Способ исследования геотехнологических свойств водоносных рудовмещающих пластов Советский патент 1980 года по МПК E21B43/28 

(54) СПОСОБ ИССЛЕДСВАНИЯ ГЕОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВОДОНОСНЫХ РУДОВМЕЩАЮЩИХ ПЛАСТОВ ..-. 1 Изобретение относится к горному депу и может быть использовано при разведке водоносных рудовмещающих плас- . тов для оценки возможности и условий их разработки способом подземного выще лачивания. Известен способ исследования гео- технологических свойств водоносных рудо вмещающих пластов, включающий создание опытной ячейки, состоящей из трех закач ных и одной откачной скважин, подачу -В пласт выщелачивающего раствора через закачные скважины и откачку продуктивного раствора через откачную скважину при соблюдении баланса откачки и закачки и определение геотехнологических свойств пласта М. ; Недостатками известного способа являются необходимость сооружения болбщбгЬ количества: опыт йЬКХ Технологически скважин, значительный расход выщелачи вающего раствора и большие затраты вре мени на исследование. Известен способ исследования геотехнологических свойств водоносных рудовмещающих пластов, включающий лаборатярные испытания образцов руд исследуемого пласта, создание опытной ячейки, состоящей из двух технологических скважин, закачной и откачной, подачу в пласт выщелачивающего раствора через закачную скважину, наблюдение за фильтрацией выщелачивающего раств фа по пласту и образованием продуктивного раствора, осуществление откачки через откачную скважину и определение геотехнологичесKIIX характеристик пласта 2. Целью изобретения является повыщение точности и сокращение времени исследования. Это достигается тем, что подачу выщелачивающего раствора в пласт и откачку продуктивного раствора осуществляют при коэффициенте дебаланса дебитов закачной и откачной скважин, равном 4-1О. Кроме того, закачку выщелачивающего ipacTBopa и откачку продуктивного раствоpa закан ивйкэтт при свижении содержания полезного ко.мпонента в продуктгивнЬм р астворе до минимально доп Ь имого по тезшологическим требованиям эначения, опр еделяемого с учетом коэффициентадебалшеа. -: - -----------; --- -- На фиг, 1 изображена опытная ячейка ркважин, вписанная в схему чередующихся рядов закачных и откачных эксплуата:ци6н1аь1х скважин, пробуренных по квадрат ной сетке; на фиг, 2 - опытная ячейка сквайшн, а1исанная в схему -чередующихся рядов закачных и откачных эксплуатационных скважин, пробуренных по прямоугольной сетке; на фиг, 3 - onibiTHart ячейка скважин, вписанная в схему череДУ1О1ЦИХСЯ в ряду закачных и откачных скв|ажин, пробуренных по квадратной сетк на фиг, 4 - опь1тная ячейка скважин, вписанная в схему с расположением закачных скважин по шестиугольной сетке и откачных скважин в центре каждого шестиуг 5льника; на фиг. 5 даны контуры области циркуляции растворов в пласту, вркрытом ячейкой, состояоцей из закачной и откачной скважин, построенные для раз личнь1Х значений коэффициента дебаланса дебитов растворов of.; на фиг, 6 - кри вая завйсим6стй максимальной Оргн сйтел ной длины л икни тока растворов (-) от коэффициента дебаланса дебитов растворов () на фиг, 7 - крйв;ая зависимости относи- тельной площади вьпцелачнвания ( -Ъд ) от коэффициента дебаланса дебитов растворов ( оС ); нас фиг, 8 - кривая зависимости коэффициента , коэффициента дебаланса дебитов растворов( Предлагаемцй способ осуществляют следующим образом. Предварительными гидрогеологическими исследованиями устанавливают фактически достижимые для данного пласта дебиты скВ1ажин для откачки и закагчйи пластовых вод. Указанные дебиты рассматрива бт как верхние пределы для пос ледуйщёго геотехнологического исследования, Лабсраторными испытаниями образ цов исследуемого пласта определяют вид я состав рабочего выщелачивающего раств а. Затем создают опытную ячейку йутем вскрытия исследуемого пласта за- етной 1 и откачной 2 скважинами, приго1а ввают рабочий вьпделачивающий |Шт6ор и пода(от его в плас через за качодтр скважину 1 с дебитом Оц , Оанов|Уё1 ённо осуществляют откачку Непродуктивного раствора, образовавшегося в {фбКессё фип традш вьпделачивающего. раствора по рудовмещающему пласту, совместно с пластовой водой, через откаФ ную скважину 2 с дебитом QQ , Подачу вьпцелачивающёго раствора и о i качку продуктивного раствора совмес гно с йластовой водой осуЩествляют при коэффициенте дебала1Нса дебитов растворов оС. - , равном 4-10, Откачиваемый раствор подают на сброс, В зависимости от величины коэффициентв дебаланса дебитов растворов /. в iuiiacTe формируется область циркуляции растворов, которая характеризуется относительной длиной линии тока растворов g н относительной плсноадью выщелачивемия - , где d - длина максимальной линии тока раствора в ячейке; b - расстояние между -откачной и закачной скважинами; F - площадь области циркуляции растворов по пласту в ячейке. Величину коэффициента дебаланса дебитов растворов С в пределах от 4 до 10 выбирают, исходя из значений -g 1,35-2,0 и 0,435-1,0 характерных для типовых схем расположёши технолргическюс скважин при промышленной эксплуатации месторождений способом подземного вьпцелачивания (см, фиг, 6 и 7), Выбор значений дебита подачи растворов ( Оц ), дебита откачки растворов (Q.Q ), расстояния между скважинами ( b ) осуществляют, исходя иа значений верхних пределов дебитов, условия сС 4-1О, необходимых затрат выщелачивающего раствора и длительности опыта. Два последних показателя определяют из зависимостей V V 3ymF И п. где V - необходимый объем вы1целачивающего раствора; 3. - отношение Ж:Т, необходимое для полного извлечения полезного комйонен та; . у - объемный вес пород; п - мощность водоносного рудовмешающего пласта; t, - длительность опыта. Значение «J { .) о1феделяют в зависимости от о(. (см, фиг, 8) последующей подстановкой в зависимости и . K-wb к wi с и . в процессе закачки и откачки pacrieo,ров ведут наблюдения за дебатами скважин, положением уровня жидкости в них, содержанием в откачиваемом продуктивном растворе полезного компонента и вы щелачивающего агента. Исследование считают законченным, когда содержание полезного компонента в продуктивном растворе достигнет мак- симума и aateM снизится до минимально допустимого по технологическим требованиям значения, определяемого с учетом коэффициента дебаланса . После этог закачку и откачку растворов прекращают По результатам исследовация, зная запасы полезного компонента в пределах исследованного объема плас.та, извлеченное с продуктивным раствором ег-о количество, поданное в пласт и извлечен ное количество выщелачивающего агента, известными способами определяют гео.технологические характеристики пласта: степень извлечения полезного компонента из , отношение Ж:Т; удельные затраты растворителя, максима; ъную кон центрацию полезного компонента в продук тивном растворе. Предлагаемый способ позволяет опера тивно получить основные геотехнологические характеристики рудовмещающего пласта при одновременном повышении точ ности исследования за счет максимальнаго : гидродинамического 1 подобия режим исследования и режима эксплуатации. Формула изобретения 1. Способ исследования геотехнологических свойств водоносных рудовмещающих пластов, включающий лабораторные испытания образцов руд исследуемого пласта, создание опытной ячейки, состоящей из двух технологических скважин, закачной и откачной, подачу в пласт выщелачивающего раствора через закачную скважину, наблюдение за фильтрацией выщелачивающего раствора по пласту и образованием продуктивного раствора, осуществление откачки откачную скважину и определение геотехнологическнх характеристик пласта, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности и сокращения времени исследования, подачу выщелачивающего раствора в пласт и откачку продуктивного раствора осуществляют при коэффициенте дебаланса дебитов закачной и откачной скважин, равном 4-10. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что закачку выщелачивающего раствора и откачку продуктивного раствора заканчивают при снижении содержания полезного компонента в продуктивном растворе до минимально допустимого по технологическим требованиям значения, определяемого с учетом коэффициента дебаланса. . . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3309i4O, кл. 299-4, 1967. 2.Бахуров В. Г., Руднева И. К; Химическая добыча полезных ископаемых. М.,г Недра 1972, с. 124-125 (проотип).

©

е

@

©

ее

Ш

1

9

0.5Ь

Г

Фиг.. 2

v

N.

j | Характерны дли промышенныл

смм . -.

11г

5 б

F

W

арактериы 9ля п отишленных схем

тг-г

т 5

г

г

I

а 10

т

1г Фаг. 6

т

-1- 0

-T- 3

7 8 4419,7