Способ извлечения материалов из подземных формаций Советский патент 1987 года по МПК E21C45/00 

л

Изобретение относится к горному делу и геологии и может быть использовано при скважинной гидродобыче материалов, а также при валовом опробовании продз тивных горизонтов.

Целью изобретения ядляется снижение потерь материала при извлечении и улучшение условий гидроподъема путем повышения эффективности дезинтеграции замагазинированньйс пород.

На фиг. 1 и 2 представлены схемы, иллюстрирзпощие последовательность операций по предлагаемому способу.

Способ поясняется на примере опробования мощного продуктивного гори зонта 1, представленного плотными глинами с прослоями крепких пород. Горизонт 1 вскрьшают скважиной 2, в которой размещают скважинный гидромонитор 3, выполненный в виде гидропер, форатора,.в торце которого размещен шариковьш клапан, позволяющий осуществлять при размыве пород вьщачу мелких фракций по методу прямой промьш- ки, а при обратной промьшке после выноса шарика клапана на. поверхность производить вьщачу более крупных фракций непосредственно по напорной колонне.

Разупрочнение пород производят высоконапорными газожиДкостными . струями с давлением до 20 МПа в последовательности снизу вверх с обрушением крепких пород в образуемую выемочную камеру 4 и с вр енным ма- газинированием этих пород. Мелкая фракция, например часть глинистой фракции, выносится на поверхность газожидкостными потоками по методу прямой промьшки.

До начала горных работ в специальных резервуарах производят насьш;е- ние фракционированного деформирующегося при сжатии материала, с откры- той пористостью флюидом, дезинтегрирующим породы продуктивного горизонта 1. В качестве указанного материал можно использовать пориатьй эластомер, например пористую резиновую крошку или пористые резиновые гранулы, плотность которых превьш1ает плотность жидкости используемой при гидроподъеме, например воды. Можно также использовать иной материал, отве- чающий указанным свойствам, например материалы с необратимой деформируемостью - различного рода вспенейные пластмассы с указанной плотностью, а

5

fO

15 20-3035 40

п ,55

также хрупкие пористые материалы естественного происхождения, обладающие пористостью. Фракции указанного материала должны быть выбраны такими, чтобы они легко могли быть доставлены в забой по напорной колонне или по затрубному пространству. В качестве флюида в зависимости от свойств пород можно использовать различные кислоты, например серную, соляную или спирты, например метиловьй спирт, а также гидразин, которьш наиболее эффективен при разу грочнении пород с глинистыми включениями за счет того, что он вызывает активное набухание глинистых фракций, приводящее к разрыву пород, содержащих глину. .

После разупрочнения и магазиниро- вания очередного слоя пород в эти породы по затрубному пространству или по напорной колоне гидромонитора 3 подают указанный материал с образованием его слоя 5. За счет того что при транспортировании материала до пород в водной среде на каждый кусок или гранулу этого материала действуют равные давления со всех сторон, вьще- ление флюида из пор материала не происходит, однако при обрушении.пород ;на слой 5 материала и по мере их накопления над этим слоем под весом указанных пород происходит деформация материала и вьщеление из его пор дезинтегрирующего породы флюида, которьш тут же в объеме породы вступает с ней в контакт, вызьшая деинтеграцию крзш- ных кусков и измельчение мелких. Количество материала и флюида для каждого конкретного случая определяют эмпирически..

После разупрочнения массива пород горизонта Г в пределах интервала извлечения и дезинтеграции замагазини- рованньгх пород в указанной последовательности по методу, обратной промьшки производят извлечение замага- зинированньгх пород на поверхность, при этом на поверхности с помощью известных устройств производят отделение фракционированного пористого материала от породы для дальнейшего использования. Применение пористых эластомеров, например резины, в качестве этого материала удобно тем, что крошку или гранулы резины легко отделить от породы и осуществить насыщение ее пор дезинтегрирующим породы флюидом. Для этого достаточно

313

поместить гранулы под пресс и по мере снятия нагрузки.залить гранулы пористой резины указанным флюидом. В камере 4 под весом обрушенных пород пористая резина легко отдает флюид окружающему пространству, деформируясь под весом этих пород. Выдача фракционированной рез.ины.на поверхность также не составляет каких- либо затруднений.

При применении материалов разовог использования, например материалов с открытой пористой структурой разрушающихся под воздействием обр ушаю- щихся пород, этот, материал отводят вместе с пустой породой при обогащении. Для того чтобы указанньй материал, не всплывал во время его ввода в магазинируемые породы, он должен быть с большей плотностью чем плотность гвдротранспортирующей жидкости например воды. Ф Ормула изобретения

1, Способ извлечения материалов из подземных формаций, включающий вскрытие формации скважиной, р.азмещение в ней скважинного гидромонитора, последовательный размыв пород формации

54

слоями в направлении снизу вверх с магазинированием размытых пород каждого слоя в образуемой выемочной камере, посл едующую дезинтеграцию замагазинированных пород с их гидроподъемом на поверхность, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь материала при извлечении и улучшения условий гидроподьема путем повьш1ения эффективности дезинтеграции замагазинированных пород, по мере магазинирования пород в последние периодически вводят фракцио- нированньй деформирующийся при сжатии

материал с открытой пористостью и с плотностью, превьш1ающей плотность гидротранспортирующего рабочего агента, при этом перед вводом в магазинируемые породы поры .указанного материала заполняют дезинтегрирующим порода флюидом.

2.Способ по п. 1, отличаю- щ,и и с я тем, что в качестве деформирующегося материала используют

пористый эластомер, которьй отделяют на поверхности от извлеченной породы.

3.Способ по п.- I, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что в качестве флюида используют гидразин.

Изобретение относится к области горного дела и геологии, снижает потери материала при извлечении и улучшает условия гидроподъема путем повышения эффективности дезинтеграции замагазинированных пород. Подъемную формацию вскрьшают скважиной и размещают в ней скважинный гидромотор. ; Разупрочнение пород производят слоями в последовательности снизу вверх с обрушением пород в выемочную камеру и с магазинированием размытых пород. Мелкая фракция выносится на поверхность газожидкостными потоками по методу прямой промьшки. По мере мага- зинирования пород в камеры периодически вводят фракционированный деформирующийся при сжатии материал с открытой пористостью и с плотностью, превьш1ающей плотность гидротранспор- тирующего рабочего агента. Поры указанного материала перед его вводом в магазинируемые породы заполняют дезинтегрирующим породы флюидом. В качестве деформирующегося материала используют пористый эластомер, который отделяют на поверхности от извлеченной породы. В качестве флюида используют гидразин. После разупрочнения массива пород формации в пределах интервала извлечения и деинтеграции замагазинированных пород по методу, обратной промывки производят извлечение замагазинированных пород на по- верхность и отделение пористого материала для его дальнейшего использования. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. с (D (Л - | : У1

(p(/2.f

фиг. 2