Способ исследования геотехнологических свойств водоносных рудовмещающих пластов
1ят 9- .::, но- е х н! . чало н Фл
ОПИСАЙИЕ
ИЗОЬР Союз Советских Социалистических Республик (>i)735752 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (5 E ) M. Кл. Е 21 В 43/28 (22) Заявлено 25.03.77 (21) 2465875/22-03 с присоединением заявки М (23) П риоритет Гееударстевиимй камитет СССР Опубликовано 25.05.80. Бюллетень .%,1Я IIo делам изобретений и втирмтий (53) Д К 622.234..4(088. 8) Дата опубликования описания 27.05.80 (72) Автор изобретения В. А. Грабовников Всесоюзный научно-исследовательский институт минерального сырья (7I ) Заявитель (54} СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ГЕОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВОДОНОСНЫХ РУДОВМЕЩАЮЩИХ ПЛАСТОВ Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разведке водоносных рудовмещающих плас- . тов для оценки возможности и условий их разработки способом подземного выщелачивания. Известен способ исследования геотехнологических свойств водоносных рудовмещающих пластов, включающий создание опытной ячейки, состоящей иэ трех эакачI0 ных и одной откачной скважин, подачу в пласт вьпцелачивающего раствора через закачные скважины и откачку продуктивного раствора через откачную скважину при соблюдении баланса откачки и закач15 ки II определение геотехнологических свойств пласта (1». Недостатками известного способа являются необходимость сооружения большого количества опытных"технологических скважин, значительный расход выщелачи вающего раствора и большие затраты вреI мени на исследование. Известен способ исследования геотехнологических свойств водоносных рудовмещающих пластов, включающий лабораторные испытания образцов руд исследуемого пласта, создание опытной ячейки, состоящей из двух технологических скважин, закачной и откачной, подачу в пласт выщелачивающего раствора через закачную скважину, наблюдение эа фильтрацией выщелачивающего раствора цо пласту и образованием продуктивного раствора, осуществление откачки через откачную скважину и определение геотехнологических характеристик пласта (2). Белью изобретения является повышение точности и сокращение времени исследования. Это достигается тем, что подачу вышелачиваюшего раствора в пласт и откчку продуктивйого раствора осуществляют при коэффициенте дебаланса дебитов закачной и откачной скважин, равном 4-10. Кроме того, закачку вышелачивающего :раствора и откачку продуктивного раствоФ т раствора по рудовмещающему пласту, . совместно с пластовой водой, через откач ную скважину 2 с дебитом Qo. Подачу выщелачивающего раствора и о1качку продуктивного раствора совместно с пластовой водой осуществляют при коэффициенте дебаланса дебитов растворов 0(= - э, равном 4-10. Откачиваемый раствор подают на сброс. В зависимости от величины коэффишйнта дебаланса дебитов растворов. оС в йласте формируется область циркуляции растворов, которы характеризуется относительной длиной линии тока растворов и относительной площадью выщелачивания b где К - длина максимальной линии тока раствора в ячейке; Ь вЂ” расстояние между -отечной и закачной скважинами; à †. площадь области циркуляции растворов по пласту в ячейке. Величину коэффициента дебаланса дебитов растворов 4 s пределах от 4 до 10 выбирают, исходя из значений 1,35-3,0 к 0,435-1,0 характерных для типовых схем расположений технологических скважин при промышленной эксплуатации месторождений способом подземного выщелачивания (см. фиг. 6 и 7), Выбор значений дебита подачи растворов (С ), дебита откачки растворов (Qо ), расстояния между скважинами (b )) оoсoу щеeсoтTвaлaяaю т, исходя из значений верхних пределов дебитов, условия 0С 4-10, необходимых затрат вйщелачиваюшего раствора и длительности опыта. Два последних показателя определяют иэ зависимостей ° $9 4/ 14 1,» J Я где V — необходимый объем выц елачивающего раствора; J — отношение Ж:Т, необходимое для полного извлечения полезного компонента; . g- обьемный вес пород; vn - мощность водоносного рудовмещающего пласта; t — длительность опыта. Значение К Э р (— я) определяют Ь в зависимости от оС (см. фиг. 8) пос ледующей подстановкой .в зависимости %=K w t и y, п ° Ь и В процессе закачки и откачки раство,ров ведут наблюдения за дебатами сква3 735752 ха заканчиварют при сниженйи содержания полезйого компонента в продуктивном растворе до минимально допус1трим»ого по техйологическим требованиям значения, опрхедеетлтяе мого с учетом коэффициентха дебалайс1а; =- =-На фиг. 1 изображена опытная ячейка ,скважин, вписанная в схему чередующихся рядов закачных и откачных эксплуата-циойных скважин, пробуренных по квадрат- О ной сетке; на фиг. 2 - опытная ячейка скважин, вписанная в схему -чередующихся рядов закачных и откачных эксплуата- ционных скважин, пробуренных но прямоугольной сетке; на фиг. 3 — опйтная ячейка скважин, вписанная в схему чередующихся в ряду закачных и откачных скважин, пробуренных по квадратной сетке; на фиг. 4 - опйтн»ая ячейка скважин, вписанйая в схему с расположением закачных скважин по шестиугольйой сетке и откачных скважин в центре каждого шестиугольника; на фиг. 5 даны контуры области циркуляции растворов в пласту, вскрытом ячейкой, состоящей из закачной и откачной скважин, построенные для различных значений коэффициента дебаланса дебитов растворов аС; на фиг. 6 - кривая зависимости максимальной píäñèòâëüной длины линии тока растворов (-з-) от коэффициента дебаланса дебитов растворов g ); на фиг. 7. - кривая зависимостиотноси-. тельной площади вьпцелачивания (а ) от коэффициента дебаланса дебитов рас творов (o(, ); на,"фиг. 8 — кривая зависимости коэффициента К= Д ° от коэффициента дебаланса дебитов растворов(4.). Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. 40 Предварительными гидрогеологическими исследованиями устанавливают факти= чески достижимые для данного пласта дебиты скважин для откачки и закачки пластовых вод. Указанные дебиты рас- 45 сматривают как верхние пределы для последующего геотехнологического исследования. Лабораторными испытаниями образцов исследуемого пласта определяют вид и состав рабочего вьпцелачивающего рас,твора. Затем создают опытную ячейку ,путем вскрытия исследуемого пласта закачкой 1 и откачной 2 скважинами, приготавливают рабочий выщелачивающий :Раствор и подают его в пласт черм за- качнув скважину 1 с дебитом Q . Одновременно осуществляют откачку продуктивного раствора, образовавшегося в арйцессе хфилйтрации вьпцелачивеощего. 7387 жин, положением уровня жидкости в них, содержанием в откачиваемом продуктивном растворе полезного компонента и выщелачивающего агента. Исследование считают законченным, когда. содержание полезного компонента в продуктивном растворе достигнет мак» симума и затем снизится до минимально допустимого по технологическим требованиям значения, определяемого с учетом коэффициента дебаланса . После этого закачку и откачку растворов прекращают. По результатам исследования, зная запасы полезного компонента в пределах исследованного объема пласта, извлеченное с продуктивным раствором его количество, поданное в пласт и извлеченное количество выщелачиваюшего агента, известными способами определяют геоI .технологические характеристики пласта: степень извлечения полезного компонента из недр, отношение Ж:Т; удельные затраты растворителя, максимальную концентрацию полезного компонента в продуктивном растворе. Предлагаемый способ позволяет оперативно получить основные геотехнологические характеристики рудовмещающего пласта при одновременном повышении точности исследования за счет максимального .гидродинамического подобия режима исследования и режима эксплуатации. 52 ших пластов включающий лабораторные испытания образцов руд исследуемого пласта, создание опытной ячейки, состоящей из двух технологических скважин, закачной и откачной, подачу в пласт выщелачивающего раствора через закачную скважину, наблюдение за фильтрацией вышелачивающего раствора по пласту и образованием продуктивного раствора, осуществление откачки через откачную скважину и определение геотехнологических характеристик пласта, о т л и ч а ю— ш и й с я тем, что, с целью повышения точности и сокрашения времени исследования, подачу выщелачивающего раствора в пласт и откачку продуктивного раствора осуществляют при коэффициенте дебаланса дебитов закачной и откачной скважин, равном 4-10. 2. Способпоп. 1, отличаюш и и с я тем, что закачку выщелачивающего раствора и откачку продуктивного раствора заканчивают при снижении содержания полезного компонента в продуктивном растворе до минимально допусти- мого по технологическим требованиям значения, определяемого с учетом коэффицйента дебаланса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США J4 3309140, кл. 299-4, 1967. Формула изобретения 1. Способ исследования геотехнологи35 ческих свойств водоносных рудовмещаю2. Бахуров В. Г., Руднева И. К Химическая добыча йолезных ископаемых. М.„ Недра, 1972, с. 124-125 (прототип). 735752 Фиа 8 Составитель В. Петрищев Редактор Т. Смирнова ТехредЖ.Кастепеви Корректор М. Вигула Заказ 2385/24 Тираж 626 Пснписное UHHHIIH ГоСударственного комитета СССР но делам изобретений и открытий.113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
