Способ гидродобычи несвязных водонасыщенных пород из продуктивных горизонтов

 

Изобретение относится к горному делу и геологии и может быть использовано при опробовании отводненных продуктивных горизонтов и при скважинной гидродобыче полезных ископаемых. Цель - повышение эффективности извлечения пород за счет предотвращения обрушения кровли и улучшения условий откачки. Способ осуществляют следующим образом. Продуктивный горизонт вскрывают скважиной (С) и размещают в ней эксплуатационную колонну (ЭК). При этом С проходят до нижней границы верхнего слоя. Через ЭК, размещенную в С, извлекают породы при одновременном понижении в ней гидростатического давления ниже пластового с формированием подкровельной конусной выработки. Извлекают породу с формированием конусной выработки с вершиной у торца ЭК до предельного радиуса устойчивости кровли. Через нижний торец ЭК осуществляют заполнение выработки твердеющей смесью до выхода смеси на поверхность. После затвердевания смеси повышают гидростатическое давление в ЭК выше пластового. Затем проводят С до нижней границы второго слоя и устанавливают в первую ЭК вторую ЭК. Извлекают породу до достижения формируемой выработкой нового предельного радиуса устойчивости кровли. Заполнение выработки твердеющей смесью производят до появления смеси на поверхности из зазора между ЭК. При отработке ниже лежащих слоев операции повторяют. После отработки каждого слоя после твердения смеси образуется новый конус из бетона, который позволяет сдвинуть предельный радиус обрушения кровли дальше от С. Это позволяет извлечь значительный объем горной массы из одной С без обрушения кровли. 3 ил.

СС803 СОВЕТСНИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (дц 4 Е 21 С 45/00

Г (, (.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР! (21) 4319624/23-03 (22) 23.10.87 (46) 30.10.89. Бюл. Р 40, (71) Московский геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (72) М.М.Смирнов, А.В.Юройц, В.С, Козлов и В.P.Áóÿíîâ (53) 622.234.5(088.8) (56) Аренс В.Ж. и др. Скважинная гидродобыча твердых полезных ископаемых.

N.: Недра, 1980, с. 30.

Авторское свидетельство СССР

Ж 1461944, кл. Е 21 С 45/00, 1987. (54) СПОСОБ ГИДРОДОБЫЧИ НЕСВЯЗНЫХ

ВОДОНАСЫЩЕННЫХ ПОРОД ИЗ ПРОДУКТИВНЫХ

ГОРИЗОНТОВ (57) Изобретение относится к горному делу и геологии и м.б. использовано при опробовании отводненных продук" тивных горизонтов и при скважинной гидродобыче полезных ископаемых.

Цель — повьппение эффективности извлечения пород за счет предотвращения обрушения кровли и улучшения условий откачки. Способ осуществляют следующим образом. Продуктивный горизонт вскрывают скважиной (С) и размещают в ней эксплуатационную колонну (ЭК).

При этом С-проходят до нижней границы верхнего слоя. Через ЭК, размещенИзобретение относится к горному делу и геологии и может быть использовано при опробовании обводненных ,продуктивных горизонтов, а также при скважинной гидродобыче полезных ископаемых из подобных rоризонтов.

ÄÄSUÄÄ 1518522 А1

2 ную в С, извлекают породы при одновременном понижении в ней гндростатического давления ниже пластового с формированием подкровельной конусной выработки. Извлекают породу с формированием конусной вь работки с вершиной у торца ЭК до предельного радиуса устойчивости кровли. Через нж ний торец ЭК осуществляют заполнение выработки твердеющей смесью до выхода смеси на поверхность. После затвердявания смеси повышают гидростатическое давление в ЭК вьппе пластового. Затем проводят С до нижней границы второго слоя и устанавливают в первую ЭК вто-рую ЭК. Извлекают породу до достиже-. ния формируемой выработкой нового предельного радиуса устойчивости кров- „(":, 1

1 ф г, ли. Заполнение выработки твердеющей смесью производят до появления смеси на поверхности из зазора между ЭК.

При отработке нижележащих слоев операции повторяют. После отработки каждого слоя после твердения смеси образуется новый конус из бетона, который позволяет сдвинуть предельный ра диус обрушения кровли дальше от С.

Это позволяет извлечь значительный объем горной массы из одной С без..об- 4.а. рушения кровли. 3 ил. . - К) Цель изобретения — повьппение эффективности извлечения пород за счет предотвращения обрушения кровли и улучшения условий откачки.

На фиг. 1-3 представлены схемы, поясняющие последовательность осуществления способа.

1518522

Пример. Опробование продук— тивного горизонта, представленного несвязными водонасыщенными породами.

Предварительно проводят скважину

1 до кровли горизонта и осуществля ют ее обсадку с цементированием затрубного пространства, затем проводят указанную скважину до нижней границы верхнего слоя 2 и размещают в скважине эксплуатационную колонну, 3.

С помощью гидродобычного агрегата любой из известных конструкций производят откачку жидкости из колонны

3, понижая гидростатическое давление в ней ниже пластового. Благодаря этому начинается извлечение горной массы и под кровлей горизонта постепенно образуется подкровельная конусная выработка 4 с вершиной у торца эксплуатационной колонны. Извлечение производят до тех пор, пока граница выработки не достигнет предельного радиуса устойчивости R пород кровли., После окончания откачки через торец эксплуатационнои колонны 3 с помощью известных тампонажных устройств в вы-! работанное пространство начинают закачивать твердеющую смесь, например цементно-бетонную. Закачку смеси 30 производят до тех пор, пока она не появится на поверхности. Это свидетельствует. о полном заполнении выработанного пространства. В результате после твердения образуется поддерживающий кровлю бетонный конус 5, который, в свою очередь, удерживается эксплуатационной колонной 3. Благодаря наличию бетонного конуса 5 автоматически увеличивается новый предельный радиус Rq устойчивости кровли.

Вслед за нагнетанием твердеющей смеси снова повышают гидростатическое давление в колонне 3 выше пластового и, разбуривая цементную пробку, эаглубляют скважину до нижней границы следующего слоя 6. Затем в первую эксплуатационную колонну 3 вводят вторую эксплуатационную колонну 7 .до нижней границы слоя 6 и описанным методом при одновременном понижении гидростатического давления извлекают породу из продуктивного горизонта. Откачку производят до достижения границей нового образующегося при откачке конуса 8 указанного R>. Затем, как и после отработки первого слоя 2, в выработанное пространство нового конуса 8 закачивают твердею-щую смесь до ее появления на поверхности из зазора между эксплуатационными колоннами 3 и 7. После схватывания смеси снова разбуривают цементную пробку и заглубляют скважину до нижней границы третьего слоя, в дальнейшем операции повторяют, При отработке каждого слоя после

-.âåðäeíèÿ смеси образуется новый конус 9 из бетона, который позволяет сдвинуть предельный радиус обрушения кровли дальше от скважины 1, что дает возможность извлечь значительный объем горной массы из одной скважины без обрушения кровли. Другие методы в подобных условиях не обеспечивают такого эффекта. В силу отсутствия сдвижения налегающих пород не происходит сдвижения земной поверхности.

Одновременно наличие направляющего конуса при сдвижении несвязных пород в зоне всаса улучшает условия подтока и откачки.

Формула изобретения

Способ гидродобычи несвязных водонасыщенных пород из продуктивных горизонтов, включающий проведение сква« жины, вскрывающей горизонт, размещение в ней эксплуатационной колонны и извлечение пород через указанную колонну при одновременном понижении в ней гидростатического давления ниже пластового с формированием подкровельнои конусной выработки, заполнение выработки твердеющей смесью, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности извлечения пород за счет предотвращения обрушения кровли и улучшения условий откачки, отработку горизонта осушествляют послойно, первоначально скважину проводят.до нижней границы верхнего слоя и извлекают породу с йормированием конусной выработки с вершиной у торца эксплуатационной колонны до предельного радиуса устойчивости кровли, заполнение выработки твердеющей смесью осуществляют через нижний торец эксплуатационной колонны до выхода смеси на поверхность, после затвердевания смеси повышают гидростатическое давление в колонне выше пластового, проводят скважину до нижней границы второго слоя, устанавливают вторую эксплуатационную колонну и извлекают

5 1518522 породу до достижения формируемой выработкой нового предельного радиуса устойчивости кровли, заполнение выработки твердеющей смесью произвоС дят до появления смеси на поверхности из зазора между эксплуатационными колоннами, а при отработке нижележащих слоев операции повторяют.

1518522

Составитель Н.Чертова

Техред Л.Сердюкова

Редактор А.Orap

КорректорН.Король

Заказ 6582/38 Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям нри ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101