МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ПОСТРОЕНИЮ ГЕОЛОГО-ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ СНИЖЕНИЯ ГАЗОНОСНОСТИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ЗАБЛАГОВРЕМЕННОЙ ДЕГАЗАЦИИ ШАХТНЫХ ПОЛЕЙ
DOI:
https://doi.org/10.25635/2313-1586.2022.02.005Ключевые слова:
угольный пласт, заблаговременная дегазация, геолого-гидродинамическая модель, шахтное поле, газоносность пластаАннотация
При добыче угля одной из основных проблем высокопроизводительной и безопасной разработки газоносных угольных пластов является проблема поддержания безопасной концентрации метана в атмосфере горных выработок.
Одним из направлений повышения безопасности и эффективности рационального комплексного освоения угольных месторождений является заблаговременная дегазация шахтных полей скважинами, пробуренными с поверхности. Для проектирования заблаговременной дегазации шахтных полей возможно применение трехмерных геолого-фильтрационных моделей, позволяющих детально описывать процессы миграции флюида в пласте. Геолого-гидродинамические модели позволяют оценивать снижение газоносности угольных пластов при отборе метана из угольных пластов во времени. Продолжительность заблаговременной дегазации определяется временем достижения планируемых уровней остаточной газоносности угольных пластов в контуре горных работ до начала их разработки. Ключевым вопросом в улучшении качества моделей и повышении эффективности их использования является разработка методики построения геолого-гидродинамических моделей. В настоящей работе предложена методика построения геолого-гидродинамических моделей для контроля снижения уровней газоносности угольных пластов при заблаговременной дегазации шахтных полей скважинами, пробуренными с поверхности. Анализ полученных результатов подтверждает возможность применения геологогидродинамической модели для анализа состояния выработки по газу проектного пласта на участках заблаговременной дегазации. Гидродинамическая модель (ГДМ) позволяет определить скорости снижения газоносности, остаточные запасы метана в угольных пластах, застойные зоны, наиболее продуктивные пропластки в геологическом разрезе. Применение геолого-гидродинамических моделей с учетом представленной методики дает не только качественную, но и количественную характеристику объекта и детальное изменение его геолого-промысловых характеристик во времени, что позволит дополнительно контролировать процесс ведения очистных работ.
Библиографические ссылки
Золотых С.С., 2019. Заблаговременная дегазация угольных пластов как фактор повышения безопасности на шахтах Кузбасса. Горная промышленность, № 5, С. 18 - 22.
Мелехин Е.С., Кузина Е.С., 2016. Заблаговременное извлечение метана угольных пластов как основной фактор повышения уровня безопасности на проектируемых шахтах. Наука и техника в газовой промышленности, № 1(65), С. 91 - 94.
Постановление Правительства Российской Федерации от 25 апреля 2011 г. № 315 «О допустимых нормах содержания взрывоопасных газов (метана) в шахте, угольных пластах и выработанном пространстве, при превышении которых дегазация
является обязательной» URL: https://docs.cntd.ru/document/902275271 (дата обращения: 29.05 2022)
Зайцев В.А., 2018. Компьютерное моделирование процесса заблаговременной дегазации угольных пластов 45-48 участка шахты Ерунаковская-VIII. Наука и техника в газовой промышленности, № 1, С. 24 – 32.
Васенин И.М., Крайнов А.Ю., 2017. Численное моделирование дегазации угольных пластов. Инженерно-физический журнал, Т. 90, № 6.
Шишляев В.В., Кузнецов Р.В., 2018. Об особенностях составления прогноза добычных возможностей метаноугольных скважин на основе гидродинамических моделей. Стратегия развития геологического исследования недр: настоящее и будущее (к
-летию МГРИ-РГГРУ): Материалы Международной научно-практической конференции, Т. 1, С. 576 - 577.
Швачко Е.В., Хрюкин В.Т., Сизиков Д.А., Абарбанель Е.Г. 2019. Особенности методики разведки метаноугольных месторождений. Новые идеи в науках о Земле: Материалы XIV Международной научно-практической конференции, Т 5, С. 228 - 230.
Ваньков Г.Н., Абарбанель Е.Г., 2015. Особенности геологического моделирования месторождений метана угольных пластов. Газовая промышленность, № 2 (718), С. 44 - 47.
Ali S. Ziarani, Roberto Aguilera, Chris R. Clarkson, 2011. Investigating the effect of sorption time on coalbed methane recovery through numerical simulation. FUEL, 90(7), p. 2428-2444.
РД 153–39.0-047-00 Регламент по созданию постоянно действующих геолого-технологических моделей нефтяных и газонефтяных месторождений, 2000. Москва: Минтопэнерго России, 130 с.
Matthews, C. S. and D. G. Russell, 1967. Pressure buildup and flow tests in wells: Dallas, TX. Society of Petroleum Engineers Monograph Series No. 1, 172 p.
Donald W., 1983. Peaceman – «Interpretation of Well-block pressures in numerical reservoir simulation with nonsquare grid blocks and anisotropic permeability», SPE, Exxon Production Research Co., pp. 10 – 12.
СТО Газпром 2-2.3-635-2012. Документы нормативные для проектирования, строительства и эксплуатации объектов ПАО «Газпром». Проектирование гидроразрыва пласта в терригенных коллекторах. Оценка эффективности, 2012, 48 с. URL: https://elima.ru/docs/?id=7896& (дата обращения 25.05. 2022)
Астафьев В.И., Каримов Н.А., 2011. Моделирование скин-эффекта в задачах фильтрации жидкости к скважине с трещиной гидроразрыва пласта. Современные проблемы прикладной математики и механики: теория, эксперимент и практика: Международная конференция, посвященная 90-летию со дня рождения академика Н.Н. Яненко, С. 78 - 79.
Seidle J., 2011. Fundamentals of Coalbed Methane Reservoir Engineering. PennWell Corporation, 401 p.
Черепанский М.М., Шишляев В.В., 2019. Моделирование эффектов изменения проницаемости угольных пластов при активных процессах десорбции метана и фильтрации пластового флюида. Горный журнал, № 10, С. 89 - 92. DOI: 10.17580/gzh.2019.10.13.