Файл: Дмитриев, А. М. Прогноз природной газоносности усовершенствованными методами для проектирования угольных шахт [сотрудникам НИИ, проектно-конструкторских и проектных институтов].pdf

негерметичны е

керноприемники. Поэтому рассмотренный

по­

этапный метод

требует

усоверш енствования

критериев

до­

стоверности определения газоносности угольных пластов.

Анализ материалов

по определению газоносности

уголь­

ных пластов Донбасса

керногазонаборниками

КА-61

по

1628

ризующихся распространением углей различной

степени ме­

таморфизма (кром е высокометаморфизованных

антрацитов,

имеющих нулевую газо н о сн о сть), показал

следующее.

Все причины получения непредставительных

проб

можно

подразделить на технологические, конструктивные и

лабора­

торные.

От технологии перебуривания угольных

пластов

зависит

один из основных параметров представительности проб — их

вес. Последний определяется для данного вида керногазона-

борника длиной рейса, зависящ ей от линейных размеров кер—

ноприемника, выхода

керна и степени подготовки скважины

к прорезке угольного

пласта.

ев для выбраковки непредставительных

проб. Такие показа­

тели,

как длина рейса и выход керна,

являю тся

второсте­

пенными факторами. К тому же вес угля в пробе

определя­

ется наиболее точно, в то время как длина рейса

и

выход

керна

определяю тся с большими погрешностями,

в

особенно­

сти в

условиях глубоких скважин и при перебуривании

м яг­

ких и нарушенных угольных пластов.

Причины получения керногазонаборником КА—61

непред­

ставительных проб по технологическим факторам

указаны

выше.

При существующей длине керноприемника

этого

кер -

ногазонаборника представительным весом

угля в пробе мож­

но

считать: 200-250 г для углей марок от

Д

до

ОС, 3 0 0

г

-

для

тощих углей, 400 г - для полуантрацитов

и

500-550

г

-

для

антрацитов.

Причины низкого содержания м етана в

газе ,

извлеченном

Не следует выбраковывать также пробы, в

которых

от­

сутствует породная пробка. Во-первых, это условие

невы­

полнимо при опробовании мощных пластов угля.

Во-вторых,

как показали опыт работы геологоразведочных

организапий

Донбасса и результаты последнего сопоставительного

опро­

бования угольных пластов снарядами различного

типа,

этот

фактор не является существенным, ' потому

что

значения

газоносности

получаются вполне

сопоставимыми независимо

от

порядка

отбора

пробы,

т.е.

когда

про­

бы

получены

из верхней части пласта без породной

пробки

и

из нижней

при углублении снаряда на требуемую

величину

в

породу.

К основным конструктивным

недостаткам

керногазона—

борника КА—61 следует отнести ненадежность

герметизации

соединений керноприемной трубы с приемным

стаканом

и

последнего с

герметизирующим

колпаком.

В

основном

по

этим соединениям происходят потери г а за

из

керноприемни-

ка при его транспортировании и хранении в лаборатории.

Определить утечки

газа из керноприемника

можно толь­

разборки керногазонаборника до начала его

дегазации,

что

практически невыполнимо. Проверка сразу после

разборки

снаряда может

и не выявить негерметичность

керноприем­

ника, так как давление в нем в это время

может

быть

не­

значительным ,

потому что перед разборкой керногазонабор­

ника

керноприемник соединен через

сообщающуюся

трубку

i-азосборника с

атмосферой. Проверка прибора на

герм етич­

ность в лаборатории также может не дать

результатов;

к

этому

времени

значительная часть газа уйдет из

кернопри­

емника и давление га за

окаж ется

недостаточным

для выяв­

ления

утечек.

В

настоящ ее

время применяют

два

фактора

определения

герметичности

керноприемников:

наличие избыточного

давления

га за

в керноприемнике пе­

ред его дегазацией и, как следствие этого, свободное

г а -

зовыделение из

него;

отсутствие воды в керноприемнике после дегазации.

По этим факторам, взяты м отдельно,

нельзя

определять

герметичность

керноприемников.

Величина

избыточного дав­

ления

и объем

свободно

выделивш егося

га за

зави сят

от

та­

ких трудно учитываемых

параметров,

как

время

хранения

керноприемников и тем пература, при

которой

они находились

до дегазации , а также в какой газовой зоне отобрана проба.

При этом давление в керноприемнике

следует

считать избы­

точным при его значении больше 1 ати; свободное газо вы де-

ление при этом должно быть более 500-1000 мл.

Часто

не

наблю дается свободного газовы деления при

более

низких

давлениях. Это объясняется, с одной стороны, малой

точ­

ностью применяющихся технических манометров,

а

с дру­

гой

- температурным перепадом во время

отбора

пробы

и

при

выпуске свободного га за .

Вода в керноприемнике может оказаться

после

д е газа ­

ции

не только и з -за неплотностей в его соединениях,

но

и

вм есте

с керяоприемником погруж ается в водяную

ванну,

а

также и з -з а неплотного соединения

резиновых шлангов

со

штуцером (концы резиновых шлангов часто

выходят

из

строя,

так

как

при высокой тем пературе и

наличии

см азоч­

ных м асел

они

разбухаю т и теряю т

эластичность).

Таким

образом , выбраковывать

пробы по фактору н егер -

метичности керноприемников следует только тогда,

когда

в

пробах,

отобранных заведомо в метановой

зоне, имею тся оба

эти признака негерметичности.

От

тщ ательности лабораторной обработки проб

также

во

многом

зависит

достоверность определения

' газоносности

новки и на правильность проведения анализов

извлеченных

газов.

Во многих пробах, отобранных заведомо

в зоне метано­

вых газо в , содержание

м етана

составляет

менее

70%, а во

многих

случаях — даже

менее

10-20%. При

наличии кислоро­

да это

можно объяснить разбавлением га за

подсасываемым

кислорода и соответствующий ему

объем

азота, то

процент

м етана соответственно возрастет.

Однако

во многих

пробах

содержание кислорода незначительно. Это

можно

объяснить

некачественным лабораторным анализом

га за . Сюда

же

от­

носятся и те результаты анализа

га за ,

в

которых

нет

со­

ответствия содержания кислорода и азота. Ничем

нельзя

объяснить наличие кислорода без

соответствую щ его

ему

процентного по воздуху соотношения азота, кроме

как

з а -

вышением процента метана 1процент азота не

определяется

аналитически, а устанавливается как разность

между

всем

объемом газовой смеси, принятым за 100%, и суммой

про­

центного содержания всех раздельно установленных

анали­

зом

газовы х

компонентов).

Таким образом , для существующей конструкции кернога—

зонаборника КА—61 основными факторами, по которым

сле­

дует

проводить выбраковку

проб, являю тся непредставитель­

ный

вес, негерметичность

керноприемника

и содержание .ме­

тана

менее 70% в газе , извлеченном

из

керноприемника

с

пробой, отобранной в зоне метановых газов.

Для установления достоверности проб достаточно

нали­

чия

этих трех основных факторов, что значительно

упроща­

ет методику определения их представительности.

Много неточностей допускается при расчете

газоноснос­

ти проб. Е одних случаях расчет газоносности

осущ ествля­

ется

по объему газа , приведенному к нормальным условиям,

и в

других

-

по объему извлеченного г а за

при

комнатной

тем пературе.

Все сказанное о выбраковке проб, отобранных

кернога-

зонаборником КА -61, относится и к пробам,

получаемым

другими керногазонаборниками того

же

типа -

КГН -3-58

и

К Г -55/120 -К -62 .

]У1етоды косвенного определения природной

газоносности

угольных пластов. К ним относятся

методы

определения по­

тенциальной

метаноносности, природной

газоносности по дан­

ным

газовы х

съемок в

горных вы работках

шахт,

расчета

природной

газоносности

по

данным

газообильности

горных

выработок и расчетный метод.

М етод определения

потенциальной

метаноносности

сво­

дится к установлению газоносности угля по его

общей

м е­

таноносности, полученной лабораторным путем,

по газовом у

давлению и температуре в угольном

пласте,

. замеренным

в

скважине.

Способы

изучения газоем кости

угля

разработаны

достаточно

полно,

зам ер температуры пород

не

представля­

ет трудностей. Однако вопрос определения газового

давле­

ния до сих пор остается не решенным.

Преобладающее

количество замеров

газового

давления

в

угольных пластах проведено в скважинах, пробуренных

из

горных выработок шахт, причем в Донбассе в основном

из

забоев кверш лагов

перед вскрытием

угольных пластов,

в