ГЕОТЕХНОЛОГИЯ
Оригинальная статья
УДК 681.883:622.35:550.34:550.83 © О.В. Тайлаков, Е.А. Уткаев, С.В. Соколов, Е.А. Салтымаков, М.П. Макеев, 2024
ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 11S-2024 /1187/
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2024-11S-152-156
Название
Контроль устойчивости дегазационных скважин и процесса гидроразрыва угольного пласта в геофизических наблюдениях
Авторы
Тайлаков О.В., доктор техн. наук, профессор,главный научный сотрудни кИнститута угля ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наук»,650065, г. Кемерово, Россия,e-mail: oleg2579@gmail.com
Уткаев Е.А., канд. техн. наук, заведующий лабораторией ресурсов и технологий извлечения угольного метана Института угля ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наук»,650065, г. Кемерово, Россия,e-mail: utkaev@mail.ru
Соколов С.В., канд. техн. наук,старший научный сотрудник Института угля ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наук»,650065, г. Кемерово, Россия,e-mail: sokolovsviuu@bk.ru
Салтымаков Е.А., ведущий инженер Института угляФГБНУ «Федеральный исследовательскийцентр угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наук»,650065, г. Кемерово, Россия,e-mail: easaltymakov@yandex.ru
Макеев М.П., канд. техн. наук,старший научный сотрудникИнститута угляФГБНУ «Федеральный исследовательскийцентр угля и углехимииСибирского отделенияРоссийской академии наук»,650065, г. Кемерово, Россия,e-mail: makeev75@ya.ru
Аннотация
В статье предложен и опробован оригинальный подход к контролю поинтервального гидроразрыва угольного пласта. Для оценки состояния скважины использован метод эхолокации с последующей разработкой рекомендаций по размещению в ней оборудования для гидровоздействия. Модифицирована схема подключения автономного манометра к гидросистеме и проведен анализ геофизических данных, зарегистрированных с его помощью, для оценки образования техногенных трещин. Использованы современные подходы к фильтрации данных натурных наблюдений в шахтных условиях. Показана сходимость результатов, полученных при исследовании устойчивости скважин эхолокационным и геофизическим методом.
Ключевые слова
Поинтервальный гидроразрыв, остаточная газоносность, сейсмическое просвечивание, мониторинг гидродинамического воздействия, естественные электромагнитные импульсы, эхолокация, метанообильность, угольный пласт, геофизические исследования.
Список литературы
1. Оценка газоносности угольного пласта в границах выемочного участка шахты / Д.М. Борзых, А.М. Никитина, С.В. Риб и др. // Вестник Сибирского государственного индустриального университета. 2021. № 3(37). С. 37-44. Borzykh D.M., Nikitina A.M., Rib S.V., Kuziv E.M. Assessment of the gas content of the coal seam within the boundaries of the excavation site of the mine. Vestnik Sibirskogo gosudarstvennogo Industrial’nogo universiteta. 2021;3(37):37-44. (In Russ.).
2. Баловцев С.В. Сравнительная оценка аэрологических рисков на действующих угольных шахтах // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2021. – № 2–1. – С. 5–17. DOI: 10.25018/0236-1493-2021-21-0-5-17. Balovtsev S.V. Comparative assessment of aerological risks at operating coal mines. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2021;(2–1):5-17. [In Russ]. DOI: 10.25018/0236-1493-2021-21-0-5-17.
3. Fischer A.L., Schultz N. Organic Carbon Correlations in Mineral Deposits: Global Perspectives. London, UK: EarthSciencePublications, 2021, pp. 67-83.
4. Проблемы отработки газоносных и опасных по внезапным выбросам угольных пластов с низкой проницаемостью в караган-динском угольном бассейне / С.К. Баймухаметов, А.Ж. Имашев, Ф.А. Муллагалиев и др. // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2021. № 10-1. С. 124-136. DOI :10.25018/0236-1493-2021-101-0-124. Baymukhametov S.K., Imashev A.Zh., Mullagaliev F.A., Mullagalieva L.F., Kolikov K.S. Low-permeable gas-bearing and outburst-hazardous coal seam mining in the Karaganda Coal Basin. Gornyj informatsionno-analiticheskij byulleten’. 2021;(10-1):124-136. (In Russ.). DOI: 10.25018/0236-1493-2021-101-0-124.
5. T hompson J.W., Gray M.K. Hydrogen Sulfide in Potash Mining: A Comprehensive Analysis. NewYork, NY: AcademicPress, 2019, pp. 142-158.
6. Тайлаков О.В., Кормин А.Н. Особенности методов определения газоносности угольных пластов // Научный журнал Российского газового общества. 2019. № 1(20). С. 35-38. T ajlakov O.V., Kormin A.N. Features of methods for determining the gas content of coal seams. NauchnyjzhurnalRossijskogogazovogoobshchestva. 2019;1(20):35-38. (In Russ.).
7. Ситдикова Л.Ф. О наклонном падении волнового импульса на границу раздела «вода – пористая среда, насыщенная пузырьковой жидкостью» // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2022. № 3(137). С. 9-20. DOI: 10.17122/ntj-oil-2022-3-9-20. Sitdikova L.F. On Oblique Incidence of a Wave Impulse on the Interface «Water – Porous Medium Saturated with Bubbly Liquid». Problemy sbora, podgotovki i tpansporta nefti i nefteproduktov. 2022;3(137): 9-20. (In Russ.). DOI: 10.17122/ntj-oil-2022-3-9-20.
8. Геолого-геофизические исследования на шельфе полуострова Крым в 115-м рейсе НИС «Профессор Водяницкий» / Н.А. Римский-Корсаков, Н.В. Бурдиян, А.В. Лесин и др. // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2021. № 8. С. 38-43. DOI: 10.17513/mjpfi.13260. R imsky-Korsakov N.A., Burdiyan N.V., Lesin A.V., Pronin A.A., Anisimov I.M. The 115th cruise of the R/V «Professor Vodyanitsky» geological and geophysical research at the Сrimean peninsula shelf. Mezhdunarodnyj zhurnal prikladnykh i fundamental’nykh issledovanij. 2021;(8):38-43. (In Russ.). DOI: 10.17513/mjpfi.13260.
9. G rall P., Kochanska I., Marszal J. Direction-of-Arrival Estimation Methods in Interferometric Echo Sounding. Sensors. 2020;20(12):3556.
10. Meyer C.G., Simmonds J.J. Broadband echosounders: technologies, applications, and challenges. JournalofMarineScienceandEngineering. 2021;9(3):287.
11. Шишляев В.В., Пименов В.П. Оценка фильтрационных свойств угольного пласта и длины трещины гидроразрыва по результатам количественной интерпретации инжекционных тестов // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2024. № 2(162). С. 35-44. DOI: 10.26730/1999-4125-2024-2-35-44. Shishlyaev V.V., Pimenov V.P. Assessment of filtration properties of a coal seam and the length of a hydraulic fracturing crack based on the results of quantitative interpretation of injection falloff tests. Vestnik Kuzbasskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. 2024;2(162):35-44. (In Russ.). DOI: 10.26730/1999-4125-2024-2-35-44.
12. Мясникова Н.В., Боряк С.В., Мясникова М.Г. Обработка сигналов в системах ультразвуковой локации объектов для закрытых помещений // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2019. № 4(52). С. 87-97. DOI: 10.21685/2072-3059-2019-4-7. Myasnikova N.V., Boryak S.V., Myasnikova M.G. Signal processing in ultrasonic object’s coordinate tracking systems for enclosed spaces. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenij. Povolzhskij region. Tekhnicheskie nauki. 2019;4(52):87-97. (In Russ.). DOI: 10.21685/2072-3059-2019-4-7.
13. Fatkhi M.O., Tersky P.N., Kopeikin I.A. Modern methods of hydrometric research: bathymetric works using echo sounder. GeographyandWaterResources. 2022;(4):11-19. DOI: 10.55764/2957-9856/2022-4-11-19.
14. Разупрочнение труднообрушаемой кровли методом направленного гидроразрыва (НГР) на этапе выхода механизированного комплекса из монтажной камеры / В.И. Клишин, Г.Ю. Опрук, А.Ф. Салихов и др. // Уголь. 2020. № 11. С. 4-8. DOI: 10.18796/0041-5790-2020-11-4-8. Klishin V.I., Opruk G.Yu., Salihov A.F., Pyaterikin D.V. Weakening of hard-to-break roof formations using directional hydraulic fracturing (DHF ) when the mechanized complex leaves the set-up entry. Ugol’. 2020;(11):4-8. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2020-11-4-8.
15. Уткаев Е.А., Соколов С.В., Таюрский М.А. Мониторинг направленного гидровоздействия на углепородный массив в условиях действующих шахт // Вестник научного центра ВостНИИ по промышленной и экологической безопасности. 2023. № 3. С. 23-30. U tkaev E.A., Sokolov S.V., Tayursky M.A. Monitoring of directional hydroelectric action on a carboniferous massif in operating mines. Vestnik Nauchnogo tsentra VostNII po promyshlennoj i ekologicheskoj bezopasnosti. 2023;(3):23-30. (In Russ.). DOI: 10.25558/ VOSTNII.2023.35.57.005.
16. Li L., Wu W. Directional hydraulic fracturing technology for prefabricated longitudinal guide seams in a coal mine tight sandstone roof. Energy Exploration and Exploitation. 2022;40(I):400-420.
Поддержка
Исследование выполнено при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках комплексной научно-технической программы полного инновационного цикла «Разработка и внедрение комплекса технологий в областях разведки и добычи полезных ископаемых, обеспечения промышленной безопасности, биоремедиации, создания новых продуктов глубокой переработки из угольного сырья при последовательном снижении экологической нагрузки на окружающую среду и рисков для жизни населения», утвержденной Распоряжением Правительства Российской Федерации от 11.05.2022 № 1144-р (Соглашение № 075–15–2022–1191).
Для цитирования
Контроль устойчивости дегазационных скважин и процесса гидроразрыва угольного пласта в геофизических наблюдениях / О.В. Тайлаков, Е.А. Уткаев, С.В. Соколов и др. // Уголь. 2024;(11S): 152-156. DOI:10.18796/0041-5790-2024-11S-152-156.
Информация о статье
Поступила в редакцию: 15.09.2024
Поступила после рецензирования: 21.10.2024
Принята к публикации: 31.10.2024
