Способ выщелачивания полезных ископаемых из слабопроницаемых залежей, залегающих в хорошо проницаемых породах с водоупорами

 

Изобретение относится к геотехнологии и может быть использовано при бесшахтном выщелачивании полезных ископаемых из слабопроницаемых залежей. Цель - увеличение равномерности проработки залежи 1 по площади. В подстилающие породы бурят скважину 2 с перебуром. До границы между верхним водоупором (ВУ) и хорошо проницаемыми налегающими породами размещают в скважине 2 внешнюю колонну 3. До забоя скважины размещают раствороподъемную колонну (РПК) 4 с раствороприемной частью 6. Причем РПК 4 цементируют в скважине 2 до уровня 5, расположенного между залежью 1 и верхним ВУ. Раствороприемную часть 6 формируют путем перфорации РПК 4 и цементного кольца в пределах хорошо проницаемых подстилающих пород под залежью 1. Непосредственно под верхним ВУ из скважины 2 формируют бесфильтровую воронку (БФВ) 7 и нагнетают через нее выщелачивающий раствор, а через раствороприемную часть 6 РПК 4 под залежью 1 откачивают продуктивный раствор. Нагнетание и откачку производят поэтапно. Перед каждым этапом последовательно увеличивают радиус БФВ 7 и заполняют ее нижнюю часть кольматирующим раствором 8 с последовательным увеличением радиуса заполнения после очередного увеличения радиуса БФВ 7. Каждый этап осуществляют до снижения концентрации полезного компонента в продуктивном растворе. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (so 4 F. ?1 В 43/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ГЕНИЯ

К A BTGPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 43539 / 23-03 (22) 30. " .87 (46) 2 Э9.89. Бюл. Ь"- 35 (71 ) с ко вский ге олог ора з ведоч ный инс тут им. Серго Орджоникидзе (72, М.М. Смирнов, В.С. Козлов, В,P. -Уянов и А.В. Юройц (53) 6 "!.234.4 (088.8) (56) Патент США М - 4105252, кл. 299-4, опублик. 1978.

Осмоловский И.С.: др. Применение бесфиль" ро-фильтровых скважин при эксплуатации месторождений способом подземного выщелачивания.

Геология и разведка, М., 1979, с. 13.

„„SU„„3509537 А 1

7 (54) СПОСОБ ВЬПЦЕЛАЧИВАНИЯ ПОЛЕЗНЫХ .1СКОПАЕМЫХ ИЗ СЛАБОПРОНИЦАЕМЫХ ЗАЛЕЖЕЙ, ЗАЛЕГЖОЩИХ В ХОРОШО ПРОНИЦАН1ЫХ

ПОРОДАХ С ВОДОУПОРАМИ (57) Изобретение относится к геотехнолагии и м.б. использовано при бесшахтном выщелачивании полезных ископаемых из слабопроницаемых залежей.

Цель — увеличение равномерности проработки залежи 1 по площади. В подстилающие породы бурят скважину 2 с перебуром. До границы между верхним водоупором (BY) и хорошо проницаемыми налегающими породами размещают в скважине 2 внешнюю колонну 3. До

3 150951 забоя скважины размещают раствороподъемную колонну (РПК) 4 с раствороприемной частью 6 ° Причем РПК 4 цементируют в скважине 2 до уровня 5, расположенного между залежью 1 и верхним ВУ. Раствороприемную часть 6. формируют путем перфорации РПК 4 и цементного кольца в пределах хорошо проницаемых подстилающих пород под 10 залежью 1. Непосредственно под верхним ВУ из скважины 2 формируют бесфильтровую воронку (БФВ) 7 и нагнетают через нее вьпцелачивающий раствор, 7 4 а через раствороприемную часть 6 РГК

4 под залежью 1 откачивают продуктивный раствор. Нагнетание и откачку производят поэтапно. Перед каждым этапом последовательно увеличивают радиус БФВ 7 и заполняют ее нижнюю часть кольматирующим раствором 8 с последовательным увеличением радиуса заполнения после очередного увеличения радиуса БФВ 7. Каждый этап осуществляют до снижения концентрации полезного компонента в продуктивном растворе. 3 ил.

Изобретение относится к геотехнологии и может быть использовано при бесшахтном вьпцелачивании полезных.ископаемых из слабопроницаемых залежей преимущественно линзообразного типа.

Цель изобретения — увеличение. равномерности проработки залежи по площади.

На фиг. 1 — 3 представлены схемы, поясняющие последовательность операций способа, 30

Слабо проницаемую рудную залежь

1, залегающую в хорошо проницаемых налегающих и подстилающих породах, эаключенных в водоупоры, вскрывают скважиной 2, в которой до границы между верхним водоупором и налегающими хорошо проницаемыми породами размещают внешнюю колонну 3 с цементацией затрубного пространства и раствороподъемную колонну 4, которую раз- 4() мещают до забоя скважины и цементируют затрубное пространство до уровня

5, расположенного в хорошо проницаемых налегающих породах между залежью и верхним водоупором. Уровеь 5 должен располагаться ниже максимального контура предполагаемой бесфильтровой воронки, что определяется опытным путем. Затем перфорируют раствороподъемную колонну 4 и цементное кольцо в пределах хорошо проницаемых подстилающих пород под залежью 1 с формированием раствороприемной части б перфорации.

Вслед за этим по зазору между Ко у5 лоннами 3 и 4 спускают дополнительную колонну и путем откачки через нее пластовой жидкости начинают формировать бесфильтровую воронку 7 с выносом части песчаных пород. Откачку производят до достижения воронкой 7 некоторого первично заданного радиуса, например 2 м. После этого прекращают откачку и по указанному зазору в воронку 7 нагнетают вьпцелачивающий раствор, например серную кислоту или карбонатный раствор. Одновременно с этим начинают откачивать сначала пластовую жидкость, а затем и продуктивный раствор через раствороприемную часть 6 колонны 4 на поверхность. При прокачке вьпцелачивающего раствора при первичном незначительном радиусе воронки 7 обрабатывается прискважинная зона залежи, т.е. центральная зона, например, с радиусом 4 м.

После исчезновения продуктивного компонента в растворе приостанавливают подачу раствора и через дополнительную колонну, спускаемую в указанный зазор, снова откачивают жидкость с песком из воронки 7, увеличивая ее радиус, например, до 5 м

После увеличения радиуса воронки до второго выбранного значения в нижнюю часть воронки 7 подают кольматирующий раствор 8, например бентоцитовый раствор, глинистый раствор с повышенной плотностью, гелеобразные раст-, воры синтетических смол, полимеров, жидкого стекла, которые не схватываются, а в процессе эксплуатации находятся в гелеобразном состоянии, но не смешиваются в вьпцелачивающем раствором при его нагнетании. Например, при радиусе воронки 7, равном

4 м, заполняют нижнюю часть воронки с радиусом заполнения, равным 3 м.

После этого снова нагнетают выщела5 15095 чивающий раствор, при этом за счет частичной кольматации хорошо проницаемых пород, примыкающих к дну воронки а также за счет наличия самого кольматирующего раствора 8 в во5 ронке 7 формируется противофильтрационный экран, который направ. яет вьпцелачивающий раствор в стороны в радиальных направлениях от воронки 7. За счет этого раствор поступает в -периферийные зоны залежи 10, а в центральную обработанную зону залежи попадает лишь минимальное колипроницаемымп налегающими породами и раствороподъемной колонны с раствороприемной частьm в подстилающих породах, формирование из скважины непосредственно под верхним водоупором бесфильтровой воронки, нагнетание выщелачивающего раствора через воронку и откачку продуктивного раствора под залежью через раствороприемную часть раствороподъемной колонны, о т л и ч а ю ц и и с я тем, что, с целью увеличения равномерности проработки залежей, растворопадъемную колонну цементируют в скважине до уровня, расположенного между залежью и верхним водоупором, раствороприемную часть формируют путем перфорации колонны с цементным кольцом, а нагнетание выщелачивающего раствора и откачку продуктивного раствора производят поэтапно, при этом перед каждым этапом осуществляют последовательное увеличение радиуса бесфильтровой воронки, после увеличения радиуса воронки заполняют ее нижнюю часть кольматирующим раствором с последовательным увеличением радиуса заполнения после очередного увеличения радиуса воронки, а каждый этап осуществляют до снижения концентрации полезного компонента в процуктивном растворе. чество раствора, т.е. почти что весь рабочий раствор проходит через периферийную зону залежи 1, вьпцелачивая полезное ис. чаемое из этой эоны.

После т . о, как вновь исчезает по лезный к;;понент в выдаваемом на по- р) верхно .ь растворе, снова с помощью допот..ительной колонны откачивают песок з воронки, увеличивая ее диаметр до . етьего заданного значения радиуса, пример 6 м, при этом сначала 25 откачи=ается кольматирующий раствор на дне воронки 7, а затем песок из воронки с увеличением ее радиуса. После откачки снова вводят в нижнюю часть воронки 7 кольматирующий раствор, причем объем раствора увеличивают по сравнению с предыдущей порцией, т.е. увеличивают радиус заполнения воронки 7 кольматирующим раствором

8, например, до 5 м. Вслед за заполнением воронки 7 кольматирующим раствором снова нагнетают вьпцелачивающий раствор, которым обрабатываются более отдаленные участки залежи 1 по сравнению с предыдущим циклом.

При необходимости при подобной по следовательности операций еще раз увеличивают радиус воронки 7, однако предлагаемый способ достаточно эффективен в том случае, если в верхнем водоупоре залегают устойчивые породы. При относительно неустойчивых породах водоупора следует увеличивать радиус воронки до значений, не превышающих радиус устойчивости

17 6 пород. Наиболее рационально использовать предлагаемый способ при наличии в верхнем ьодоупоре сланцев, аргиллитов, песчаника, известняка и т.д., т.е. достаточно устойчивых пород ° формула изобретения

Способ выщелачивания полезных ископаемых из слабопроницаемых залежей, залегаюших в хорошо проницаемых породах с водоупорами, включающий бурение скважины с перебуром в подстилающие породы, размещение в скважине внешней колонны до границы между верхним водоупором и хорошо

1509517

Составитель Н. Руденко

Техред А.Кравчук

Редактор Л. Зайцева

Корректор В.Кабаций

Заказ 5777/28

Тираж 514

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент" г. Ужгород, ул. Гагарина, 101