Разработка методов и средств определения фильтрационных свойств угольных пластов в натурных условиях угольных шахт Кузбасса

Угольные пласты Кузнецкого угольного бассейна характеризуются высокой газоносностью и слабой проницаемостью, что обусловливает необходимость повышения эффективности их дегазации для обеспечения безопасной добычи угля. При этом состав и последовательность мероприятий по каптированию метана зависят от коллекторских свойств угольных пластов. Применяемые в настоящее время методы их определения ограничиваются лабораторными исследованиями фильтрационных свойств угольных проб, оцениванием проницаемости на основе регистрации изменения давления газа в шпурах, пробуренных в угольный пласт, и прямыми измерениями проницаемости изолированного интервала угольного пласта на основе инжекционных и наливных тестов в вертикальных скважинах. Вместе с тем, прямые методы определения проницаемости угольных пластов на основе регистрации изменений давления флюида в протяженных горизонтальных скважинах в шахтных условиях отсутствует. В связи с этим, актуальным является разработка методов и средств определения фильтрационных свойств угольных пластов в натурных условиях угольных шахт Кузбасса. Научная новизна исследования заключается в развитии и подтверждении в шахтных экспериментах модельных представлений о процессах фильтрации флюидов в прискважинной области, имеющих существенное значение для отрасли наук о Земле. Ожидается, что при выполнении проекта будет: - разработан оригинальный подход к оцениванию состояние анизотропной нарушенной прискважинной зоны, учитывающий гидродинамические параметры принудительной фильтрации жидкости в угольный пласт и основанный на регистрации изменения ее давления непосредственно в скважине и на границе области с измененной проницаемостью; - разработана и изготовлена лабораторная установка для физического моделирования фильтрации флюида в призабойную зону скважины и определены параметры модельных экспериментов на эквивалентных материалах; - установлена в численных экспериментах зависимость между газо- и водопроницаемостью, наблюдаемыми в лабораторных и шахтных условиях при бурении и освоении горизонтальных скважин пластовой дегазации, находящихся под влиянием горного давления.