Способ газонасыщения выщелачивающего раствора в нагнетательной скважине Советский патент 1990 года по МПК E21B43/28 

Ю

ю ел

Изобретение относится к геотехнологии и м.и.использовано при бесшахтном выщелачивании полезных ископаемых при газонасыщении выщелачивающего раствора /ВР/ в нагнетательных скважинах. Цель - повышение эффективности газонасыщения путем увеличения степени измельчения пузырьков газа в ВР и степени насыщенности ВР газом. Способ газонасыщения ВР в нагнетательной скважине включает подачу по трубопроводу /ТП/ и газоводу в оборудованную фильтром забойную часть скважины соответственно ВР и газа под давлением. Забойную часть скважины между фильтром и ТП подачи ВР заполняют инертным по отношению к ВР фильтрующим материалом /ФМ/ проницаемостью выше проницаемости пород пласта. Смешивание газа с ВР осуществляют в интервале расположения ФМ путем перепуска их в указанный интервал из ТП и газовода. За счет этого резко увеличивается площадь поверхности раздела газ-раствор, что приводит к активному массообмену, растворению газа. Выходящие пузырьки в раствороприемный интервал в породы пласта имеют минимальные размеры, которые и предотвращают кольматацию пород пласта. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к геотехнологии и может быть использовано при бесшахтном выщелачивании полезных ископаемых при газонасыщении растворов в нагнетательных скважинах.

Цель изобретения - повышение эффективности газонасыщения путем увеличения степени измельчения пузырьков газа в растворе и степени насыщенности раствора газом.

На фиг.1 представлена схема, поясняющая реализацию способа; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - схема, поясняющая вариант способа.

Способ заключается в следующем , В нагнетательной скважине размещают колонну 1 с раствороприемным интервалом 2, например фильтром или интервалом перфорации. Затем по оси

колонны 1 в пределах интервала перфорации или фильтра размещают устройство для ввода газа и раствора, которое состоит из центральной трубы 3, сооб- щенной рукавом 4 с источником сжатого газа, например кислородом или воздухом, а также установленного концент- рично трубе 3 перфорированного хвостовика 5, сообщенного с колонной 1 вверху. В зазоре между трубой 3 и з востовиком 5 установлены радиальные патрубки 6, которые сообщают .трубу 3 с зазором, между хвостовиком 5 и фильтром или интервалом перфорации колон- ны 1„ В радиальных патрубках 6 установлены диспергаторы 7,например, керамические или из пористой резины.

После установки указанного устройства зазор между ним и колонной засы- пают фильтрующим материалом 8, про- ницаемость которого превышает проницаемость породы продуктивного пласта. В качестве материала могут быть использованы крупнозернистый песок, стеклянные гранулы и т„Д0 Поверхность засыпанного материала располагают выше фильтра или интервала перфорации, но ниже верхнего торца хвостовика 5-,

Затем в колонну 1 методом налива или под давлением подают выщелачиваю- щий раствор,например воду, раствор серной кислоты, карбонатный раст- вор и т.д. Одновременно с этим по рукаву 4 в трубу 3 под дав- лением закачивают газ0 Раствор попадает в хвостовик 5 и через мелкие отверстия его перфорации выходит в слой фильтрующего материала 8„ Одновременно с этим в данный материал через радиальные патрубки 6 из трубы 3, дробясь на мелкие пузырьки в дис- пергаторах 7, выходит и газ.

Смешение раствора и газа происходит непосредственно в материале 8, т.е. смешение происходит в режиме фильтрации, В силу, фильтрационного сопротивления материала 8 газ не выходит из этого материала в колонну 1 вверх, как это имеет место в извест- ных способах, а время контакта газа с раствором, т.е. определенного ма закачиваемого раствора и заданного объема газа, резко возрастает по сравнению с известными способами. За счет эт,ого при тех же давлениях резко увеличивается общая площадь поверхности раздела газ-раствор, что приводит к активному массообмену, растворению газа, а выходящие из материала 8 вместе с раствором пузырьки газа в раствороприемный интервал 2, в породы пласта имеют минимальные размеры, которые предотвращают кольмата- цию пород пласта. Благодаря этому удается существенно увеличить степень смешения газа с раствором при одновременном увеличении времени контакта этих компонентов, В силу того, что материал 8 обладает повышенной проницаемостью, не имеет место газовая кольматация этого материала, но при этом активно происходит смешение раствора и газа.

Режимы закачки раствора и газа принимают в каждом конкретном случае на основании проведения опытных экспериментов.

В другом варианте по оси скважины размещают воздухоподводящий патрубок 9 с концентрично расположенной раствороподводящей трубой 10. Выходные отверстия этих элементов располагают под раствороприемным интервалом 2. Между последним и выходными отверстиями размещают решетку-11, закрепленную на трубе 10. На эту решетку засыпают слой фильтрующего материала с повышенной проницаемостью, например мелкий гравий,, Затем под давлением подают раствор и газ, которые проходят вверх через решетку 11 и поступают в материал 120 Расходы раствора и газа принимают такими, чтобы перевести материал 12 в режим псевдоожижения, т„е. в режим кипящего слоя„ Желательно высоту этого слоя принимать равной высоте раство- роприемного интервала 20 Частицы фильтрующего материала 12 в обоих вариантах способа должны быть больше отверстий раствороприемкого интервала 2 колонны 1 о

При прохождении пузырьков газа через кипящий слой движение этих пузырьков резко замедляетсяо При этом они многократно дробятся при столкновениях G частицами материала, находящегося в режиме псевдоожижения. За счет этого также увеличиваются время контакта газа с раствором и поверхность раздела газ-жидкость при одновременном обеспечении дробления газа, не растворившегося в растворе, на мельчайшие пузырьки. Из зоны кипящего слоя раствор с растворенным газом

515

и с газом в виде мельчайших пузырьков поступает в пласт.

Формула изобретения

фие.1

5

зырьков газа в растворе и степени насыщенности раствора газом, забойную часть скважины между фильтром и трубопроводом подачи раствора заполняют инертным по отношению к выщелачивающему раствору фильтрующим материалом с проницаемостью выще проницаемости пород пласта, а смешивание газа с

раствором осуществляют в интервале расположения фильтрующего материала путем перепуска их в указанный интервал из трубопровода и газовода. 2. Способ по п.1, отличаюЩ и и с я тем, что газ и раствор подают в нижнюю часть фильтрующего материала, при этом последний переводят в режим псевдоожижения в выщелачивающем растворе.