Способ разработки свиты сильвинитовых пластов избирательным выщелачиванием

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 Е 21 В 43/28

3CECON3114%

13 Tt.,;.:=....-. . ig

Я1ВМИО ТЕКА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3869707/22-03 (22) 21.01.85 (46) 15.07.86. Бюл. № 26 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт галургии (72) Ю. А. Богданов, Е. П. Каратыгин, В. С. Романов, А. Ф. Студенцов и А. В. Кубланов (53) 622.234.4 (088.8) (56) Патент США, № 3135501, кл. 299-4, 1978.

Патент США № 3512945, кл. 299-4, 1979. (54) (57) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ СВИТЫ

СИЛЬВИНИТОВЫХ ПЛАСТОВ ИЗБИРАТЕЛЬНЫМ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕМ, включающий бурение скважин, приготовление и подачу в скважины растворителя — раствора хлористого натрия — и выдачу рассола, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента извлечения полезного компонента, уменьшения сдвижения поверхности после разработки и снижения энергозатрат, „„SU„„1244292 А1 концентрацию хлористого натрия в растворителе определяют из выражения

Сарае = 0,2Яиз (15,96 + 0,783t + 0,1tq) Х

Х (1 — Ч) где C aci — концентрация хлористого натрия в растворителе, г/л;

Q- — производительность скважины, работающей в избирательном режиме, м /ч;

t — температура растворения, С;

q — содержание хлористого калия в отрабатываемом продуктивном пласте, доли единицы, а при приготовлении растворителя в раствор хлористого натрия добавляют хлористый магний до получения плотности растворителя, равной плотности рассола на уровне отрабатываемого пласта.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что концентрацию хлористого натрия в растворителе устанавливают в пределах 80—

150 г/л.

1244292

Изобретение относится к технологии добычи рассолов хлористого калия при разработке месторождений сильвинитов подземным выщелачиванием через буровые скважины.

Продуктивная толща месторождения сильвинитов представлена, в основном, двумя породообразующими минералами: галитом (NaC1) и сильвином (КС1).

Взаимное содержание основных породообразующих минералов в сильвините колеблется в широких пределах и различно для разных месторождений. Даже для продуктивной толщи одного месторождения содержание полезного компонента — хлористого калия — непостоянно и изменяется как в вертикальном разрезе, так и по простиранию продуктивного пласта.

Целью изобретения являются повышение коэффициента извлечения полезного компонента, уменьшение сдвижений поверхности после разработки и снижение энергозатрат.

Способ осуществляется следующим образом.

Месторождение сильвинитов, представленное несколькими продуктивными слоями, вскрывают скважиной, которую оборудуют тремя колоннами труб: основной тампонажной колонной, опускаемой до кровли продуктивной толщи, и двумя рабочими колоннами (водопадающей и рассолоподъемной). Для управления процессом формообразования камеры используют жидкий нерастворитель (нефть и ее производные), который подается в межтрубное пространство между тампонажной и водопадающей колоннами. Растворитель подают в скважину по межтрубному пространству между водопадающей и рассолозаборной колоннами и по последней извлекают рассол.

После создания подготовительной выработки заданных размеров приступают к отработке продуктивной толщи.

На основании установленного во время разведки месторождения средневзвешенного химико-минерального состава продуктивной толщи, определяют требуемую концентрацию хлористого натрия в растворителе по формуле

CiNacI = 0,2Яиз (15,96 + 0,783t + О, 1tg) )(Х (1 — Ч). где Сы.с — концентрация хлористого натрия, г/л;

Q- — производительность скважины, работающей в избирательном режиме, м /ч; — температура растворения, C;

q — содержание хлористого калия в сильвините, доли единицы.

При концентрации растворителя менее

80 г/л объемы переходящего в раствор хлористого натрия значительны, что приводит к уменьшению избирательности процесса.

При концентрации более 150 г/л снижается например, растворимость хлористого натрия в пресной воде при t = 26 С составляет

29,8 г/100 r Н О, а при содержании в растворителе 31 г/100г НрО М С4 — всего

ЗО 4,6 г/100 r Н О (фиг. 2).

При равенстве плотностей растворителя и рассола в камере ввиду стратификации по плотностям растворитель занимает четко фиксированное положение в интервале залегания продуктивного пласта, увеличивая степень извлечения полезного компонента.

Увеличение степени извлечения полезного компонента (КС1) из сильвинита происходит вследствие того, что значительно понижается скорость растворения хлористого

4о натрия в собственных растворах и поддерживается достаточно высокая скорость насыщения рассола по хлористому калию ввиду малой зависимости перехода КС! в рассол при использовании в качестве растворителя ненасыщенного (концентрация в пределах

45 80 — 150 г/л) раствора хлористого натрия.

Предназначенный для избирательного выщелачивания ненасыщенный растворитель с содержанием хлористого натрия в количестве 80 — 150 г/л обладает постоянной растворяющей способностью как по отношению к хлористому калию, так и по отношению к хлористому натрию. На заключительных стадиях формирования рассола, когда он близок к насыщению, происходит рекристаллизация хлористого натрия из рассола, который равномерно заполняет отработанные пространства камеры, обеспечивая ее устойчивость после консервации скважины. Это позволяет ликвидировать возможные просадки и сдвижения поверхности рассолопро5

)с

25 скорость насыщения рассола по полезному компоненту (КС1) .

На состав растворителя определяющее влияние оказывает содержание в продуктивной толще основных породообразующих минералов галита (NaCl) и сильвина (КС1).

Приведенная зависимость получена в резуль тате обработки данных лабораторных экспериментов по изучению кинетики избирательного растворения сильвинитов.

Температуру процесса растворения в целях обеспечения нормальной эксплуатации (во избежание остывания камеры) необходимо поддерживать на 10 — 12 С выше температуры на границе раздела порода — рассол, определенной геофизическим методом, что необходимо для компенсации потерь тепла, так как процесс растворения сильвинитовой толщи эндотермичен.

После установления содержания хлористого натрия в растворителе в зависимости от химико-минерального состава продуктивной толщи доводят плотность растворителя до плотности рассола на уровне продуктивного пласта путем добавок в него MgC1, который, утяжеляя раствор, одновременно понижает растворимость хлористого натрия в системе КС1+ NaC1 + MgCl + Н О, увеличивая избирательность процесса. Так, 1244292

Составитель Н. Руденко

Редактор Л. Веселовская Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Заказ 3788/33 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мысла, обеспечивая охрану окружающей среды.

Применение предлагаемого способа позволяет снизить энергозатраты, так как при эксплуатации скважины отсутствует необходимость транспортировки на поверхность минерала-балласта и используется растворитель более низкой плотности.