Способ разработки слабопроницаемых серных залежей Советский патент 1993 года по МПК E21B43/295 

Изобретение относится к горнодобывающей отрасли промышленности и мбжет быть использовано на предприятиях, добывающих серу методом подземной выплавки, а также на других предприятиях, добывающих полезные ископаемые геотехнологическими методами в слабопроницаемых серных залежах.

Целью изобретения .является создание гидродинамических связей в приподошвенной части залежи и повышение эффективности ее отработки.

На чертеже представлен предложенный способ.

Для разработки слабопроницаемого участка серной залежи 1 производят предварительную подготовку участка путем создания искусственных гидродинамических

связей в пласте, Для этого залежь вскрывают скважинами 2 и 3, которые бурят на глубину ниже подошвы залежи (участки скважины 4 и 5). Затем скважины оборудуют колоннами, оборудованными пакерами 6 и 7, устанавливаемыми ниже подошвы залежи. Далее производят гидроразрыв породы, расположенной ниже подошвы залежи, для чего жидкость гидроразрыва подают одновременно по трубопроводам 9 и 11 через задвижки 8 и 10. После создания трещин гидроразрыва в подстилающих породах в них подают теплоноситель. Подачу теплоносителя осуществляют вначале по трубопроводу 9 через задвижку 8 и далее через нагнетательную колонну 2 по подстилающей породе, а затем откачивают по колонне 3 на поверхность. При появлении отрабо00

х со ел ел

тайного теплоносителя на устье скважины 3 задвижку 9 и 10 закрывают и открывают задвижки 12 и 15. При этом теплоноситель циркулирует по замкнутому контуру, благодаря напору, создаваемому насосом 13. В подстилающих породах теплоноситель отдает тепло, прогревая последние, а также приподошвенную часть залежи за счет передачи тепла теплопроводностью и частично конвекцией. Остывший теплоноситель догревают на поверхности в пароводяном подогревателе смесительного типа 14, пар в который подают по паропроводу 17 через паровую задвижку 16. По мере прогрева приподошвенной части залежи в ней начи- нается выплавка серы, которая, переходя из твердого состояния в жидкое, увеличивается в объеме, благодаря чему снижается прочность залежи у ее подошвы. Для контроля за началом процесса выплавки серы производят ее периодическую откачку на поверхность, для чего скважину 1 оборудуют соответствующими колоннами, включая эрлифтную трубку. При появлении на устье откачкой колонны жидкой серы подачу теп- лоносителя в подстилающие породы прекращают, производят тампонирование участков скважин 4 и 5 (б), оборудуют скважины 2 и 3 водными и серными колоннами, устанавливают пакеры 6 и 7 и производят гидроразрыв ослабленной приподошвенной части залежи. Затем образованные трещины гидроразрыва промывают соляной кислотой, закрепляют их и переходят к предварительному прогреву залежи путем подачи теплоносителя с температурой 100- 1 Т5°С по трубопроводу 9 через задвижку 8 через зэкачную колонну в залежь 1. Отработанный теплоноситель откачивают на поверхность по откачной колонне скважины через задвижку 10 по трубопроводу 11. После окончания предварительного прогрева в залежь подают рабочий теплоноситель с температурой 160 + 5°С и начинают отработку залежи по известной технологии 1.

Пример конкретного выполнения способа,

На разрабатываемом методом ПВС серном месторождении имеют место слабопроницаемые участки, которые составляют 30% от общего объема залежи. Для вовлечения в эксплуатацию слабопроницаемых участков их вскрывают скважинами, расположенными по сетке 20x20 м. Скважины бурят на 5 м ниже подошвы продуктивного пласта, обса- живают их колоннами с пакерными устройствами и производят гидроразрыв подстилающих пород путем одновременной подачи хчйдкости гидроразрыва под давлением 40 кг/см2 как в нагнетательные, так и

0

0

0

5 5 5

0 5

0

5

в водоотливные скважины. После проведения гидроразрыва и промывки образованных трещин кислотой в подстилающие породы закачивают теплоноситель, например воду, с температурой 160°С при давлении 0,8 МПа. При этом производят прогрев приподошвенной части залежи и выплавку из нее серы, благодаря чему прочность приподошвенной части залежи снижается. Откачиваемый на поверхность теплоноситель с расходом 20 м3/ч на поверхности догревают в пароводяном подогревателе и вновь закачивают в подстилающие породы. После 40 дн. прогрева начали проводить периодические откачки жидкой серы на поверхность. На 64 сут. на устье серодобычной скважины была зафиксирована жидкая сера. После этого подачу теплоносителя прекратили, участки скважин, расположенные ниже подошвы залежи, затампонировали, после чего провели повторный гидроразрыв на этот раз в приподошвенной части залежи.

После закрепления и расширения образованных каналов фильтрации ,в залежь подали теплоноситель с температурой 110°С, провели предварительный прогрев залежи, а затем подали рабочий теплоноситель с температурой 160°С и начали разработку подготовленного к эксплуатации слабо-проницаемого участка серной залежи. Благодаря созданию гидродинамической связи в приподошвенной части залежи, из нее добыли дополнительно на 20% серы больше, чем при отработке залежи, подготовленной к эксплуатации по известному способу, за счет снижения потерь серы в остаточных целиках.

Предложенный способ разработки сла- бопррницаемых серных залежей обеспечивает по сравнению с известным следующие преимущества:

обеспечивается надежное создание гидродинамических связей в приподошвенной части залежи;

повышается эффективность отработки залежи благодаря более полному извлечению серы из нижних горизонтов залежи и . снижению потерь серы в остаточных целиках,

Формула изобретения

Способ разработки слабопроницаемых серных залежей, включающий вскрытие залежи скважинами, создание в ней гидродинамических связей между нагнетательными и водоотливными скважинами путем проведения гидроразрыва, предварительный прогрев залежи теплоносителем с температурой 100-115°С, последующую за- качку в залежь теплоносителя с температурой 160+ 5°С, выплавку из продуктивного пласта серы и откачку ее на поверхность, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разработки за счет создания гидродинамических связей в приподошвенной части залежи, перед проведением гидроразрыва серной залежи вскрывают горизонт породы, расположенный ниже подошвы залежи, и производят в нем гидроразрыв, подают в образовавшую

ся трещину гидроразрыва теплоноситель, производят прогрев приподошвенной части залежи и выплавку из нее серы и снижают тем самым прочность приподошвенной части залежи, после чего подачу теплоносителя прекращают и тампонируют часть скважин, пробуренных ниже подошвы серной залежи, а гидроразрыв серной залежи проводят в ее приподошвенной части.

Цель изобретения - создание гидродинамических связей в приподошвенной части залежи и повышение эффективности ее отработки. Сначала вскрывают горизонт породы, расположенный ниже подошвы залежи. Производят первый гидроразрыв в указанном горизонте. Подают в последний теплоноситель и производят прогрев приподошвенной части залежи и выплавку из нее серы, снижая тем самым прочность приподошвенной части залежи. Затем подачу теплоносителя прекращают. Тампонируют часть скважины, пробуренную ниже подошвы залежи. Проводят последующий гидроразрыв в приподошвенной части залежи и далее производят отработку участка по известной технологии. 1 ил. СЛ