техред И.Верес Корректор A. Зимокосов

Редактор И.Николайчук

Заказ 3464/Зб

Тираж 454 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðoö, ул.Проектная,4