Способ подземного растворения мощных соляных залежей Советский патент 1984 года по МПК E21B43/28 

111 Изобретение относится к технологи подземного растворения солей через буровые скважины с поверхности и может быть использовано как при эксплу атации вновь разрабатываемых соляных залежей, так и при доработке оставленных в недрах запасов, недоизвлеченных ранее применяемым способами разработки. Подземное растворение солей характеризуется значительными потерями запасов в недрах. Ввиду сложного, неправильного формирования камер потери в пределах проектного контура составляют от 20 до 60%, что связано со значительным экономическим ущербом: требуется включение в эксплуатацию новых участков месторождения, отчуждения земельных угодий и досрочное влр рение капитальных затрат д-пя вое.производства мощностей. Известен способ ступенчатого (послойного) растворения соляных залежей, при котором после размыва горизонтального подготовительного вруба отработка камер ведется отдельными горизонтальными слоями (ступенями) с подачей растворителя в кровлю слоя и изоляцией потолка каждого слоя нерас творителем. Для перехода на выемку нового слоя осуществляют выпуск нерастворителя с отработанного уровня и подъем его на новый, отвечающий потолочине следующего слоя. Одновремен но на высоту очередного слоя произво дится подъем уровня водоподачи d. Недостатками известного способа являются неравномерное развитие каме ры по высоте и, как следствие, неполная отработка запасов, а также заниженная производительность, так как кровля прикрыта нерастворителем. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ подзем ного растворения мощных соляных залежей, включающий бурение скважины, размыв подготовительного горизонталь ного вруба, подачу нерастворителя и размыв камеры путем заглубленной водоподачи, при этом стенки камеры ра творяются рассолом средней концентрации путем конвективного смешения восходящего потока раствбрителя с опускающимися потоками насыщенного рассола t2. Недостатками известного способа являются превышения проектных параметров на уровне водоподачи при одновременном недоизвлечении соли выше этого сечения на всю высоту отработки, эксплуатация на заниженной производительности скважины и невозможHocTt доизвлечения оставленных запасов соли. Цель изобретения - повышение полноты отработки залежей в пределах проектного контура при обеспечении максимальной производительности камеры по кондиционному рассолу. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу подземного растворения мощных соляных залежей, включающему бурение скважины, размыв подготовительного горизонтального вруба, подачу нерастворителя и размыв камеры путем заглубленной водоподачи, из скважины до сопряжения с горизонтальным врубом образуют вертикальную вьфаботку диаметром 0,1-0,15 проектного диаметра камеры, нерастворитель поддерживают на постоянном уровне в кровле вертикальной выработки и размьш камеры ведут послойно снизу вверх, устанавливая уровень водоподачи в подошве каждого слоя, при этом высоту h горизонтального слоя определяют по формуле где U - производительность камеры по кондиционному рассолу, м /чС - проектный радиус камеры, м; 1 - радиус вертикальной выработки, м. Теоретические и аналитические исследования процесса подземного растворения солей показали, что размер вертикальной вьфаботки является показателем достижения равномерного перемешивания поступающего снизу растворителя и опускающегося рассола при условии максимальной производительности камеры по кондиционному рассоу. При других размерах выработки не происходит равномерного перемешивания и, соответственно, не формируетя цилиндрическая вьфаботка. При меньших размерах преобладает развитие нижней части выработки, при больших развитие верхней части. При диаметре 0,1-0,15 проектного диаметра камеры обеспечивается развитие цилиндрической формы и соответственно образование растворителя со стабильной концентрацией. При отработке слоя расчетной высоты происходит равномерное перемешивание растворителя и обеспечивается развитие камеры в пределах проектного контура. Формула для определения высоты горизонтального слоя получена эмпирически из условий полной отработки цилиндрического кольца при изменяющихся производительности камеры и площади потолочины. Стабильная концентрация поступающего из вертикальной выработки рассола (порядка 250 г/л) почти исключает стратификацию рассола по высоте отрабатываемого слоя, что при ступенчатом способе и при заглубленной стационарной водоподаче является причиной формирования конусообразных ступеней. ria чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа. После размыва подготовительного, вруба 1 отрабатьшают вертикальную вы работку 2 на всю высоту интервала, для чего подачу воды и нерастворителя осуществляют в кровлю интервала . Выработка размькается с производител ностью, обеспечивающей конвективное смешение растворителя с образующимся рассолом, и характеризуется цилиндри ческим ее развитием. По данным экспериментальных работ конвективное смешение достигается при производительности камеры 40-50 м/ч для высо отрабатываемого интервала 20-40 м и 60-70 м/ч для 50-100 м. При этом . цилиндрическая выработка достигает в диаметре 15-20 м (0,1-0,15 проектног диаметра), что фиксируется гидролока ционными съемками камер. На следующей стадии отработки камеры водопода чу опускают в нижнюю часть отрабатываемого интервала Щ и происходит расширение вертикальной выработки и доработка до проектных размеров горизонтальной части камеры. При подаче растворителя в подошву выемонного слоя на определенную высоту обеспечивается равномерное перемешивание растворителя в горизонтальном сечении и отработка цилиндрического кольцевого слоя соли 3. Высоту этого слоя (1i) определяют по соотношению .„f ,. . () где С - производительность камеры по кондиционному рассолу, м/ч; R - проектный радиус камеры, м; f- радиус вертикальной выработки, м. После выемки слоя 3 водоподачу осуществляют в подошву очередного, слоя 4 на уровне w . Причем при расчете высаты слоя 4 учитывается увеличение производительности камеры по мере роста ее объема и уменьшения площади потолочины по мере выемки отрабатываемого интервала соли. После отработки слоя 4 водоподачу устанавливают на уровне v и отрабатывается слой 5 на расчетную высоту. Таким образом происходит отработка всего интервала соли, причем высота слоев возрастает к кровле интервала. Общее количество слоев зависит от мощности интервала. Данный способ обеспечивает полную отработку камеры при максимальной производительности, а также равномерное на определенную высоту растворение потолка камеры в пределах проектного цилиндра.

СПОСОБ ПОДЗЕМНОГО РАСТВОРЕНИЯ МОЩНЫХ СОЛЯНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ, включающий бурение скважины, размыв подготовительного горизонтального вруба, подачу нерастворителя и размыв камеры путем заглубленной водоподачи, отличающийся тем, что, с целью повышения полноты отраьотки залежей в пределах проектного контура при обеспечении максимальной производительности камеры по кондиционному рассолу, из скважины до сопряжения с горизонтальным врубом образуют вертикальную выработку диаметром 0,10,15 проектного диаметра камеры, нерастворитель поддерживают на постоянном уровне в кровле вертикальной выработки и размью камеры ведут послойно снизу вверх, устанавливая уровень водоподачи в подошве каждого слоя, при этом высоту tv горизонтального слоя определяют по формуле где Q - производительность камеры по кондиционному рассолу, м/ч; И - проектный радиус камеры. Mi f - радиус вертикальной выработки, м.