СПОСОБ СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ Российский патент 1997 года по МПК E21C45/00 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при скважинной гидродобычи россыпных полезных ископаемых.

Известен способ скважинной гидравлической добычи полезных ископаемых, включающий вскрытие формации вертикальными скважинами, размещение в них гидродобычных агрегатов и разрыв полезного ископаемого [1] Однако этот способ не позволяет увеличить производительность при уменьшении руды в пульпе.

Известен способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающий вскрытие продуктивного горизонта нагревательной и добычной скважинами, оборудование их трубами и арматурой, подачу в трубы нагревательной скважины воздуха и рабочего агента в определенной последовательности с формированием пневмогидравлического импульса и отвод пульпы по трубам добычной скважины [2]
Недостатком известного способа является невозможность обеспечения постоянной производительности гидродобычи.

Цель изобретения повышение производительности добычи в момент снижения полезного ископаемого в пульпе.

Цель достигается тем, что согласно способу, включающему вскрытие продуктивного горизонта нагревательной скважины воздуха и рабочего агента в определенной последовательности с формированием пневмогидравлического импульса и отвод пульпы по трубам добычной скважины, воздух и рабочий агент подают попеременно-импульсно в нагревательную и соответственно циклично и импульсно отводят из добычной скважины, а пульпу при этом поднимают также попеременно через добычную или нагревательную скважину.

На фиг.1 изображена схема расположения скважин и оборудования в них для реализации способа; на фиг.2 клапанный элемент; на фиг.3 схема расположения оборудования при изменении функционального назначения скважин.

Способ осуществляют следующим образом. Бурят нагревательную 1 и добычную 2 скважины до продуктивного горизонта, обсаживают их трубами 3 и 4, монтируют трубы 5 для подачи рабочего агента. Трубы 3 и 4 снабжены патрубками 6 и 7 соответственно с вентилями 3 и 9 для подачи сжатого воздуха и отвода пульпы. Трубы 5 соединяют, в соответствии с технологическими требованиями, с источниками рабочего агента с компрессором, насосом или аэратором трубами 10, 11 и 12 с вентилями 13, 14 и 15.

Нижнее сечение канала 16 трубы 5 снабжено седлом 17 для фиксации клапанного элемента 13. На поверхности можно установить устройство для подачи клапанных элементов 18 (например, объемные сопла с боковым гидромониторным устройством 19). В трубы 5 забрасывают шары 20 для перекрытия осевых каналов клапанных элементов 18 для направления воды в сопло 19. Затем трубы 5 соединяют с источником рабочего агента, для чего открывают вентили 14 и начинают гидроразмыв камеры в сторону добычной и нагревательной скважин 1 и 2 до соединения нижних границ продуктивного горизонта. Этот момент определяется по началу поступления пульпы через патрубки 7 на карту намыва.

После соединения границ продуктивного горизонта в трубы 5 забрасывают шары 21 и выталкивают из седла 17 в скважину клапанный элемент 18. Затем поднимают трубы 5 в добычной скважине до интервала между аэратором 22 и нижним концом трубы 4. Далее, нагревают воздух через патрубки 6 и 7 в трубы 3 и 4, оттесняют воду в скважину и перекрывают вентили 8 и 9. После этого забрасывают в трубу 5 нагревательной скважины шар 23 и перекрывают полость сечения канала трубы 5. Нагнетая воздух в трубы 5, увеличивают в них давление до выталкивания шара 23. Вырвавшийся при этом в скважину воздух создает пневмогидроимпульс в продуктивном горизонте, который разрушит породы продуктивного горизонта.

В момент достижения фронта пневмогидроимпульса добычной скважины открываются вентили 8 и 9 и сбрасывается воздух из труб 4 и 8 добычной скважины, образующийся этом импульс с отводом скважинной жидкости с породой (пульпы) совместно с нагревательным импульсом из нагревательной скважины увеличивает разрушительное воздействие на породы продуктивного горизонта, тем самым увеличивает производительность гидродобычи. Предохранению забивания труб 4 рудой при импульсном воздействии и увеличению производительности гидродобычи будет способствовать и интенсивная добыча в трубы 5 сжатого воздуха из поверхностных ресиверов (на фиг.1 3 не показаны). Увеличению производительности гидродобычи будет также способствовать подаваемый через трубы 5 рабочий агент с химически- и поверхностно-активными веществами, в том числе в виде ГЖС (пены) перед и во время импульсного воздействия.

При неудовлетворительных результатах отключают оборудование и меняют назначение скважин (фиг.3). В этих случаях в первой скважине (бывшей нагревательной) поднимают трубы 5 до интервала аэратором 22 и нижним концом труб 4 или выше аэратора (высота подъема устанавливается в процессе экспериментальных работ и определяется высотой пробки при соединении руды из пульпы в начальный момент импульса пульпы), в второй скважине (бывшей добычной) конец труб 5 с седлом 17 опускают ниже конца труб 4. Затем подключив к трубам 6 и 7 скважины 1 компрессор, отжимают воду в скважину и перекрывают вентили 8 и 9. После этого подают в трубу 5 скважины 2, затем сбрасывают в трубу 5 шар 23. При достижении определенного давления в полости труб 5 сжатый воздух выталкивает шар 23 в скважину. При моменте достижения фронта пневмоимпульса скважины 1 открывают вентили 8 и 9 и сбрасывают воздух. Далее процесс двойного импульса воздействует на полезное ископаемое и процесс добычи осуществляется как он был описан на фиг.1, но со сменой функционального назначения скважин.

Смена функционального значения скважин приводит к изменению областей воздействия на продуктивный массив и увеличению добычи полезного ископаемого.

Способ скважной гидродобычи. Сущность изобретения: бурят нагревательную и добычные скважины, оборудуют их трубами и арматурой. Подают в трубы нагревательной скважины воздух и рабочий агент в определенной последовательности с формированием пневмогидравлического импульса. При этом импульс усиливают, совмещая во времени разгерметизацию труб добычной скважины с достижением ее фронта импульса. После снижения концентрации пульпы назначение скважины меняют. 3 ил.

Способ скважинной гидродобычи, включающий бурение нагнетательной и добычной скважин, оборудование их трубами и арматурой, подачу в трубы нагнетательной скважины в определенной последовательности рабочего агента и воздуха с формированием пневмогидравлического импульса, воздействующего на пласт, отвод пульпы по трубам добычной скважины, отличающийся тем, что пневмогидравлический импульс усиливают, совмещая во времени разгерметизацию труб добычной скважины и начало отвода пульпы с достижением фронта импульса добычной скважины, а после снижения концентрации пульпы повторяют формирование импульса, осуществляя подачу воздуха в трубы добычной скважины, а отвод пульпы по трубам нагнетательной.