Способ подземного выщелачивания полезных ископаемых из слабопроницаемых маломощных пластов Советский патент 1987 года по МПК E21B43/28 

зообразный окислитель. В процессе размыва сохраняют свободное пространство 5 между радиальным забоем 6 же и оседающими породами 7. Для этого давление ЖС поддцерживают в пространстве 5 вьше забойного давления в С 2. При размыве щелей из смежных С 2 осуществляют наложение в плане зон пластовых деформаций от влияния щелей на породу П„ При П, мощность

Изо бретение относится к геотехнологии и может быть использовано при выщелачивании полезных ископаемых из слабопроницаемых маломощных пластов через скважины.

Цель изобретения - повышение зф- фективности выщелачивания за счет увеличения про.ницаемости пласта и коэффициента охвата выщелачиванием по мощности и площади пласта при одновременном обеспечивании выщелачивания полезного ископаемого из части пласта.

На фиг.1 изображена схема, иллюстрирующая размыв компенсационной щели в вертикальной плоскости; на фиг.2 - схема размыва, вид в плане; на фйг.З - схема, иллюстрирующая принцип разупрочения пласта; на фиг.4 - схемы зон деформации пласта при размыве щелей из нескольких скважин.

Предлагаемый способ поясняется на примере выщелачивания полезного ископаемого из слабопроницаемого маломощного пласта 1 . Указанный пла.ст 1 вскрывают скважинами 2, В скважине размещают скважинньш гидромонитор 3, с помощью которого у почвы пласта 1 струей жидкости с газообразным окислителем, например смесью воды с кислородом, прорезают сплошную компенсационную щель круговым размывом пластового слоя мощностью 0,05-0,3 мощности пласта, т.е. высота щ ели h принимается в пределах 0,05-0,3 мощности пласта 1. Вслед за проходом струи производят посадку надщелевой пачки пласта 1, за счет чего проис ходит рыхление пород пласта 1 по все

4029 .

которых более 0,8 М, щели смежных С 2 целесообразно проводить на разных уровнях. Лдтя увеличения проницаемости- разупрочняемых пород П в ЖС вводят фильтрующий материал. Вслед за проходом ЖС производят обрушение над- щелевого слоя П. Затем в П через С 2 нагнетают выщелачивающий раствор и откачивают продуктивный раствор. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

0

15

20

23

30

35

40

его мощности. Пределы высоты щели 0,05-0,3 мощности пласта выбираются исходя из того, что при высоте щели менее 0,05 мощности пласта не происходит эффективного разупрочнения надщелевой пачки пласта 1, что необходимо для реализации предлагаемого способа. При высоте щели более 0,3 мощности пласта затрудняется сохранение свободного пространства ,5 между радиальным забоем 6 струи и оседающими породами 7 пласта 1 и существенно возрастает энергоемкость разупрочнения пород пласта 1 в целом.

За счет указанного выбора мощности размываемого пластового слоя, т.е.

компенсационной, щели 4, в процессе размыва постоянно сохраняют свободное пространство 5. Сохранение этого пространства достигается также определяемой эмпирически окружной скоростью размыва, а также поддержанием противодавления в пространстве 5, превышающего забойное давление в скважине 2. Поддержание этого противодавления достигается на основании эмпирических экспериментов с учетом объема пространства 5, расхода воды в струе, расхода газообразного окислителя, а также площади поперечного сечения зоны выхода обратных транспортирующих потоков из щели 4 непосредственно у скважины.

Так, например, при проведении опытных работ при выщелачивании полезного ископаемого из глинистого пласта мощностью 0,9 м проводили сплошную подрезку пласта щелью мощностью 0,15 м радиусом щели 8 м. При подрезке пласта на глубине 165 м с

помощью газожидкостной струи измеряли давление в забое скважины и в забое струи. Подрезку производили по описанной технологии, и сохранение

пространства в забое струи и противо- натный раствор, и производят прорез- давления в этом пространстве регулировали окружной скоростью перемещения забоя и расходами воды и газа. В результате опытов установлено, что при противодавлении в забое струи Ш 1,4 МПа и давлении в забое скважины 0,9 МПа (давление в скважине меньше 1,65 МПа вследствие размыва пород газйжидкостной струей) между радиальку щели 4 с рыхлением пласта 1, при этом одновременно с прорезкой щели 4 магазинируют выносимые из щели 4 породы пласта 1 в образованном ушире- нии и производят рыхление магазини- пород направленной вниз струей смеси воды, газообразного окислителя и реагента. После окончания указанной обработки пласта произво30

ным забоем струи и оседаюш;ими глинис-15 дят откачку жидкости из зоны прорезки щели 4. Описанный вьш1е способ позволяет производить выщелачивание без последующего нагнетания вышала- чивающего раствора в скважины и после прорезки щелей 4. I

При реализации предлагаемого способа после прорезки щелей 4 и закис- ления разрыхленных пород пласта в последний через скважины нагнетают выщелачивающий раствор, а затем откачивают продуктивный раствор.

Формула изобретения

1. Способ подземного вьш;елачива- ния полезных ископаемых из слабопроницаемых маломощных пластов, включаю- ш;ий вскрытие пласта скважинами, формирование у почвы продуктивного пласта щелей путем сплошного кругового размыва из скважин жидкостной струей, обрушение надщелевого слоя пласта, нагнетание выщелачивающего раствора и выдача на поверхность продуктивного раствора, отличающийся тем, что, с целью повьшения эффективности вьщелачивания за счет увеличения проницаемости пласта и коэффициента охвата вьщелачиванием по мощности и площади пласта, при формировании щелей вынимают слой продуктивного пласта мощностью равный 0,05-0,3 мощности указанного пласта, при размыве совместно с жидкостной струей подают газообразный окислитель, обрушение надщелевого слоя производят вслед за проходом жидкостной струи, а в процессе размыва сохраняют свободное пространство между радиальным забоем струи и оседающими породами путем поддержания давления .струи в указанном пространстве выше забойного дав- ления в скважине.

тыми породами надщелевой пачки постоянно поддерживается свободное пространство, что обеспечивает вынос из забоя мелкодисперсных фракций для обеспечения стабильного размыва кон- 20 пенсационной щели.

В связи с тем, что размыв компен- садаонной щели 4 ведут струей с газообразным окислителем, например кислородом, в процессе размыва происхо- дит частичное выщелачивание пород пласта 1, а также закисление разуп- рочненного массива пласта 1, так как значительная часть жидкости, насыщенной кислородом, проникает в трещины разупрочненного пласта.

При проведении горизонтальных компенсационных щелей из смежных скважин необходимо принимать радиус размыва этих щелей таким, чтобы зоны деформа-35 ций, возникающие в пласте от размыва щелей, вокруг скважин перекрывали друг друга. Этим достигается наибо- .лее полное разупрочнение пласта по площади для последующего эффективно- 0 го выщелачивания.

В ряде случаев, например при пластах, мощность которых более 0,8 м, горизонтальные щели смежных скважин целесообразно проводить на различных уровнях в пределах пласта с взаимным наложением контуров щелей по площади, а также вводить в струю фильтрующий материал, например мелкозернистый

песок, которьш увеличивает проницаемость разупрочненных пород пласта.

Для обеспечения более эффективного вьш1елачивания полезного ископаемого при размыве щелей 4, а также уменьшения объема выносимой породы пласта предварительно производят размыв струей прискважинной зоны с при- сечкой породы кровли и почвы пласта

50

55

1 с выносом размываемых пустых пород по методу прямой промывки. Затем в газовоздушную струю вводят реагент, например серную кислоту или карбонатный раствор, и производят прорез-

ку щели 4 с рыхлением пласта 1, при этом одновременно с прорезкой щели 4 магазинируют выносимые из щели 4 породы пласта 1 в образованном ушире- нии и производят рыхление магазини- пород направленной вниз струей смеси воды, газообразного окислителя и реагента. После окончания указанной обработки пласта произво30

51314029

. Способ по п.1, отличающепе с кр по в з ва ва пр вы ва с о пр в

щий с я тем, что при размыве щелей из смежных скважин осуществляют наложение в плане зон пластовых деформаций от влияния указанных щелей на породу пласта.

3, Способ ПОП.1, отличающий с я-тем, что при размыве смежных скважин их щели формируют на разных по высоте пласта уровнях.

4 о Способ по П.1, отличающийся тем, что при размыве щели в Нее вместе со струей вводят фильтрующий материал.

5. Способ поп.1,отличаю- щ и и с я тем, что размыв щели осу

ществляют в две стадии, при этом на первой стадии производят размыв при- скважинной зоны с прйсечкой породы кровли и почвы пласта с образованием полости уширения, на второй стадии в образованную полость совместо с га- зожидкостной струей вводят выщелачивающий реагент и производят формирование щели до про ктируемьпс размеров, причем на второй стадии магазинируют выносимые из щелей породы в образованной на первой стадии полости уширения, перемешивают указанные породы струей смеси воды, газообразного окислителя и реагента, после чего производят откачку продуктивных растворов из зоны щели.

/

Шуе. 4

Составитель Н.Руденко Редактор Е.Копча Техред Л.Сердюкова . Корректор С.Черни

Заказ 2190/34 Тираж 533Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Изобретение относится к геотехнологии. Цель изобретения - повышение эффективности выщелачивания за счет увеличения проницаемости пласта (П) и коэффициента охвата выщелачиванием по мощности и площади П при одновременном обеспечении вьщелачивания полезного ископаемого из части П. Слабопроницаемый маломощньй П вскрывают скважинами (С) 2. Затем у почвы продуктивного П производят круговой раз- .мыв из С 2 жидкостной струей (ЖС) в две стадии. Сначала размывают при- скважинную зону с присечкой породы кровли и почвы П с образованием полости уширения. Затем формируют щели. При этом слой продуктивного П мощностью, равной 0,05-0,3 мощности П, вынимают и совместно с ЖС подают гаi (Л ф(/г. 2