Способ разработки свиты сильвинитовых пластов избирательным выщелачиванием Советский патент 1986 года по МПК E21B43/28 

Изобретение относится к технологии добычи рассолов хлористого калия при разработке месторождений сильвинитов подземным выщелачиванием через буровые скважины.

Продуктивная толща месторождения сильвинитов представлена, в основном, двумя породообразующими минералами: гали- том (NaCl) и сильвином (КС1).

Взаимное содержание основных породообразующих Минералов в сильвините колеблется ,в щироких пределах и различно для разны х месторождений- Даже для продуктивной толщи одного месторождения содержание полезного компонента - хлористого калия - непостоянно и изменяется как в вертикальном разрезе, так и по простиранию продуктивного пласта.

Целью изобретения являются повыщение коэффициента извлечения полезного компонента, уменьщение сдвижений поверхности после разработки и снижение энергозатрат.

Способ осуществляется следующим образом.

Месторождение сильвинитов, представленное несколькими продуктивными слоями, вскрывают скважиной, которую оборудуют тремя колоннами труб: основной тампонаж- ной колонной, опускаемой до кровли продуктивной толщи, и двумя рабочими колоннами (водопадающей и рассолоподъемной). Для управления процессом формообразования камеры используют жидкий нерастворитель (нефть и ее производные), который подается в межтрубное пространство между тампо- нажной и водопадающей колоннами. Растворитель подают в скважину по межтрубному пространству между водопадающей и рассолозаборной колоннами и по последней извлекают рассол.

После создания подготовительной выработки заданных размеров приступают к отработке продуктивной толщи.

На основании установленного во время разведки месторождения средневзвещенного химико-минерального состава продуктивной толщи, определяют требуемую концентрацию хлористого натрия в растворителе по формуле

CNaci 0,2QH3 (15,96 + 0,783t + 0,1 tg) X

X(l--q).

где CNaci - концентрация хлористого натрия, г/л;

Qm -производительность скважины, работающей в избирательном режиме, MV4;

t -температура растворения, °С; q -: содержание хлористого калия

в сильвините, доли единицы. При концентрации растворителя менее 80 г/л объемы переходящего в раствор хлористого натрия значительны, что приводит к уменьщению избирательности процесса. При концентрации более 150 г/л снижается

скорость насыщения рассола по полезному компоненту (КС1).

На состав растворителя определяющее влияние оказывает содержание в продуктив- ной толще основных породообразующих минералов галита (NaCl) и сильвина (КС1). Приведенная зависимость получена в результате обработки данных лабораторных экспериментов по изучению кинетики избирательного растворения сильвинитов. Температуру процесса растворения в целях обеспечения нормальной эксплуатации (во избежание остывания камеры) необходимо поддерживать на Ю-12°С выще температуры на границе раздела порода-рассол, определенной геофизическим методом, что необходимо для компенсации потерь тепла, так как процесс растворения сильвинитовой толщи эндотермичен.

После установления содержания хлористого натрия в растворителе в зависимости Q от химико-минерального состава продуктивной толщи доводят плотность растворителя до плотности рассола на уровне продуктивного пласта путем добавок в него MgCb, который, утяжеляя раствор, одновременно понижает растворимость хлористого натрия 5 в системе КС1 + NaCl + MgCb + Н2О, увеличивая избирательность процесса. Так, например, растворимость хлористого натрия в пресной воде при t 26°С составляет 29,8 г/100 г Н2О, а при содержании в растворителе 31 г/100г HgO MgCl2 - всего 0 4,6 г/100 г Н2О (фиг. 2).

При равенстве плотностей растворителя и рассола в камере ввиду стратификации по плотностям растворитель занимает четко фиксированное положение в интервале залегания продуктивного пласта, увеличивая 5 степень извлечения полезного компонента. Увеличение степени извлечения полезного компонента (КС1) из сильвинита происходит вследствие того, что значительно понижается скорость растворения хлористого 0 натрия в собственных растворах и поддерживается достаточно высокая скорость насыщения рассола по хлористому калию ввиду малой зависимости перехода КС1 в рассол при использовании в качестве растворителя ненасыщенного (концентрация в пределах 5 80-150 г/л) раствора хлористого натрия. Предназначенный для избирательного выщелачивания ненасыщенный растворитель с содержанием хлористого натрия в количестве 80-150 г/л обладает постоянной растворяющей способностью как по отноще- нию к хлористому калию, так и по отнощению к хлористому натрию. На заключительных стадиях формирования рассола., когда он близок к насыщению, происходит рекристаллизация хлористого натрия из рассола, который равномерно заполняет отработанные пространства камеры, обеспечивая ее устойчивость после консервации скважины. Это позволяет ликвидировать возможные просадки и сдвижения поверхности рассолопро0

55

312442924

мысла, обеспечивая охрану окружающейэксплуатации скважины отсутствует необхосреды.димость транспортировки на поверхность

Применение предлагаемого способа поз-минерала-балласта и используется раствоволяет снизить энергозатраты, так как приритель более низкой плотности.