способ соединения скважин

Формула изобретения

1. СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ СКВАЖИН, пробуренных на угольный пласт, включающий поэтапный гидравлический разрыв пласта между скважинами нагнетанием в скважину жидкости под давлением превышающим вес вышележащих горных пород по меньшей мере на первом этапе при закрытой скважине заданного направления, формирование щели и продувку сформированной щели воздухом, отличающийся тем, что на последующих этапах гидравлического гидроразрыва одновременно с нагнетанием жидкости продувку щели производят через скважину заданного направления.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что одновременно с нагнетанием жидкости в скважину для гидравлического разрыва в соседнюю скважину нежелаемого направления нагнетают жидкость или газ под давлением, меньшим веса вышележащих горных пород.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу, в частности к способу создания в угольном пласте проницаемых коллекторов методом его гидравлического разрыва.

Известен способ гидравлического разрыва угольного пласта жидкостью, в том числе водой [1] Он заключается в нагнетании жидкости в угольный пласт под давлением, превышающем вес вышележащих горных пород. Характерной особенностью известного способа гидравлического разрыва является его ненаправленность. Щель гидроразрыва в первую очередь образуется в направлении преобладания естественной трещиноватости угольного пласта, в результате чего скважина-источник может соединиться не со скважиной заданного направления, а с любой другой скважиной или выработкой, т. е. в нежелаемом направлении.

Наиболее близким техническим решением является способ направленного соединения скважин, при котором одновременно с нагнетанием жидкости в скважину-источник закрывают скважину заданного направления, а остальные скважины (нежелаемого направления) открывают [2] По достижении на закрытой скважине давления гидроразрыва ее резко разгружают, что обеспечивает направленность гидроразрыва в открывающуюся скважину.

Однако известный способ применим только для первой пары скважин. При наличии уже созданной щели гидроразрыва этот способ не может обеспечить новый гидроразрыв в направлении имеющейся щели.

Целью способа является обеспечение направленности процесса гидроразрыва при наличии имеющихся выработок.

Достигается это тем, что в известном способе соединения скважин, заключающемся в нагнетании в угольный пласт жидкости при давлении превышающем вес вышележащих горных пород, соседнюю щель гидроразрыва заданного направленно продувают воздухом. Кроме того, в соседнюю скважину нежелаемого направления нагнетают жидкость (газ) при давлении, меньшем веса вышележащих горных пород.

Таким образом, предлагаемый способ соответствует критерию изобретения новизна. В известном способе [2] соединение скважин методом гидравлического разрыва угольного пласта возможно только для первой пары скважин в нетронутом угольном пласте. В предлагаемом способе достигается направленность гидравлического разрыва, в том числе при наличии выработок. Этот способ более универсален, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 и 2 представлены схемы расположения соединяемых скважин и кривые распределения давления нагнетания жидкости вокруг скважин-источников.

Способ соединения скважин осуществляют следующим образом. На Южно-Абинской ст. "Подземгаз" было пробурено 5-ть вертикальных скважин на угольный пласт "Y1" Внутренний" на глубину 240 м. Скважины N 3 и N 2 были соединены методом гидроразрыва в соответствии с известным способом [2] Стояла задача соединить все пять скважин в единую щель. В соответствии с предлагаемым изобретением скважина N 1 соединялась со щелью между скважинами N 2 и N 3 следующим образом. В скважину-источник N 1 нагнеталась вода, а щель между скважинами N 2 и N 3 продувалась воздухом (фиг. 1). Кривые распределения давления вокруг скважины источник N 1 были вытянуты в направлении разгруженной от давления зоны угольного пласта между скважинами N 2 и N 3. В результате искусственно организованного распределения давления в угольном пласте основной поток жидкости, нагнетаемый в скважину N 1, был устремлен в желаемом направлении в сторону щели между скважинами N 2 и N 3. Скважина N 1 соединилась со щелью между скважинами N 2 и N 3.

Теперь необходимо было соединить скважину N 4 со щелью между скважинами N 1, N 2, N 3. С этой целью в скважины N 4 и N 5 нагнетали воду (фиг. 2). Пpи этом в скважину N 4 при давлении гидроразрыва (около 90 атм), а в скважину N 5 (скважину нежелаемого направления) при давлении, меньшем веса вышележащих горных пород (55 атм). Искусственно созданное противодавление в угольном пласте в зоне скважины N 5 благоприятствовало перераспределению линий равного давления вокруг скважины источник N 4 в направлении к скважине N 3. В результате этого гидравлический разрыв произошел в сторону желаемого направления.

Используя технические решения, предлагаемые в настоящем изобретении, удалось создать единую щель общей протяженностью 84 м и существенной пропускной способности. При давлении 2,7 ати на нагнетательной скважине N 5 щель между скважинами N 5 и N 1 пропускала 4700 м³/ч воздуха.

Использование предлагаемого способа соединения скважин методом гидравлического разрыва угольного пласта обеспечивает следующие преимущества: эффективную направленность процесса гидравлического разрыва угольного пласта; сравнительную простоту осуществления способа.