[go: up one dir, main page]

RU2616635C1 - Method of improved combustible gas recovery using underground two-phase gas-liquid variable based on phases of unworked coal fracturing in coal mine - Google Patents

Method of improved combustible gas recovery using underground two-phase gas-liquid variable based on phases of unworked coal fracturing in coal mine Download PDF

Info

Publication number
RU2616635C1
RU2616635C1 RU2016108786A RU2016108786A RU2616635C1 RU 2616635 C1 RU2616635 C1 RU 2616635C1 RU 2016108786 A RU2016108786 A RU 2016108786A RU 2016108786 A RU2016108786 A RU 2016108786A RU 2616635 C1 RU2616635 C1 RU 2616635C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
water
fracture
wellbore
phase
Prior art date
Application number
RU2016108786A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Байцюань ЛИНЬ
Чэн ЧЖАЙ
Цюаньгуй ЛИ
Гуаньхуа НИ
Шэнь ПЭН
Сюй Юй
Original Assignee
Чайна Юниверсити Оф Майнинг Энд Текнолоджи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Чайна Юниверсити Оф Майнинг Энд Текнолоджи filed Critical Чайна Юниверсити Оф Майнинг Энд Текнолоджи
Application granted granted Critical
Publication of RU2616635C1 publication Critical patent/RU2616635C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25Methods for stimulating production
    • E21B43/26Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • E21B43/261Separate steps of (1) cementing, plugging or consolidating and (2) fracturing or attacking the formation
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25Methods for stimulating production
    • E21B43/26Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/295Gasification of minerals, e.g. for producing mixtures of combustible gases
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21FSAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F7/00Methods or devices for drawing- off gases with or without subsequent use of the gas for any purpose

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Pipeline Systems (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: fracturable well bore and water dispensing bore are constructed in a coal seam or in a permeable layer and both bores are sealed to withstand high pressure. Fracture equipment is attached and water is forced under pressure of not more than 3 MPa into the fracturable bore of 1 well, wherein water pump is turned off after 10 minutes of fracturable well bore hydraulic fracturing, thus stopping the hydraulic fracturing. Compressed air compressor for gas-phase fracturing of fracturable well bore is turned on and when the pressure reaches 3 MPa, the compressed air compressor is turned off, thus stopping the gas-phase fracturing. These operations are repeated many times, wherein when water flows from water dispensing well bore spaced from the side wall of fracturable well bore, the hydraulic fracturing is stopped, but the gas-phase fracturing is continued. When water stops flowing from the water dispensing bore or when gas blows through the water dispensing bore, the gas-phase fracturing is stopped. Then a gas discharge pipeline network is connected to the fracturable well bore and to the water dispensing bore for combustible gas recovery.
EFFECT: increased efficiency of combustible gas recovery method.
1 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к способу улучшения извлечения газа путем подземного двухфазного газожидкостного переменного, основанного на фазах, разрыва угольного массива, при этом оно относится к области управления газовыделением в подземных областях в угольной шахте, и, главным образом, может применяться для сброса давления и увеличения проницаемости подземного угольного пласта с высокой концентрацией газа и низкой воздухопроницаемостью в угольной шахте.The present invention relates to a method for improving gas recovery by an underground two-phase gas-liquid variable based on phase breaking of the coal mass, and it relates to the field of controlling gas generation in underground areas in a coal mine, and mainly can be used to relieve pressure and increase permeability underground coal seam with high gas concentration and low breathability in a coal mine.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Газосодержащие угольные пласты в Китае характеризуются, помимо прочего, микропористостью, низкой проницаемостью и высокой поглощающей способностью, причем 80% или более угольных пластов в Китае являются угольными пластами с высокой концентрацией газа и низкой воздухопроницаемостью. Эксплуатация угольных пластов с высокой концентрацией газа и низкой воздухопроницаемостью часто сопровождается выбросом большого количества газов. В частности, по мере повышения эффективности и интенсивности добычи угля и увеличения глубины разработок, выбрасываемое количество газа становится все более и более большим, при этом опасность взрыва газа и внезапного выделения газа становится все более и более высокой. Основной мерой по решению проблемы выброса газа при разработке угольного пласта с высокой концентрацией газа и низкой воздухопроницаемостью является предварительное извлечение газа из угольного пласта. Обычные способы извлечения газа имеют, как правило, небольшую эффективную зону охвата, высокий объем работ по бурению на забое, низкую эффективность извлечения и не позволяют достичь превосходного результата для угольного пласта с высокой концентрацией газа и низкой воздухопроницаемостью. Для того чтобы удовлетворять нормам по добыче газа и устранению аварийных ситуаций с газом в угольном пласте, необходимо принимать меры по улучшению проницаемости, кроме того, необходимо увеличивать эффективную зону охвата на каждом стволе скважины для улучшения результата извлечения газа. В настоящее время широко используемые сброс давления и меры по повышению проницаемости угольного пласта с высокой концентрацией газа и низкой воздухопроницаемостью предусматривают искусственное предварительное ослабление первоначального угольного массива для повышения воздухопроницаемости угольного пласта, в основном путем использования способа разрыхления взрывом в глубоких скважинах, способа гидроструйной резки, способа гидравлической промывки и способа подземного гидравлического разрыва угольного пласта и т.д. Способ разрыхления взрывом в глубоких скважинах, способ гидроструйной резки и способ гидравлической промывки имеют свои недостатки, включая небольшую эффективную зону охвата ствола скважины, большой объем работ, сложный процесс строительства, а также низкую эффективность извлечения и т.д.Gaseous coal seams in China are characterized, inter alia, by microporosity, low permeability and high absorption capacity, with 80% or more coal seams in China being coal seams with a high gas concentration and low air permeability. The exploitation of coal seams with a high gas concentration and low air permeability is often accompanied by the release of a large amount of gas. In particular, as the efficiency and intensity of coal mining increases and the depth of development increases, the amount of gas emitted becomes more and more, while the risk of gas explosion and sudden gas evolution becomes more and more. The main measure to solve the problem of gas emission during the development of a coal seam with a high gas concentration and low air permeability is the preliminary extraction of gas from the coal seam. Conventional gas recovery methods usually have a small effective coverage area, a high amount of bottom hole drilling, low extraction efficiency and do not allow to achieve an excellent result for a coal seam with a high gas concentration and low air permeability. In order to meet the standards for gas production and eliminate emergency situations with gas in the coal seam, it is necessary to take measures to improve permeability, in addition, it is necessary to increase the effective coverage area on each wellbore to improve the gas recovery result. Currently, widely used pressure relief and measures to increase the permeability of a coal seam with a high gas concentration and low air permeability provide artificial preliminary weakening of the initial coal mass to increase the air permeability of the coal seam, mainly by using the method of explosive loosening in deep wells, the method of waterjet cutting, the method hydraulic flushing and method of underground hydraulic fracturing of a coal seam, etc. The method of exploding in deep wells, the method of waterjet cutting and the method of hydraulic washing have their drawbacks, including a small effective coverage area of the wellbore, a large amount of work, complicated construction process, as well as low extraction efficiency, etc.

В качестве одной из основных мер по увеличению дебита нефти в современной нефтяной промышленности широко применяется способ гидравлического разрыва пласта, причем были достигнуты определенные результаты при его подземном применении в угольной шахте. Поскольку область применения расширяется, условия залегания угольного пласта усложняются и снижается воздухопроницаемость угольного пласта, при этом проявляются следующие основные ограничения способа гидравлического разрыва пласта: после того как вода под высоким давлением поступает в рыхлый угольный пласт, удаление воды вследствие действия капиллярных сил в угольном массиве затруднено, в связи с чем каналы выброса газа становятся заблокированными, и результат улучшения извлечения газа путем улучшения проницаемости угольного массива вследствие гидравлического разрыва пласта ослабевает.As one of the main measures to increase oil production in the modern oil industry, a method of hydraulic fracturing is widely used, and certain results have been achieved with its underground use in a coal mine. As the field of application expands, the conditions of occurrence of a coal seam become more complicated and the air permeability of a coal seam decreases, and the following main limitations of the hydraulic fracturing method appear: after water under high pressure enters a loose coal seam, it is difficult to remove water due to capillary forces in the coal mass In this connection, the gas emission channels become blocked, and the result of improved gas recovery by improving the permeability of the coal mass Willow weakens due to hydraulic fracturing.

В настоящее время основное внимание при исследовании и применении подземного газового разрыва пласта в угольной шахте уделяется разрыву пласта с использованием высокоэнергетического газа (CO2, N2 и т.п.), приводящему к определенным результатам в улучшении проницаемости для угля тела. Тем не менее, существуют трудности в подготовке и передаче высокоэнергетического газа и в управлении разрывом пласта, сдерживающие широкое применение разрыва с использованием высокоэнергетического газа.Currently, the main attention in the study and application of underground gas fracturing in a coal mine is paid to fracturing using high-energy gas (CO 2 , N 2 , etc.), leading to certain results in improving the permeability for body coal. However, there are difficulties in preparing and transferring high-energy gas and in managing fracturing, holding back the widespread use of fracturing using high-energy gas.

В результате заимствования идеи разрыва пласта высокоэнергетическим газом, применения сжатого воздуха, подаваемого с помощью подземной системы подачи сжатого воздуха, и использования сжатого воздуха в сочетании со способом гидравлического разрыва пласта, в настоящем изобретении предложен способ улучшения извлечения газа путем подземного двухфазного газожидкостного переменного, основанного на фазах, разрыва угольного массива в угольной шахте.As a result of borrowing the idea of fracturing a high-energy gas, using compressed air supplied by an underground compressed air supply system and using compressed air in combination with a hydraulic fracturing method, the present invention provides a method for improving gas recovery by an underground two-phase gas-liquid variable based on phases, rupture of the coal mass in the coal mine.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Техническая проблемаTechnical problem

В связи с недостатками известного из уровня техники способа гидравлического разрыва, применяемого для рыхлого угольного пласта с высокой концентрацией газа и низкой воздухопроницаемостью, в настоящем изобретении предложен способ улучшения извлечения газа путем подземного двухфазного газожидкостного переменного, основанного на фазах, разрыва угольного массива в угольной шахте, в котором применяют способ двухфазного газожидкостного переменного, основанного на фазах, разрыва угольного массива для улучшения воздухопроницаемости угольного пласта и, таким образом, для улучшения эффекта извлечения газа.Due to the disadvantages of the prior art hydraulic fracturing method used for a loose coal seam with a high gas concentration and low breathability, the present invention provides a method for improving gas recovery by means of an underground two-phase gas-liquid variable based on phases, breaking the coal mass in a coal mine, which employs a method of two-phase gas-liquid variable based on phases, breaking the coal mass to improve air permeability formation, and thus, to improve the effect of gas extraction.

Техническое решениеTechnical solution

Способ улучшения извлечения газа путем подземного двухфазного газожидкостного переменного, основанного на фазах, разрыва угольного массива в угольной шахте, предложенный в настоящем изобретении, включает следующие этапы:A method for improving gas recovery by means of an underground two-phase gas-liquid variable based on phases of breaking a coal mass in a coal mine, proposed in the present invention, includes the following steps:

a) сооружение ствола скважины в качестве разрываемого ствола скважины в имеющемся угольном пласте или проницаемом слое, сооружение другого ствола скважины, имеющего те же параметры, в качестве водонаправляющего ствола, на расстоянии L=2-4 м от стенки разрываемого ствола скважины, установка трубопровода разрыва с помощью обычных способов и уплотнение обоих стволов скважины так, чтобы выдерживать высокое давление,a) construction of a wellbore as a fractured wellbore in an existing coal seam or permeable layer, construction of another wellbore having the same parameters as a water-guiding wellbore, at a distance L = 2-4 m from the wall of the fractured wellbore, installation of a fracture pipeline using conventional methods and sealing both wellbores so as to withstand high pressure,

b) присоединение оборудования разрыва к устью разрываемого ствола скважины, причем упомянутое оборудование разрыва содержит устройство подачи воды, включающее в себя емкость для воды с автоматическим управлением и водяной насос, и компрессор сжатого воздуха, причем водовыпускную трубу устройства подачи воды соединяют с воздуховыпускной трубой компрессора сжатого воздуха при помощи Y-образного тройникового соединителя, при этом выходное отверстие Y-образного тройникового соединителя присоединяют к трубопроводу разрыва посредством резинового шланга высокого давления, причем водовыпускную трубу устройства подачи воды, воздуховыпускную трубу компрессора сжатого воздуха и впускную трубу трубопровода разрыва оснащают соответственно обратным клапаном, а резиновый шланг высокого давления оснащают сливным клапаном,b) connecting the fracture equipment to the mouth of the fractured wellbore, said fracturing equipment comprising a water supply device including an automatically controlled water tank and a water pump, and a compressed air compressor, the water outlet of the water supply device being connected to the air outlet of the compressed compressor air by means of a Y-shaped tee connector, wherein the outlet of the Y-shaped tee connector is connected to the burst pipe by means of a high pressure zine hose, the water outlet of the water supply device, the compressed air compressor exhaust pipe and the burst pipe inlet pipe are equipped with a non-return valve, respectively, and the high pressure rubber hose is equipped with a drain valve,

c) регулирование слива сливного клапана, запуск водяного насоса и нагнетание воды под давлением не более 3 МПа в разрываемый ствол скважины через трубопровод разрыва для обеспечения гидравлического разрыва разрываемого ствола скважины, и отключение водяного насоса после 10 минут гидравлического разрыва разрываемого ствола скважины с остановкой таким образом гидравлического разрыва,c) regulating the drain valve discharge, starting the water pump and pumping water under a pressure of not more than 3 MPa into the fractured wellbore through the fracturing pipeline to provide hydraulic fracturing of the fractured wellbore, and turning off the water pump after 10 minutes of hydraulic fracturing of the fractured wellbore with a stop in this way hydraulic fracture

d) включение компрессора сжатого воздуха для газофазного разрыва разрываемого ствола скважины и отключение компрессора сжатого воздуха при достижении давления 3 МПа с остановкой таким образом газофазного разрыва,d) turning on the compressed air compressor for gas-phase fracturing of the fractured wellbore and turning off the compressed air compressor when the pressure reaches 3 MPa, thus stopping the gas-phase fracture,

e) многократное повторение этапов c) и d) и увеличение каждый раз давления воды и давления воздуха на 2-3 МПа, остановка гидравлического разрыва, когда вода вытекает из водонаправляющего ствола, находящейся на расстоянии от стенки разрываемого ствола скважины, с продолжением газофазного разрыва, и остановка газофазного разрыва, когда прекращается поток воды из водонаправляющего ствола или когда из водонаправляющего ствола прорывается газ,e) repeatedly repeating steps c) and d) and increasing each time the water pressure and air pressure by 2-3 MPa, stopping the hydraulic fracture when water flows out of the water guide barrel located at a distance from the wall of the fractured wellbore, with continued gas-phase fracture, and stopping the gas-phase rupture when the flow of water from the water guide barrel stops, or when gas breaks out of the water guide barrel,

f) закрытие клапана на трубопроводе разрыва, удаление оборудования разрыва и соединение разрываемого ствола скважины и водонаправляющего ствола в сеть трубопровода отвода газа для извлечения газа.f) closing the valve on the fracture pipeline, removing the fracture equipment, and connecting the fractured wellbore and the water-guide barrel to the gas exhaust pipe network to extract gas.

ПреимуществаBenefits

В способе, предложенном в настоящем изобретении, используют подземный двухфазный газожидкостный переменный, основанный на фазах, разрыв угольного массива для стимулирования развития, расширения и соединения между собой трещин в угольном массиве, используют гидравлический разрыв для вытеснения газа, а затем используют газофазный разрыв для вытеснения воды. Таким образом, в упомянутом способе эффективно решена проблема затрудненного выпуска газа и анализа из-за наличия остаточной воды при использовании исключительно гидравлического разрыва, благодаря чему улучшается извлечение газа. Кроме того, способ подземного двухфазного газожидкостного переменного, основанного на фазах, разрыва в полной мере использует преимущества двух фаз, при этом давление разрыва увеличивают постепенно. В связи с этим трещины в угольном массиве развиваются в более полной мере, и значительно усиливается эффект повышения проницаемости угольного массива. Предложенный способ прост в эксплуатации и весьма практичен в области его применения.The method proposed in the present invention uses an underground two-phase gas-liquid variable based on phases, breaking the coal mass to stimulate the development, expansion and interconnection of cracks in the coal mass, using a hydraulic gap to displace gas, and then using a gas-phase gap to displace water . Thus, in the aforementioned method, the problem of difficult gas release and analysis due to the presence of residual water using exclusively hydraulic fracture is effectively solved, thereby improving gas recovery. In addition, the method of an underground two-phase gas-liquid phase-based variable burst takes full advantage of the advantages of the two phases, while the burst pressure is gradually increased. In this regard, cracks in the coal mass develop to a fuller extent, and the effect of increasing the permeability of the coal mass is significantly enhanced. The proposed method is easy to operate and very practical in the field of its application.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

На фиг. 1 изображена схема предложенного в настоящем изобретении способа улучшения извлечения газа путем подземного двухфазного газожидкостного переменного, основанного на фазах, разрыва угольного массива в угольной шахте.In FIG. 1 is a diagram of a method for improving gas recovery of an underground two-phase gas-liquid variable based on phases of breaking a coal mass in a coal mine by the present invention.

На чертеже изображены: 1 - разрываемый ствол скважины, 2 - водонаправляющий ствол, 3 - емкость для воды с автоматическим управлением, 4 - водяной насос, 5 - компрессор сжатого воздуха, 6-1 - обратный клапан I, 6-2 - обратный клапан II, 6-3 - обратный клапан III, 7 - Y-образный тройниковый соединитель, 8 - резиновый шланг высокого давления, 9 - сливной клапан, 10 - трубопровод разрыва, 11 - клапан.The drawing shows: 1 - a fractured wellbore, 2 - a water-guiding well, 3 - a tank for water with automatic control, 4 - a water pump, 5 - a compressed air compressor, 6-1 - check valve I, 6-2 - check valve II 6-3 - check valve III, 7 - Y-shaped tee connector, 8 - high-pressure rubber hose, 9 - drain valve, 10 - burst pipe, 11 - valve.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Ниже подробно описан вариант осуществления настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.An embodiment of the present invention is described in detail below with reference to the accompanying drawings.

Способ улучшения извлечения газа путем подземного двухфазного газожидкостного переменного, основанного на фазах, разрыва угольного массива в угольной шахте, предложенный в настоящем изобретении, заключается в следующем:A method for improving gas recovery by means of an underground two-phase gas-liquid variable based on phases of breaking a coal mass in a coal mine, proposed in the present invention, is as follows:

a) сооружают ствол скважины в качестве разрываемого ствола 1 скважины в имеющемся угольном пласте или проницаемом слое, сооружают другой ствол скважины, имеющий те же параметры, в качестве водонаправляющего ствола 2, на расстоянии L=2-4 м от стенки разрываемого ствола 1 скважины, устанавливают трубопровод 10 разрыва с помощью обычных способов и уплотняют оба ствола скважины так, чтобы выдерживать высокое давление,a) construct the wellbore as a fractured wellbore 1 in an existing coal seam or permeable layer, construct another wellbore having the same parameters as a water guide 2, at a distance L = 2-4 m from the wall of the fractured wellbore 1, install the fracture pipeline 10 using conventional methods and seal both boreholes so as to withstand high pressure,

b) присоединяют оборудование разрыва к устью разрываемого ствола 1 скважины и проверяют и испытывают качество работы оборудования гидравлического разрыва и оборудования газового разрыва, причем оборудование разрыва содержит устройство подачи воды, включающее в себя емкость 3 для воды с автоматическим управлением и водяной насос 4, и компрессор 5 сжатого воздуха, причем водовыпускную трубу устройства подачи воды соединяют с воздуховыпускной трубой компрессора 5 сжатого воздуха при помощи Y-образного тройникового соединителя 7, при этом выходное отверстие Y-образного тройникового соединителя 7 присоединяют к трубопроводу 10 разрыва посредством резинового шланга 8 высокого давления, причем водовыпускную трубу устройства подачи воды снабжают обратным клапаном I 6-1, воздуховыпускную трубу компрессора 5 сжатого воздуха снабжают обратным клапаном II 6-2, впускную трубу трубопровода 10 разрыва снабжают обратным клапаном III 6-3 и резиновый шланг 8 высокого давления, соединенный через Y-образный тройниковый соединитель 7 с трубопроводом 10 разрыва, снабжают сливным клапаном 9,b) attach the fracture equipment to the mouth of the fractured wellbore 1 and check and test the quality of the hydraulic fracture equipment and gas fracture equipment, the fracture equipment comprising a water supply device including an automatically controlled water tank 3 and a water pump 4, and a compressor 5 of compressed air, and the water outlet of the water supply device is connected to the air outlet of the compressor 5 of compressed air using a Y-shaped tee connector 7, while the outlet of the Y-shaped tee connector 7 is connected to the fracture pipe 10 by means of a high-pressure rubber hose 8, the water outlet of the water supply device is provided with a check valve I 6-1, the air outlet of the compressor 5 is equipped with a check valve II 6-2, the inlet pipe the fracture pipe 10 is provided with a check valve III 6-3 and the high pressure rubber hose 8 connected through a Y-shaped tee connector 7 to the fracture pipe 10 is provided with a drain valve 9,

c) регулируют слив сливного клапана 9, запускают водяной насос 4 и нагнетают воду под давлением не более 3 МПа в разрываемый ствол 1 скважины последовательно через обратный клапан 6-1, Y-образный тройниковый соединитель 7, резиновый шланг 8 высокого давления и трубопровод 10 разрыва для осуществления гидравлического разрыва, причем после 10 минут гидравлического разрыва разрываемого ствола 1 скважины отключают водяной насос 4, останавливая таким образом гидравлический разрыв,c) regulate the drain valve 9 discharge, start the water pump 4 and pump water under a pressure of not more than 3 MPa into the fractured wellbore 1 in series through the check valve 6-1, Y-shaped tee connector 7, high-pressure rubber hose 8 and fracture pipe 10 for hydraulic fracturing, and after 10 minutes of hydraulic fracturing of the fractured wellbore 1, the water pump 4 is turned off, thereby stopping the hydraulic fracturing,

d) включают компрессор 5 сжатого воздуха для газофазного разрыва разрываемого ствола 1 скважины, регулируют давление с помощью сливного клапана 9 и отключают компрессор 5 сжатого воздуха при достижении давления 3 МПа, останавливая таким образом газофазный разрыв,d) turn on the compressed air compressor 5 for the gas-phase rupture of the fractured wellbore 1, regulate the pressure with the drain valve 9 and turn off the compressed air compressor 5 when the pressure reaches 3 MPa, thus stopping the gas-phase rupture,

e) многократно повторяют этапы c) и d) и увеличивают каждый раз давление воды и давление воздуха на 2-3 МПа, причем гидравлический разрыв пласта останавливают, когда вода вытекает из водонаправляющего ствола 2, находящегося на расстоянии от стенки разрываемого ствола 1 скважины, но продолжают газофазный разрыв, при этом газофазный разрыв останавливают, когда прекращается поток воды из водонаправляющего ствола 2 или когда из водонаправляющего ствола прорывается газ. Например, после 10 минут гидравлического разрыва разрываемого ствола скважины при низком давлении 3 МПа производят переключение разрыва на газофазный разрыв. Когда давление в газовой фазе достигает максимального давления гидравлического разрыва, производят переключение разрыва на гидравлический разрыв и повышают давление воды до 6 МПа. После 10 минут гидравлического разрыва производят переключение разрыва на газофазный разрыв. Когда давление в газовой фазе достигает максимального давления гидравлического разрыва, производят переключение разрыва на гидравлический разрыв и повышают давление воды до 9 МПа. После 10 минут гидравлического разрыва производят переключение разрыва на газофазный разрыв и, когда давление в газовой фазе достигает максимального давления гидравлического разрыва, производят переключение разрыва на гидравлический разрыв. Гидравлический разрыв останавливают, когда из водонаправляющего ствола 2 вытекает вода, и производят переключение разрыва на газофазный разрыв. Работы по разрыву останавливают, когда прекращается поток воды из водонаправляющего ствола,e) repeatedly repeat steps c) and d) and each time increase the water pressure and air pressure by 2-3 MPa, and the hydraulic fracturing is stopped when the water flows out of the water guide 2 located at a distance from the wall of the fractured wellbore 1, but the gas-phase rupture is continued, while the gas-phase rupture is stopped when the flow of water from the water guide barrel 2 stops or when gas breaks out from the water guide barrel. For example, after 10 minutes of hydraulic fracturing of a fractured wellbore at a low pressure of 3 MPa, the fracture is switched to a gas-phase fracture. When the pressure in the gas phase reaches the maximum hydraulic fracture pressure, the fracture is switched to hydraulic fracture and the water pressure is increased to 6 MPa. After 10 minutes of hydraulic fracturing, the fracture is switched to gas-phase fracture. When the pressure in the gas phase reaches the maximum hydraulic fracture pressure, the fracture is switched to hydraulic fracture and the water pressure is increased to 9 MPa. After 10 minutes of hydraulic fracturing, the fracture is switched to gas-phase fracture, and when the pressure in the gas phase reaches the maximum hydraulic fracture pressure, the fracture is switched to hydraulic fracture. The hydraulic fracture is stopped when water flows out of the water guide barrel 2, and the fracture is switched to a gas-phase fracture. The rupture work is stopped when the flow of water from the water guide stem stops,

f) закрывают клапан 11 на трубопроводе 10 разрыва, удаляют оборудование разрыва и соединяют разрываемый ствол 1 скважины и водонаправляющий ствол 2 в сеть трубопровода отвода газа для извлечения газа.f) close the valve 11 on the fracture pipe 10, remove the fracture equipment, and connect the fractured wellbore 1 and the water guide barrel 2 to the gas exhaust pipe network to extract gas.

Claims (7)

Способ улучшения извлечения газа путем подземного двухфазного газожидкостного переменного, основанного на фазах, разрыва угольного массива в угольной шахте, содержащий следующие этапы:A method for improving gas recovery by means of an underground two-phase gas-liquid variable based on phases, breaking a coal mass in a coal mine, comprising the following steps: a) сооружают ствол скважины в качестве разрываемого ствола (1) скважины в имеющемся угольном пласте или проницаемом слое, сооружают другой ствол скважины, имеющий те же параметры, в качестве водонаправляющего ствола (2), на расстоянии L=2-4 м от стенки разрываемого ствола (1) скважины, устанавливают трубопровод (10) разрыва с помощью обычных способов и уплотняют оба ствола скважины так, чтобы выдерживать высокое давление;a) construct the wellbore as a fractured wellbore (1) in an existing coal seam or permeable layer, construct another wellbore having the same parameters as a water-guiding wellbore (2), at a distance L = 2-4 m from the fractured wall the wellbore (1), install the fracture pipe (10) using conventional methods and seal both wellbores so as to withstand high pressure; b) присоединяют оборудование разрыва к устью разрываемого ствола (1) скважины, причем оборудование разрыва содержит устройство подачи воды, включающее в себя емкость (3) для воды с автоматическим управлением и водяной насос (4), и компрессор (5) сжатого воздуха, причем водовыпускную трубу устройства подачи воды соединяют с воздуховыпускной трубой компрессора (5) сжатого воздуха при помощи Y-образного тройникового соединителя (7) и выходное отверстие Y-образного тройникового соединителя (7) присоединяют к трубопроводу (10) разрыва посредством резинового шланга (8) высокого давления, при этом водовыпускную трубу устройства подачи воды, воздуховыпускную трубу компрессора (5) сжатого воздуха и впускную трубу трубопровода (10) разрыва оснащают соответственно обратным клапаном, а резиновый шланг (8) высокого давления оснащают сливным клапаном (9);b) attach the fracture equipment to the mouth of the fractured wellbore (1), the fracture equipment comprising a water supply device including an automatically controlled water tank (3) and a water pump (4) and a compressed air compressor (5), wherein the water outlet of the water supply device is connected to the air outlet of the compressed air compressor (5) using a Y-shaped tee connector (7) and the outlet of the Y-shaped tee connector (7) is connected to the fracture pipe (10) by cutting a new high-pressure hose (8), while the water outlet of the water supply device, the air outlet of the compressed air compressor (5) and the inlet pipe of the burst pipe (10) are equipped with a non-return valve, respectively, and the rubber hose (8) of the high pressure is equipped with a drain valve (9 ); c) регулируют слив сливного клапана (9), запускают водяной насос (4) и нагнетают воду под давлением не более 3 МПа в разрываемый ствол (1) скважины через трубопровод (10) разрыва для осуществления гидравлического разрыва, и отключают водяной насос (4) после 10 минут гидравлического разрыва разрываемого ствола (1) скважины, останавливая таким образом гидравлический разрыв;c) adjust the drain valve drain (9), start the water pump (4) and pump water under a pressure of not more than 3 MPa into the fractured wellbore (1) through the fracture pipe (10) to effect hydraulic fracturing, and turn off the water pump (4) after 10 minutes of hydraulic fracturing of the fractured wellbore (1) of the well, thus stopping the hydraulic fracturing; d) включают компрессор (5) сжатого воздуха для газофазного разрыва разрываемого ствола (1) скважины и отключают компрессор (5) сжатого воздуха при достижении давления 3 МПа, останавливая таким образом газофазный разрыв;d) turn on the compressed air compressor (5) for gas-phase fracturing of the fractured wellbore (1) and turn off the compressed air compressor (5) when the pressure reaches 3 MPa, thus stopping the gas-phase fracture; e) многократно повторяют этапы с) и d) и увеличивают каждый раз давление воды и давление воздуха на 2-3 МПа; останавливают гидравлический разрыв пласта, когда вода вытекает из водонаправляющего ствола (2), находящегося на расстоянии от стенки разрываемого ствола (1) скважины, и продолжают газофазный разрыв, причем газофазный разрыв останавливают, когда прекращается поток воды из водонаправляющего ствола (2) или когда из него прорывается газ;e) repeatedly repeat steps c) and d) and each time increase the water pressure and air pressure by 2-3 MPa; hydraulic fracturing is stopped when water flows out of the water guide barrel (2) located at a distance from the wall of the fractured barrel (1) of the well, and gas-phase fracture is continued, and gas-phase fracture is stopped when the flow of water from the water guide barrel (2) stops or when gas breaks out; f) закрывают клапан (11) на трубопроводе (10) разрыва, удаляют оборудование разрыва и соединяют разрываемый ствол (1) скважины и водонаправляющий ствол (2) в сеть трубопровода отвода газа для извлечения газа.f) close the valve (11) on the fracture pipe (10), remove the fracture equipment, and connect the fractured wellbore (1) and the water guide barrel (2) to the gas exhaust pipe network to extract gas.
RU2016108786A 2013-10-16 2014-02-18 Method of improved combustible gas recovery using underground two-phase gas-liquid variable based on phases of unworked coal fracturing in coal mine RU2616635C1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310483277.XA CN103541710B (en) 2013-10-16 2013-10-16 Underground coal mine gas-liquid two-phase alternately drives pressure break coal body strengthening gas pumping method mutually
CN201310483277.X 2013-10-16
PCT/CN2014/072187 WO2015054984A1 (en) 2013-10-16 2014-02-18 Method for enhanced fuel gas extraction by coal mine underground gas-liquid dual-phase alternating phase-driven fracturing of coal body

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2616635C1 true RU2616635C1 (en) 2017-04-18

Family

ID=49965523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016108786A RU2616635C1 (en) 2013-10-16 2014-02-18 Method of improved combustible gas recovery using underground two-phase gas-liquid variable based on phases of unworked coal fracturing in coal mine

Country Status (5)

Country Link
CN (1) CN103541710B (en)
AU (1) AU2014336858B2 (en)
RU (1) RU2616635C1 (en)
WO (1) WO2015054984A1 (en)
ZA (1) ZA201601542B (en)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103541710B (en) * 2013-10-16 2016-01-20 中国矿业大学 Underground coal mine gas-liquid two-phase alternately drives pressure break coal body strengthening gas pumping method mutually
CN103912255B (en) * 2014-03-18 2017-01-04 中国石油集团川庆钻探工程有限公司工程技术研究院 A kind of Oil/gas Well hydraulic oscillation fracturing technology
CN103993901B (en) * 2014-04-25 2018-04-20 河南理工大学 A kind of projecting coal bed drilling waterpower is handled up anti-reflection method
CN104153745B (en) * 2014-07-11 2016-02-10 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 A kind of colliery minery surface well integrated form extraction system
CN104564125B (en) * 2014-12-02 2016-06-22 河南理工大学 Cherry coal reservoir gas enhanced gas extraction contrast experiment's device and experimental technique
CN104632270B (en) * 2015-01-06 2016-11-16 中国矿业大学 A gas extraction method of oscillating pulse high-energy gas fracturing and heat injection alternately
CN105114116B (en) * 2015-07-30 2018-01-05 山东科技大学 A kind of hydrothermal reaction coupling pressure break strengthening region gas pumping method
CN105156085B (en) * 2015-09-11 2018-02-02 重庆大学 The coal mine underground coal bed tree-shaped uniform anti-reflection method of drilling composite fracturing
CN106121604B (en) * 2016-06-27 2018-08-17 中国矿业大学 It is a kind of to utilize CO2Drive away the method for coal-bed gas and residual gas with modified water
CN106285599B (en) * 2016-08-05 2018-06-29 河南能源化工集团研究院有限公司 A kind of anti-reflection draining coal seam gas method of waterpower changing of the relative positions release
CN106593384B (en) * 2016-11-29 2019-03-26 中国石油大学(北京) Hydraulic fracturing physical simulating method with spiral perforated horizontal wells
CN106930746B (en) * 2017-03-06 2019-06-04 中国矿业大学 Alternate Coal Seam Permeability Enhancement Method Combined with Drilling Acetone Invasion and Hydraulic Fracturing
CN106869891B (en) * 2017-03-09 2019-03-15 杨世梁 A kind of coal bed methane exploring method and device of ice-cleat pressure regulation
CN106930724B (en) * 2017-04-17 2019-03-15 山东科技大学 One kind being rich in water borehole sealing and gas drainage integral method
CN108708694B (en) * 2018-05-28 2021-02-02 四川省煤炭产业集团有限责任公司 High-pressure gas-liquid microbubble permeability increasing method for low-permeability coal seam
CN109505565B (en) * 2018-12-18 2021-01-26 中国矿业大学 Method for extracting coal seam gas by water injection and gas injection alternating displacement
CN111236917B (en) * 2020-01-14 2022-06-21 西安科技大学 Coal rock water-acid high pressure pre-splitting softening anti-scour and anti-reflection complete equipment and method
CN111237007A (en) * 2020-02-19 2020-06-05 中煤科工集团重庆研究院有限公司 Hydraulic fracturing method for underground deep low-permeability coal reservoir
CN113622890A (en) * 2020-05-09 2021-11-09 中国石油化工股份有限公司 Ejector, well entering pipe column, three-fork joint and alternate jet fracturing method
CN111894540B (en) * 2020-06-23 2021-08-06 中国矿业大学 A method for segmented cyclic fracturing with negative pressure forward injection of low-temperature fluid in upward borehole
CN111730366A (en) * 2020-07-10 2020-10-02 深圳市爱贝科精密机械有限公司 Water outlet and air outlet switching mechanism of main shaft
CN112832845B (en) * 2021-01-11 2022-09-02 重庆工程职业技术学院 Gas extraction device and method for upper corner of coal mining working face of coal mine
CN113107447B (en) * 2021-04-14 2022-05-03 中煤科工集团重庆研究院有限公司 Downhole porous section parallel dynamic fracturing system and construction method thereof
CN113323715A (en) * 2021-06-11 2021-08-31 中煤科工集团西安研究院有限公司 Hard roof strong mine pressure and goaf gas disaster cooperative treatment method
CN114000914B (en) * 2021-12-07 2024-05-03 安阳鑫龙煤业(集团)红岭煤业有限责任公司 Coal mine gas extraction device
CN114592829A (en) * 2022-03-04 2022-06-07 中煤科工集团重庆研究院有限公司 Gas injection displacement enhanced gas extraction method
CN114737939B (en) * 2022-03-25 2023-10-10 华北科技学院(中国煤矿安全技术培训中心) A solid-gas mixed air cannon suitable for enhancing coal seam transparency
CN115637953B (en) * 2022-12-26 2023-03-10 华北理工大学 Deep coal bed CO 2 Hole-blocking permeability-increasing strong-moistening system for curing solution and application method
CN116591640A (en) * 2023-04-11 2023-08-15 中国矿业大学(北京) A high-pressure gas-water mixed pressure permeability enhancement method and system for displacing gas in low-permeability coal seams
CN116398106B (en) * 2023-04-26 2024-05-07 中国矿业大学 In-situ analysis of methane in shale reservoirs and efficient utilization and multi-stage concentrated energy explosion fracturing method

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2357727A1 (en) * 1976-07-05 1978-02-03 Mo Gorny I Reducing gas and dust emission from a coal seam - using methane-oxidising bacteria and sealing with a polymer
SU1511435A1 (en) * 1987-09-18 1989-09-30 Московский Горный Институт Method of degassing coal seam
SU1550174A1 (en) * 1988-08-16 1990-03-15 Институт горного дела им.А.А.Скочинского Method of degassing a rock body
RU2041347C1 (en) * 1991-12-05 1995-08-09 Ефим Вульфович Крейнин Method for action on coal seam
RU2054557C1 (en) * 1992-12-24 1996-02-20 Индивидуальное частное предприятие Научно-технический центр "Полигаз" Method for degassing the coal seam
RU2205272C2 (en) * 2001-06-13 2003-05-27 ОАО "Промгаз" Method of thermohydrodynamic stimulation of gas- bearing bed

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4391337A (en) * 1981-03-27 1983-07-05 Ford Franklin C High-velocity jet and propellant fracture device for gas and oil well production
US5014788A (en) * 1990-04-20 1991-05-14 Amoco Corporation Method of increasing the permeability of a coal seam
US7104320B2 (en) * 2003-12-04 2006-09-12 Halliburton Energy Services, Inc. Method of optimizing production of gas from subterranean formations
CN101644166A (en) * 2009-07-14 2010-02-10 中国矿业大学 Method for extracting gas from high gas low permeability coal seam by punching, slotting, pressure releasing, and permeability increasing
CN102094671A (en) * 2011-02-27 2011-06-15 山东新矿赵官能源有限责任公司 Three-dimensional gas extraction method for coal seams with low-permeability and low possibility of gas extraction
CN102155254B (en) * 2011-02-28 2013-05-22 中国矿业大学 A gas drainage method for enhanced permeability by pulse fracturing in low-permeability coal seams
CN202064924U (en) * 2011-04-29 2011-12-07 中国矿业大学 Hydraulic fracturing equipment in coal mine
CN103075180B (en) * 2013-01-15 2014-12-10 中国矿业大学 Gas-liquid two-phase jet slotting system and method
CN103541710B (en) * 2013-10-16 2016-01-20 中国矿业大学 Underground coal mine gas-liquid two-phase alternately drives pressure break coal body strengthening gas pumping method mutually

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2357727A1 (en) * 1976-07-05 1978-02-03 Mo Gorny I Reducing gas and dust emission from a coal seam - using methane-oxidising bacteria and sealing with a polymer
SU1511435A1 (en) * 1987-09-18 1989-09-30 Московский Горный Институт Method of degassing coal seam
SU1550174A1 (en) * 1988-08-16 1990-03-15 Институт горного дела им.А.А.Скочинского Method of degassing a rock body
RU2041347C1 (en) * 1991-12-05 1995-08-09 Ефим Вульфович Крейнин Method for action on coal seam
RU2054557C1 (en) * 1992-12-24 1996-02-20 Индивидуальное частное предприятие Научно-технический центр "Полигаз" Method for degassing the coal seam
RU2205272C2 (en) * 2001-06-13 2003-05-27 ОАО "Промгаз" Method of thermohydrodynamic stimulation of gas- bearing bed

Also Published As

Publication number Publication date
ZA201601542B (en) 2019-01-30
CN103541710A (en) 2014-01-29
WO2015054984A1 (en) 2015-04-23
AU2014336858A1 (en) 2016-05-19
CN103541710B (en) 2016-01-20
AU2014336858B2 (en) 2017-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2616635C1 (en) Method of improved combustible gas recovery using underground two-phase gas-liquid variable based on phases of unworked coal fracturing in coal mine
CN108757000B (en) A kind of quick slot orientation fracturing system in underground based on drilling machine power and method
CN103696800B (en) A kind of brill cuts pressure and takes out method
CN108678802B (en) Coal mine drilling, punching and drawing integrated outburst prevention device and method
CN103362538B (en) Alternate Gas Drainage Method by Fracturing and Draining in Coal Seam
CN104389631B (en) A kind of low air permeability coal seam slot and pressure break contract network anti-reflection method
CN102155254B (en) A gas drainage method for enhanced permeability by pulse fracturing in low-permeability coal seams
CN109252846B (en) High-pressure air pulse water wave periodic hammering coal body anti-permeability system and method
CN102628345B (en) Sealing method of high sealing quasi-horizontal drilling hole
CN105114116B (en) A kind of hydrothermal reaction coupling pressure break strengthening region gas pumping method
CN106988719B (en) Anti-permeation system and anti-permeation method for circulating hot water and liquid nitrogen into coal seam
CN101666241B (en) Integrated drilling-blasting-pressurizing-drawing protrusion preventing method for regional gas control
CN104632174A (en) Coal seam liquid carbon dioxide fracturing device and method
CN102747980A (en) Expansion type multi-grade pressurized rapid hole sealing technology
CN105927268B (en) Gas fires the anti-reflection pumping method in coal seam in a kind of induction extraction later stage drilling hole
CN105804786B (en) A kind of weak seam bottom plate layer-through drilling pressure rushes anti-reflection method
CN113250670B (en) Single-hole multi-section synchronous control fracturing coal body permeability increasing system and method
CN207073410U (en) The anti-reflection system of injection hot water and liquid nitrogen is circulated to coal seam
CN101942986A (en) Abrasive jet injection multiple fracturing device
CN203531877U (en) Underground coal mine fracturing connecting device
CN105003294B (en) One kind is based on hydrothermal reaction coupling pressure break coal body coal uncovering method
CN107654213B (en) High-energy negative pressure blocking remover
CN204877416U (en) High temperature high pressure multiple fracturing instrument
CN116658140A (en) Method for extracting methane from coal seam by hot flue gas displacement blasting fracturing and closed-loop carbon fixation
CN105971553B (en) A kind of portable gas drilling hole sealing device and its application method