Способ выщелачивания полезных ископаемых из слабопроницаемых залежей, залегающих в хорошо проницаемых породах с водоупорами Советский патент 1989 года по МПК E21B43/28 

(Л

СП

о со ел

Изобретение относится к геотехнологии и может быть использовано при бесшахтном выщелачивании полезных ископаемых из слабопроницаемых залежей. Цель - увеличение равномерности проработки залежи 1 по площади. В подстилающие породы бурят скважину 2 с перебуром. До границы между верхним водоупором (ВУ) и хорошо проницаемыми налегающими породами размещают в скважине 2 внешнюю колонну 3. До забоя скважины размещают раствороподъемную колонну (РПК) 4 с раствороприемной частью 6. Причем РПК 4 цементируют в скважине 2 до уровня 5, расположенного между залежью 1 и верхним ВУ. Раствороприемную часть 6 формируют путем перфорации РПК 4 и цементного кольца в пределах хорошо проницаемых подстилающих пород под залежью 1. Непосредственно под верхним ВУ из скважины 2 формируют бесфильтровую воронку (БФВ) 7 и нагнетают через нее выщелачивающий раствор, а через раствороприемную часть 6 РПК 4 под залежью 1 откачивают продуктивный раствор. Нагнетание и откачку производят поэтапно. Перед каждым этапом последовательно увеличивают радиус БФВ 7 и заполняют ее нижнюю часть кольматирующим раствором 8 с последовательным увеличением радиуса заполнения после очередного увеличения радиуса БФВ 7. Каждый этап осуществляют до снижения концентрации полезного компонента в продуктивном растворе. 3 ил.

Фи5.2

3150951

забоя скважины размещают растворо- подъемную колонну (РПК) 4 с растворо- приемной частью 6, Причем РПК 4 цементируют в скважине 2 до уровня 5, г расположенного между залежью 1 и верхним ВУ. Раствороприемную часть 6. формируют путем перфорации РПК 4 и цементного кольца в пределах хорошо проницае}4ьк подстилающих пород под ю залежью 1. Непосредственно под верхним ВУ из скважины 2 формируют бесфильтровую воронку (БФВ) 7 и нагнетают через нее вьщелачивающий раствор

Изобретение относится к геотех- Q нологии и может быть использовано при бесшахтном выщелачивании полезных скопаемых из слабопроницаемых залел ей преимущественно линзообразного типа.

Цель изобретения - увеличение. 25 авномерности проработки залежи по лощади.

На фиг. 1 - 3 представлены схемы, оясняющие последовательность операий способа.30

Слабо проницаемую рудную залежь 1, залегающую в хорошо проницаемых налегающих и подстилающих породах, заключенных в водоупоры, вскрывают скважиной 2, в-которой до границы 35 между верхним водоупором и налегающими хорошо проницаемыми породами размещают внешнюю колонну 3 с цементацией затрубного пространства и растворо- подъемную колонну 4, которую раз- 40 мещают до забоя скважины и цементируют затрубное пространство до уровня 5, расположенного в хорошо проницаемых налегающих породах между залежью 1 и верхним водоупором. Уровеь 5 дол- j5 жен располагаться ниже максимального контура предполагаемой бесфильтровой воронки, что определяется опытным путем. Затем перфорируют раствороподъемную колонну 4 и цементное кольцо в пределах хорошо проницаемых под- стилаюш;их пород под залежью 1 с формированием раствороприемной части 6 перфорации.

Вслед за этим по зазору между ко- ее лоннами 3 и 4 спускают дополнительную колонну и путем откачки через нее пластовой жидкости начинают формировать бесфильтровую воронку 7 с выно74

а через раствороприемную часть 6 РПК 4 под залежью 1 откачивают продуктивный раствор. Нагнетание и откачку производят поэтапно. Перед каждым этапом последовательно увеличивают радиус БФВ 7 и заполняют ее нижнюю часть кольматирующим раствором 8 с последовательным увеличением радиуса заполнения после очередного увеличения радиуса БФВ 7. Каждый этап осуществляют до снижения концентрации полезного компонента в продуктивном растворе. 3 ил.

Q

5

0

5 0 5

0

е

сом части песчаных пород. Откачку производят до достижения воронкой 7 некоторого первично заданного радиуса, например 2м. После этого прекращают откачку и по указанному зазору в в.оронку 7 нагнетают вьщелачивающий раствор, например серную кислоту или карбонатный раствор. Одновременно с этим начинают откачивать сначала пластовую жидкость, а затем и продуктивный раствор через раствороприемную часть 6 колонны, 4 на поверхность. При прокачке вьш(елачива- ющего раствора при первичном незначительном радиусе воронки 7 обрабатывается прискважинная зона залежи, т.е. центральная зона, например, с радиусом 4 м.

После исчезновения продуктивного компонента в растворе приостанавливают подачу раствора и через дополнительную колонну, спускаемую в указанный зазор, снова откачивают жидкость с песком из воронки 7, увеличивая ее радиус, например, до 5 м.. После увеличения радиуса воронки до второго выбранного значения в нижнюю часть воронки 7 подают кольматирую- щий раствор 8, например бентонитовый раствор, глинистый раствор с повышенной плотностью, гелеобразные растворы синтетических смол, полимеров, жидкого стекла, которые не схватываются, а в процессе эксплуатации находятся в гелеобразном состоянии, но не смешиваются в вьш1елачиваклдем раствором при его нагнетании. Например, при радиусе воронки 7, равном 4 м, заполняют нижнюю часть воронки с радиусом заполнения, равным 3 м. После этого снова нагнетают вьш1ела51

чивающий раствор, при этом за счет частичной кольматации хорошо проницаемых пород, примыкающих к дну воронки а также за счет наличия самого кольматирующет О раствора 8 в воронке 7 формируется противофильтра- ционный экран, который направляет выщелачивающий раствор в стороны в радиальных направлениях от ворон- ки 7. За счет этого раствор поступает в периферийные зоны залежи 10, а в центральную обработанную зону залежи попадает лишь минимальное количество раствора, т.е. почти что весь раб,очий раствор проходит через периферийную зону залежи 1, выщелачивая полезное ис гаемое из этой зоны.

После т. i O, как- вновь исчезает по лезный кг .;лонент в вьщаваемом на по- верхно ;ь растворе, снова с помощью ДОП07 ,;ительной колонны откачивают песок 3 воронки, увеличивая ее диамет до , етьего заданного значения радиуса, пример 6 м, при этом сначала откачивается кольматирующий раствор на дне воронки 7, а затем песок из воронки с увеличением ее радиуса. После откачки снова вводят в нижнюю часть воронки 7 кольматирующий раст- вор, причем объем раствора увеличивают по сравнению с предьщущей пори11ей т.е. увеличивают радиус заполнения воронки 7 кольматирующим раствором 8, например, до 5 м. Вслед за заполнением воррнки 7 кольматирующим раст вором снова нагнетают выщелачивающий раствор, которым обрабатываются более отдаленные участки залежи 1 по сравнению с предьщущим циклом.

При необходимости при подобной по следовательности операций еще раз увеличивают радиус воронки 7, однако предлагаемый способ достаточно эффективен в том случае, если в верх- нем водоупоре залегают устойчивые породы. При относительно неустойчивых породах водоупора следует увеличивать радиус воронки до значений.

не превышающих радиус устойчивости

Q J5

20 25 Q .

0

176

пород. Наиболее рационально использовать предлагаемый способ при наличии в верхнем водоупоре сланцев, аргиллитов, песчаника, известняка и т.д., т.е. достаточно устойчивых пород.

Формула изобретения

Способ вьщелачивания полезных ископаемых иэ слабопроницаемых залежей, залегающих в хорошо проницаемых породах с водоупорами, включаю- бурение скважины с перебуром в подстилающие породы, размещение в скважине внешней колонны до границы между верхним водоупором и хорошо- проницаемыми налегающими породами и раствороподъемной колонны с раст- , вороприемной частью в подстилающих породах, формирование из скважины непосредственно под верхним водо-упо- ром бесф шьтровой воронки, нагнетание выщелачивающего раствора через воронку и откачку продуктивного раствора под залежью через растворопри- емную часть раствороподъемной колон- отличающийся тем, что, с целью увеличения рав омернос- ти проработки залежей, растворо- подъемную. колонну цементируют в скважине до уровня, расположенного между залежью и верхним водоупором, раство- роприемную часть формируют путем перфорации колонны с цементным кольцом, а нагнетание вьш(елачивающего раствора и откачку продуктивного раствора производят поэтапно, при этом перед каждым этапом осуществляют последовательное увеличение радиуса бесфильтровой воронки, после увеличения радиуса воронки заполняют ее нижнюю часть кольматирующим раствором с последовательным увеличением радиуса за-полнения после очередного увеличения радиуса воронки, а каждый этап осуществляют до снижения концентрации полезного компонента в продуктивном растворе.

r«/ Jf f f

Редактор Л. Зайцева

Фие, 3

Составитель Н. Руденко Техред А.Кравчук

Заказ 5777/28

Тираж 514

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фие.1

Корректор В.Кабаций

Подписное