Притула Д. О. Обґрунтування параметрів хвильового способу підвищення дебіту метану через поверхневі дегазаційні свердловини

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії

Державний реєстраційний номер

0824U003446

Облікова картка дисертації

0824U003446.pdf

Здобувач

Спеціальність

  • 184 - Гірництво

Спеціалізована вчена рада

PhD 5

Інститут геотехнічної механіки ім. М. С. Полякова Національної академії наук України

Анотація

1. Дисертація присвячена дослідженню методів підвищення дебіту метану через поверхневі дегазаційні свердловини, зокрема шляхом використання хвильової дії. Метою роботи є розробка науково обґрунтованих параметрів способу, що дозволяють підвищити ефективність видобутку метану з вугільних родовищ, що має велике значення для енергетичної безпеки України. У дисертації детально розглядаються різні технології, які використовуються для підвищення газовиділення через свердловини, зокрема механічний, хімічний і фізичний впливи на кольматаційні матеріали. Одним з найбільш ефективних підходів є пневмогідродинамічна дія, що включає циклічне нагнітання та скидання тиску стисненого повітря, яке викликає руйнування кольматантів та очищення каналів в присвердловинній зоні. Проте, навіть ця технологія може бути не повністю ефективною без додаткових методів, таких як електророзрядна дія, що забезпечує створення хвиль тиску у свердловині, які руйнують накопичені відкладення в зоні перфорації. Автором дисертації запропоновано комбіновану хвильову дію, яка включає як пневмогідродинамічну, так і електророзрядну технології. Це дозволяє досягти значного підвищення ефективності видобутку метану, що підтверджено експериментами на поверхневих дегазаційних свердловинах, зокрема на свердловині МТ-345 ПАТ «Шахта ім. О.Ф. Засядька». Результати показали, що після застосування комбінованої хвильової дії дебіт цієї свердловини зріс з 25 м³/добу до 2,0 тис. м³/добу, що дозволило під'єднати свердловину до дегазаційної системи та значно підвищити ефективність її використання. Економічний ефект від застосування цієї технології склав понад 2,7 млн грн на рік. Дослідження також дозволило виявити важливі закономірності, що визначають ефективність хвильової дії. Зокрема, доведено, що найбільше газовиділення спостерігається у тих свердловинах, де в перфораційній зоні присутній певний склад порід і їх співвідношення, зокрема аргіліт, пісковик і алевроліт, що забезпечує оптимальні умови для хвильових процесів. Це дає змогу точно прогнозувати місця для буріння ефективних свердловин і здійснювати більш точне геологорозвідувальне буріння для виявлення перспективних ділянок. Дослідження також показали, що зміна параметрів електророзряду, таких як напруга і щільність енергії хвилі тиску, може значно вплинути на процес руйнування кольматаційного матеріалу в зоні перфорації. Це дає змогу точно налаштовувати технології обробки свердловин для досягнення максимального дебіту метану. У результаті проведених досліджень розроблено методику проведення експериментальних досліджень видобутку метану з використанням хвильових технологій, а також доповнення до проєкту дегазації на шахті ім. О.Ф. Засядька, що дозволяє інтенсифікувати видобуток метану в промислових умовах. Таким чином, науково обґрунтовані параметри хвильового способу підвищення дебіту метану, запропоновані у дисертації, є значним кроком вперед у розвитку технологій видобутку вугільного метану, що має важливе значення для енергетичної безпеки та економіки України.

Читати повністю

Публікації

Prytula D., Agaiev R., Katulskyi O. Intensification of coalbed methane recovery through the surface degassing borehole. New Developments in Mining Engineering 2015. 2015. P. 575–578. URL: https://doi.org/10.1201/b19901-99 (date of access: 23.10.2024).

Притула Д. А., Гаврилов В., Московский А. Влияние фазового состояния метана на газоотдачу угольного пласта. Геотехнічна механіка. 2014. № 118. С. 26-36.

Интенсификация добычи метана угольных месторождений пневмогидродинмаческим воздействием с использованием углеродсодержащих агентов / Д.А. Притула, Р.А. Агаев, К.К. Софийский, В.В. Новосельцев. Геотехнічна механіка. 2015. № 123. С. 3-11.

Притула Д.А., Агаев Р.А. Перспективы добычи шахтного метана на примере шахтоуправления «Суходольская-Восточная» ОАО «Краснодонуголь». Геотехнічна механіка. 2015. № 125. С. 18-26.

Повышение безопасности транспортирования, извлечения и утилизации метана поверхностными дегазационными скважинами / Д.А. Притула, К.К. Софийский,Р.К. Стасевич, К.Е. Дудля. Геотехнічна механіка.2016.№128. С. 215-225.

Притула Д.А., Дудля Е.Е., Бокий Б.В. Методология расчета параметров поверхностной дегазационной газотранспортной системы для условий ПАО «Шахта им. А.Ф. Засядько». Геотехнічна механіка.2016.№130. С. 78-91.

Притула Д.О., Дудля К.Є. Спосіб підвищення енергоефективності та безпеки функціонування поверхневих дегазаційних свердловин. Геотехнічна механіка. 2017. № 135. С. 117–124.

Притула Д. А. Анализ методов и способов воздействия на напряженные газонасыщенные среды. Гидродинамические способы воздействия на напряженные газонасыщенные угольные пласты: монография [К. К. Софийский, В. И. Гаврилов, Д. М. Житленок, В.В. Власенко, А.П. Петух]. Донецк, 2015. С. 7–21.

Притула Д. А. Анализ работы ПДС в пределах поля шахты ш/у “Суходольская–Восточная”. Управление аэрологическими и геомеханическими процессами в угольных шахтах: монография. [А.Ф. Булат, К.К. Софийский, Б.В. Бокий, Р.А. Агаев, А.В. Шейко, С.В. Тынына. Мариуполь, 2016. С. 58–65.

Притула Д. А. Обоснование технологических параметров скважин. Безопасность и эффективность метаноугольных шахт: монография. К.К. Софийский, Р. К. Стасевич, Б. В. Бокий, А.В. Шейко, В.И. Гаврилов, О.В. Московский, Е.Е. Дудля]. Киев, 2017. С. 33–42.

Спосіб хвильової обробки продуктивних газоносних горизонтів через поверхневі свердловини : пат. 141553 Україна : Е21 В43/26. /Д.О. Притула, К.К. Софійський, Р.А. Агаєв, Р.К. Стасевич. № u201911059 ; заявл. 11.11.2019 ; опубл. 10.04.2020, Бюл. № 7. 4 с.

Спосіб гідроімпульсного розпушування вугільних пластів: пат. 149830 Україна: МПК (2021.01) E21F 5/00./ Д.О. Притула, В.В. Зберовський, О.П. Круковський, О.П. Петух, В.А. Юхименко, Є.А. Проценко, Р.А. Агаєв. №u202103786; заявл. 02.07.2021; опубл. 09.12.2021, Бюл. № 49. 4 с.

Спосіб проведення підготовчої виробки по викидонебезпечному вугільному пласту: пат. 150066 Україна : МПК (2022.01) E21F 5/00. Д.О. Притула, В.В. Зберовський, О.П. Круковський, О.П. Петух, О.Н. Криворучко, А.В. Пазиніч, М.В. Кива, В.В. Скрипник Р.А. Агаєв. № u202103788 ; заявл. 02.07.2021 ; опубл. 29.12.2021, Бюл. № 52. 4 с.

On the possibility of coalbed methane extraction as a source of energy under the hydrodynamic impact on the outburst coal seam / D. Prytula, V. Vlasenko, R. Agaiev, K. Dudlia, M. Kyrychenko. Advanced Engineering Forum Submitted: Trans Tech Publications. 2017. P. 106–11.

Prytula D, Ahaiev R., Dudlia K. Establishing the interrelation of the main influencing factors on the safety of methane-air mixture transportation. E3S web of conferences. 2019. Vol. 109. P. 00002. URL: https://doi.org/10.1051/e3sconf/201910900002 (date of access: 23.10.2024). (Scopus).

The determination of the influence degree of mining-geological and mining-technical factors on the safety of the degassing system / D. Prytula, R. Ahaiev, E. Kliuiev, D. Zhytlonok, E. Cabana, L. Kabakova E3S Web of Conferences. 2020. Vol. 168. P. 00040. URL: https://doi.org/10.1051/e3sconf/202016800040 (date of access: 23.10.2024). (Scopus).

Hydrodynamic impact as a way of controlling the state of the coal-gas system: analysis and data processing / D. Prytula, V. Zberovskyi, R. Ahaiev, V. Vlasenko. IOP conference series: earth and environmental science. 2024. Vol. 1348, no. 1. P. 012039. URL: https://doi.org/10.1088/1755-1315/1348/1/012039 (date of access: 23.10.2024). (Scopus).

Притула Д. О., Агаєв Р. А. Дослідження ударно–розвантажувальної дії на крихкі відкладення в присвердловинній зоні. Матеріали XVІІ конференції «Геотехнічні проблеми розробки родовищ» : Матеріали конф., м. Дніпро, 24 жовт. 2019 р.

Принципова можливість хвильового способу інтенсифікації припливу метану через поверхневі дегазаційні свердловини / Д. О. Притула, К.К. Софійський, Р.К. Стасевич, Р.А. Агаєв, О.П. Смірнов. XVІІІ Міжнародна науково–технічна конференція «Потураєвські читання» : Матеріали конф., м. Дніпро, 24 січ. 2020 р.

Комплексний видобуток газу метану з природних і техногенних вугільних родовищ / Д. О. Притула, Р.А.Агаєв, В.В. Власенко, К.Є. Дудля, Е.С. Клюєв. Матеріали ІV Всеукраїнської науково–практичної конференції молодих вчених та студентів «Фізика і хімія твердого тіла. Стан, досягнення і перспективи» : Матеріали конф., м. Львів, 16 жовт. 2020 р.

Притула Д. О., Агаєв Р. А., Смірнов О. П. Регресійний аналіз вихідних параметрів математичної моделі хвильового способу обробки свердловини із застосуванням електроімпульсної дії. Матеріали XVІІІ конференції «Геотехнічні проблеми розробки родовищ» : Матеріали конф., м. Дніпро, 29 жовт. 2020 р.

Гірничо–геологічні фактори видобутку метану через поверхневі свердловини пнемогідродинамічною дією / Д. О. Притула, Р.А.Агаєв, В.В. Власенко, К.Є. Дудля, Е.С. Клюєв. XIX Міжнародна конференція молодих учених «Геотехнічні проблеми розробки родовищ : Матеріали конф., м. Дніпро, 28 жовт. 2021 р.

Залежність напружень в дегазаційних газопроводах від параметрів вугільних пластів, що розробляються / Д. О. Притула, Р.А.Агаєв, В.В. Власенко, К.Є. Дудля, Е.С. Клюєв. ХІХ Всеукраїнська науково–технічна конференція "Потураєвські читання" : Матеріали конф., м. Дніпро, 22 квіт. 2021 р.

Investigation of the corrosive gases yield under action of thermal impact on solid carbon–contained raw material / D. Prytula, R. Ahaiev, V.Vlasenko, K. Dudlia, E. Kliuiev та ін. International Young Scientists Conference on Materials Science and Surface Engenering : Conference materials, м. Lviv. 2021.pp. 193–196.

Видобуток метану при тепловій дії на техногенне вуглецевмісне родовище / Д. О. Притула, Р.А. Агаєв, Е.С. Клюєв, М.С. Кириченко. Сталий розвиток: захист навколишнього середовища. Енергоощадність. Забалансове природокористування. VII Міжнародний конгрес : Зб. матеріалів, м. Львів, 12 жовт. 2022 р. Київ, 2022. С. 79–80.

Регресійний аналіз вибухонебезпечного стану метаноповітряного середовища гірничих виробок від параметрів процесу видобутку вугілля / Д. О. Притула, Р.А. Агаєв, Е.С. Клюєв, М.С. Кириченко, К.Є Дудля., В.В. Власенко. XХ міжнародної конференції молодих учених «Геотехнічні проблеми розробки родовищ» : Матеріали міжнар. конф., м. Дніпро, 27 жовт. 2022 р.

Хвильовий спосіб видобутку метану / Д. О. Притула, Р.А. Агаєв, К.Є. Дудля, О.П. Смірнов. ХХ Міжнародна наукова–технічної конференції «Потураєвські читання» : Матеріали конф., м. Дніпро, 27 січ. 2023 р. С. 47–49.

Читати повністю

Схожі дисертації

0824U003544

Тепла Тетяна Дмитрівна

Обґрунтування параметрів технологічних схем підготовки до розробки техногенних вугільних покладів заходами біоремедіації

0824U003260

Курілов Владислав Сергійович

Обґрунтування технологічних параметрів та розробка способів вилучення силікатної сировини з золи виносу теплоелектростанцій

0824U003209

Цівка Євгеній Сергійович

Обґрунтування взаємодії кріплення із композитних матеріалів підготовчих виробок зі слабометаморфізованими породами шахт Західного Донбасу.

0824U003173

Шека Іван Валерійович

Обґрунтування раціональних параметрів кріплення із композитних матеріалів для гірничих виробок вугільних шахт, що розташовані на глибинах понад 1000 метрів.

0824U003022

Глуховеря Микола Романович

Технологія збільшення вилучення паливної маси із золошлакових відходів вугільних теплоелектростанцій