Сборник научных трудов ДонГТУ

Статья

Наименование Экологически безопасное увеличение дебита газа из слабопроницаемых пород украинских месторождений
Авторы Садовенко И. А., д.т.н., проф.
Инкин А. В., к.т.н., доц.
Раздел Разработка полезных ископаемых
Год 2014 Выпуск 42 Страницы 30 - 38
УДК 622.276.66
Аннотация Предложена методика численной оценки размеров и формы трещины гидроразрыва для прогнозирования повышения проницаемости углевмещающих пород и дебетов газа на Новрмосковском каменоугольном месторождении.
Реферат Цель. Оценка изменения фильтрационных свойств и газоотдачи плотных коллекторов Новомосковского каменноугольного месторождения в результате проведения гидроразрыва пласта, основанного на имеющемся опыте прорывов низкопроницаемой углевмещающей толщи на шахтных полях Западного Донбасса.
Методика. Для увеличения проницаемости и активизации темпов отбора газа из малопроницаемых горных пород обоснован экологически не токсичный метод гидравлического разрыва. Разработана и протестирована методика численной оценки размеров, формы и фазовой проницаемости трещин, формирующихся в результате его проведения.
Результаты. По результатам анализа геомеханических, емкостных и газодинамических свойств Новомосковского каменноугольного месторождения определен интервал углевмещающей толщи, характеризующийся повышенным количеством горючего газа (1,5-2 м3/тонну, СН4 ≈ 44%) и низкой проницаемостью горных пород (пористость 7-13%, проницаемость 3÷12•10-15 м2). Для увеличения фильтрационных свойств и газоотдачи выделенных коллекторов обоснован адаптированный к отечественному буровому оборудованию метод гидравлического разрыва. Определена зависимость размеров и формы образующейся в данных условиях трещины от расхода закачиваемой в пласт жидкости. По результатам расчетов проведенных в программной среде Mathcad установлено увеличение начальной проницаемости и дебита газа из метаносных пород от 1,9 до 2,8 раз в зависимости от расхода жидкости, подаваемой в скважину при гидроразрыве.
Научная новизна. Путем моделирования развития трещины гидравлического разрыва в слабопроницаемых коллекторах выполнена оценка влияния геомеханических характеритсик пород, физико-химических свойств жидкости и технологических условий на ее конфигурацию и размеры.
Практическая значимость. Предложенная и обоснованная в работе методика численной оценки размеров и свойств трещины, образующейся при закачке жидкости разрыва в пласт через скважину, позволила спрогнозировать увеличение проницаемости углевмещающих пород и дебитов газа на Новомосковском каменноугольном месторождении.
Ключевые слова плотные коллекторы, гидравлический разрыв пласта, трещина, дебит газа.
Полный текст