Обґрунтування параметрів фільтрації метану із підробленого вуглепородного масиву свердловини - Автореферат

В звязку з цим встановлення закономірностей зміни параметрів фільтрації метану із підробленого вуглепородного масиву в свердловини є актуальною науковою задачею, що має важливе народногосподарське значення. Ідея роботи полягає у використанні залежностей параметрів фільтрації метану із підробленого вуглепородного масиву від гірничо-геологічних умов щодо їх обґрунтування та визначення. Розробити методику розрахунку густоти добувних запасів метану в підробленому вуглепородному масиві і встановити закономірності зміни прогнозного коефіцієнта добування метану залежно від параметрів підроблення і деформаційних властивостей порід. Установити закономірності зміни розмірів зони дегазації, коефіцієнта проникності масиву і дебіту свердловини, яка пробурена в підробленому вуглепородному масиві, залежно від глибини розробки, ширини виробленого простору, діаметра свердловини і градієнта тиску газу в масиві. Розробити та впровадити методичні рекомендації визначення параметрів фільтрації метану із підробленого вуглепородного масиву в свердловини.Причиною неефективної роботи свердловин є відсутність методик розрахунку фільтраційних властивостей колектора, що містить метан, методики оцінки густоти запасів в підробленому та непорушеному вуглепородному масиві, методів прогнозу обсягів добування метану із підробленого вуглепородного масиву та обґрунтованих параметрів фільтрації метану для конкретних гірничо-геологічних умов. Подальший розвиток робіт в цьому напрямку здійснюється в представленій дисертації, де обґрунтовуються основні параметри фільтрації метану із підробленого вуглепородного масиву в свердловини: густота добувних запасів метану в підробленому вуглепородному масиві; прогнозний коефіцієнт добування метану; тиск газу в недоторканому гірничому масиві; проникність підробленого вуглепородного масиву; дебіт свердловини та очікуваний обсяг добування метану. На підставі виконаних раніше теоретичних та експериментальних досліджень з геомеханіки встановлено, що товщина ефективного впливу підроблення вуглепородного масиву з точки зору його дегазації залежить від деформаційних властивостей порід масиву, вийманої потужності робочого пласта, ступеню метаморфізму порід та способу управління покрівлею в лаві, яка підробляє масив. За результатами виконаних досліджень з визначення питомої кількості метану, яка може бути добута із підробленого вуглепородного масиву, з урахуванням класичного трактування коефіцієнту добування корисних копалин (відношення обсягів добування до запасів) автором вперше одержана формула для визначення прогнозного коефіцієнта добування метану із підробленого вуглепородного масиву: . Засядька, параметри фільтрації метану коливалися в наступних межах: густота ресурсів метану змінювалася від 113 до 293 м3/м2 площі; густота добувних запасів Рзап = 45,1-122,8 м3/м2; прогнозний коефіцієнт добування метану Кпрог = 0,23-0,57; кількість добутого метану зі свердловини 0,89-4,0 млн. м3; середній дебіт свердловини Q = 0,02-0,17 м3/с; середній радіус газоприпливу в свердловину Rеф = 82-161 м; інтегральний коефіцієнт проникності кпр = 15,0-43,3 МД, а реальний коефіцієнт добування метану поверхневими дегазаційними свердловинами Кдоб = 0,12-0,43.Дисертація є закінченою науково-дослідною роботою, в якій вирішена актуальна наукова задача встановлення закономірностей зміни фільтраційних властивостей підробленого вуглепородного масиву: його інтегральної ефективної порожнистості, інтегральної проникності, коефіцієнту фільтрації та тиску газу в залежності від гірничо-геологічних умов для обґрунтування параметрів фільтрації метану із підробленого вуглепородного масиву в свердловини, що має важливе народногосподарське значення під час планування робіт з дегазації і видобутку метану. Аналіз стану проблеми добування шахтного метану під час дегазаційних заходів свідчить про те, що в теорії і практиці не повно розкриті особливості параметрів фільтрації метану із підробленого вуглепородного масиву в свердловини та закономірності зміни фільтраційних характеристик масиву від гірничо-геологічних умов його підроблення. Представлений у роботі механізм і умови формування зональної дезінтеграції підробленого вуглепородного масиву дозволили умовно розділити його на зони, що містять "швидкий газ" і "повільний газ", параметри фільтрації в яких необхідно враховувати під час добування метану свердловинами. Розроблена методика розрахунку фільтраційних параметрів колектора, що містить метан, дозволяє визначити його основні показники: інтегральну ефективну порожність та інтегральний коефіцієнт проникності, що утворилися внаслідок підробки. Установлено, що густота добувних запасів метану в підробленому вуглепородному масиві залежить від природної та залишкової газоносності вугілля і порід, розміру вийманої потужності відробленого пласта, способу керування покрівлею, ступеня метаморфізму, деформаційних характеристик вугілля і порід та визначається за формулою, яка придатна для інженерних розрахунків з урахуванням геологічного розрі

Основний зміст роботи