Способ извлечения материалов из подземных формаций

 

Изобретение относится к области горногЬ дела и геологии и м.б. использовано при скважинкой гидродобыче полезных ископаемых и при опробовании продуктивных горизонтов. Цель - повышение эффективности извлечения за счет уменьшения потерь и улучшения условий гидротранспорта. Подземную формацию вскрывают центральной эксплуатационной скважиной (С) и в ней размещают гидромониторный агрегат. Определяют зоны скопления горной массы (ГМ) на днище выемочной камеры (ВК) при максимальном размыве. После определения расположения предполагаемой зоны скопления ГМ бурят периферийные С, которыми сообщают с ВК водоносный вышележащий горизонт. После бурения периферийных С производят размыв пород, гидротранспорт ГМ по днищу ВК и выдачу ее на поверхность . При гидротранспорте- ГМ необходимо, чтобы уровень раздела газ - пульпа в ВК поддерживался ниже уровня днища ВК. Воду из периферийных С в зоны скопления ГМ вводят периодически. 1 з.п. ф-лы,2 ил. СО 00 to СХ) СП 1C ел

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (Ю

А1 (5g 4 Е 21 С 45/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4043401/22-03 (22) 26.03.86 (46) 07.08.87. Бюл. 1Ф 29 (7 1) Московский геолого-разведочный институт им. Серго Орджоникидзе (72) М.М. Смирнов, Э.И. Черней, В.С. Козлов и Л.В. Ишукин (53) 622.234 ° 5 (088.8) ! (56) Аренс В.Ж. и др. Скважинная гидродобыча твердых полезных ископаемых. - M.: Недра, 1980, с. 8. .Авторское свидетельство СССР

1(1065604, кл. E 21 С 45/00, 1982; (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ

ИЗ ПОДЗЕМНЫХ ФОРМАЦИЙ (57) Изобретение относится к области горногЬ дела и геологии и м.б. использовано при скважинной гидродобыче полезных ископаемых и при опробовании продуктивных горизонтов. Цель — повышение эффективности извлечения за счет уменьшения потерь и улучшения условий гидротранспорта. Подземную формацию вскрывают центральной эксплуатационной скважиной (С) и в ней размещают гидромониторный агрегат.

Определяют зоны скопления горной массы (ГМ) на днище выемочной камеры (ВК) при максимальном размыве.

После определения расположения предполагаемой эоны скопления ГМ бурят периферийные С, которыми сообщают с

ВК водоносный вышележащий горизонт.

После бурения периферийных С производят размыв пород, гидротранспорт

ГМ по днищу ВК и выдачу ее на поверхность. При гидротранспорте ГМ необходимо, чтобы уровень раздела газ — пульпа в ВК поддерживался ниже уровня днища ВК. Воду из периферийных С в зоны скопления ГМ вводят периодически. 1 э.п. ф-лы,2 ил.!

328525

Изобретение относится к горному делу и геологии и может быть использовано при скважинной гидродобыче полезных ископаемых, а также при опробовании продуктивных горизонтов.

Целью изобретения является повыше.ние эффективности извлечения за счет уменьшения потерь и улучшения условий гидротранспорта.

На фиг. представлена выемочная камера, вертикальный разрез; на фиг. 2 — то же, вид в плане.

Способ осуществляется следующим образом.

При отработке пласта 1 бурят центральную эксплуатационную скважину 2, в которой размещают скважинный гидромониторный агрегат 3. На основании предварительных экспериментов на модельных установках, а затем и при размыве опытной камеры определяют зону 4 скопления горной массы на днище выемочной камеры 5 при максимальном

Ф радиусе размыва пород, т.е. в тот момент, когда эффективное действие струи по размыву пород прекращается.

Чаще всего при гидравлическом извлечении пород в камере еще возможен гидравлический размыв, однако уже трудно обеспечить смыв горной массы с днища, поэтому горная масса начинает скапливаться на днище и последующий размыв становится невозможным именно иэ-за ее скопления. Многочисленные модельные и натурные эксперименты показали, что основное скопление горной массы наблюдается не у забоя, где скорость обратных потоков от удара гидромониторной струи еще значительна, а на некотором расстоянии от забой к всасу агрегата 3. Расположение данной зоны зависит от свойств пород, условий размыва, наклона днища, максимального радиуса размыва и т.д. В каждом конкретном случае для определенных условий расположение этой эоны определяют на основе эмпирических экспериментов.

Так, к примеру, при размыве пород с образованием заходки шириной 4 м и радиусом 7 м в песчано- глинистых по родах с включением галечника при давлении напорного рабочего агента 5 МПа и расходе 40 м /ч зона скопления горной массы располагается на расстоянии 2-3 м от забоя.

После определения расположения .предполагаемой зоны скопления горной

15 массы бурят периферийные скважины 6, которыми сообщают выемочную камеру 5 с водоносным горизонтом в налегающих породах, при.этом укаэанные скважины 6 располагают непосредственно над предполагаемой зоной 4 скопления горной массы при максимальном радиусе размыва. Скважины 6 могут быть пробурены с небольшим диаметром и при необходимости обсажены. Для сообщения полости скважины с водоносным горизонтом в обсадных колоннах может быть произведена перфорация на уровне водоносного горизонта.

После бурения скважин 6 производят размыв пород с образованием камеры 5. При начальном этапе размыва расхода воды, поступающей из насадки агрегата 3, достаточно для обеспечения самотечного гидротранспорта пульпы по днищу камеры 5, однако по мере увеличения размеров ка25 меры 5 горная масса может начать скапливаться на днище. Этому препятствуют потоки воды, поступающие из скважин 6 в камеру 5. Укаэанными потоками горная масса даже при макЗп симальном радиусе размыва камеры 5 эффективно смывается к всасу агрегата 3 и далее выдается на поверхность.

Однако при черезмерном затоплении камеры эффективность действия указанных потоков сводится к нулю. Необходимо, чтобы уровень раздела газ— пульпа в камере 5 все время поддерживался ниже уровня соударения потоков воды, истекающих из скважин 6, 40 с днищем камеры 5. В этом случае укаэанные потоки осуществляют дополнительное рыхление горной массы на днище, и уменьшается необходимое усилие для перевода горной массы в подвижное состояние. Для усиления указанного эффекта можно вводить воду через скважины 6 импульсно, т.е. периодически. В этом случае смыв осуществляется еще более эффективно. Для периодического смыва у выхода скважин 6 в камеру 5 устанавливают обычные простые пакерные устройства, которыми управляют либо с помощью тросов, либо путем ввода в них сжатого

55 воздуха Н воды под давлением по трубам. Периодический ввод также возможен и при незначительном водопритоке воды в скважины 6. В этом случае сначала осуществляют накопление

4 ность, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности извлечения за счет уменьшения по.терь и улучшения условий гидротранспорта, определяют зоны скопления горной массы на днище выемочной камеры при максимальном радиусе размыва, периферийными скважинами сообщают вы10 шележащий водоносный горизонт с выемочной камерой для подачи воды на скопления горной массы, при этом периферийными скважинами вскрывают кровлю формации над зонами скопления массы, а в процессе гидротранспорта по днищу поддерживают уровень раздела газ — пульпа ниже днища камеры. воды в скважинах, а загем ее выпуск в камеру 5. . Производительность гидроэлеватора агрегата 3, обеспечивающего выдачу пульпы на поверхность, выбирается с учетом дополнительного притока воды через скважины 6 и необходимости соответствующего поддержания уровня раздела газ - пульпа в камере 5.

Формула изобретения

1. Способ извлечения материалов кз подземных формаций Включающий 15 вскрытие формации центральной эксплуатационной и периферийными вспомогательными скважйнами, размещение в центральной скважине гидромониторного агрегата размыв пород гидро» 20 транспорт горной массы по днищу выемочной камеры и выдачу ее на поверх2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что воду из пернФ ферийных скважин в зоны скопления горной массы вводят периодически.

1328525

Составитель М. Подоляко

Техред И.Верес

Корректор А. Зимок осов

Редактор И. Николайчук

Заказ 3464/36 Тираж 454,ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4