Способ контроля за движением теплоносителя Советский патент 1981 года по МПК E21B43/00 

I

Изобретение относится к горнодобывающей промьшш.енности и может быть использовано на предприятиях, добьгвающих природную серу методом под-земной вьшлавки, а также на других предприятиях, добывающих полезныеископаемые с использованием теплоносителей .

;:1ля рационального, использования тепла,, подаваемого с теплоносителем в скважину, например, при.подземной вьшлавке серы, необходимо направлять - поток теплоносителя в сторону отра ботки участка, не допуская его фильтрации на фланги фронта отработки, либо назад в выплавленную зону сёроносного пласта. Ихвестны средства, позволяющие активно влиять на распространение теплоносителя в пласте, например интенсивный отбор пластовой воды через впереди лежащие скважины. Однако для управления указанным способом необходимо иметь

способ контроля за движением теплоносителя.

Известны способы контроля за движением теплоносителя путем непосредственных температурньк замеров в пласте 1 J.

Однако непосредственные измерения температур в пласте практического распространения не получили из-за их дороговизны и сложности техничес10кого осуществления. Кроме того, замер температур в пласте через скважины не позволяет выяви ь изменение температур за пределами добычного участка, а, следовательно, и контро 5лировать теплоносителя по всему добычному пoлю. Так же недостаточно надежная в этом случае работа термопар и подводящих проводов , в условиях повышенных температур,

20 которые имеют место в забое скважины .

Известен также способ контроля за движением теплоносителя, включающий бурение скважин на глубину 1,5-1,6 м от дневной поверхности, установку в них датчиков, измерение с помощью указанных датчиков характе ристик теплового поля и построение вектора, определяющего направление движения теплоносителя f2. Однако указанный способ характеризуется недостаточной достоверностью, точностью и надежностью контроля за движением теплоносителя по изменению температурного поля в приповерхностном слое ; необходимостью проведения сложных аналитических расчетов для определения температурного поля в зоне распространения теплоносителя по результатам замеров температур в приповерхностном слое, снижением точности, получаемой при аналитическом расчете температурного поля в зоне распространения теплоносителя, из-за погрешностей в определении теплофизических параметров гор ных пород, наличием громоздкой, слож ной и дорогостоящей измерительной аппаратуры, включающей геометрический щуп специальной конструкции с пъезокварцевыми термочувствительным резонатором, а также слабой чувствительностью измеряющего элемента, что снижает качество и достоверность получаемых результатов. Целью изобретения является повыще ние точности и достоверности способа а также снижение его трудоемкости. Поставленная цель достигается тем, что в качестве датчиков используют тепломеры, с помощью которых из меряют величины тепловых потоков от теплоносителя к дневной поверхнос ти, а построение вектора, определяющего направление движения теплоносителя, осуществляют путем нахождения совокупности векторов тепловых потоков на построенной по измеренным зна чениям величин тепловых потоков карт изолиний. На чертеже изображена карта изолиний тепловых потоков на добычном участке с векторами тепловых потоков Способ в конкретных условиях осуществляют следующим образом. Для определения направления движе ния теплоносителя выбран серодобычный участок, площадью 20 тыс.м . В состав участка входят 14 скважин, из них 10 серодобычных и 4 водоотливных . Скважины расположены в. щ ахматном порядке с расстоянием между ними 40 м. В серодобыче нагнетательные скважины 1-3 закачивают теплоноситель, а из скважин - 4-7 - осуществляют водоотлив. При движении высокотемпературного теплоносителя (температура теплоносителя заканчиваемого в скважину -16016э С) в рудном массиве возникают мощные тепловые потоки от теплоносителя в зоне его распространения к дневной поверхности. На исследуемом серодобычном участке бурят скважины, глубиной 1,5-1,6м от дневной поверхности, диаметром 350-360 мм, что обуславливается стандартными размерами тепломеров. На глубине 1,5-1,6 м в скважине делают боковой подруб, щириной 350-360 мм, высотой 35-40 мм, в который помещают стандартный тепломер. Тепломеры располагают в щахматном порядке между серодобычными скважинами с расстоянием между тепломерами 40 м. В этом случае необходимо установить 22 тепломера. Выводные провода от тепломеров подс0единяют к двум двенадцати- точечным потенциометрам ЭППгО и производят запись тепловьгх потоков до тех пор, пока линии тепловых потоков на диаграммных лентах не станут постоянными, после чего производят снятие показаний прибора. Полученные значения тепловых потоков сводят в таблицу. Указанные в таблице значения тепло вых потоков наносят на план расположения скважин и строят в масштабе по известной методике карту тепловых потоков в изолиниях относительно скважины 2Н. На каждой линии находят точкиЧ,,С,5,в,,к,П У11 в максимально удаленные от скважины 2. Расстояние от скважины 2 до соответствующих точек, найденных по карте тепловых потоков, равны: до точки а - м; - 25,0 м; С - 37,0 м; 9 - 50,0 м; е - 70,0 м; { - 86,2 м; К- 100,5 м; VI- 113,0 м; е- 130,0 м. Соединяя между собой точки а , 6,(1 d е J J j К, V4 , 6 , ., определяют вектор В распространения тепловых потоков от скважины 2. Аналогично строит изолинии тепловых потоков относительно скважин 1Н, ЗН, находят точки О , б , С ..., а также oj , 6 с и строят векторы CD и EF распространения тепловых потоков от скважин 1 и 3. « - Совокупность векторов АВ, CD и /EF показывает что теплоноситель распространяется от нагнетательных сква жин 1, 2 и 3 преимущественно в нап - равлении водоотливных скважин 5 и 6. Использование предлагаемого спосо ба контроля за движением теплоносит.еля обеспечит получение более точ96НОЙ и достоверной информации по сравнению с контролем за движением теплоносителя по данным приповерхностных температурных замеров; отсутствие сложных аналитических расчетов при получении данных, необходимых для построения карт теплового поля серодобычного участка; отпадает необходимость в проведении сложных аналитических расчетов, отсутствие громоздкой, сложной и дорогостоящей аппаратуры для проведения замеров; повышение чувствительности измеряющего элемента улучшение качества и достоверности получаемых результатов.

изобретения . Способ контроля за движением теплоносителя, включающий бурения скваж на глубину 1,5-1,6 м от дневной поверхности, установку в них датчиков измерение с помощью указанных датчиков характеристик теплового поля и построение вектора, определяющего направление движения теплоносителя, отличающийся тем, что с целью повышения точности и достове ности способа, а так же снижения его трудоемкости, в качестве датчиков используют тепломеры, с помощью кото рых измеряют величины тепловьпс потоков от теплоносителя к дневной повер / ности а построение вектора определяющего направление движения теплоносителя, осуществляют путем нахождения совокупности векторов тепловых потоков на построенной по измеренным значениям величин тепловых потоков карты изолиний. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Тархов А.Г. и др. Подземная геофизика. М. Недра, 1973, с, 1А5. 2.Разработка способа контроля за движением теплоносителя в процессе подземной выплавки серы методом при поверхностной геометрической съемки.Отчет Института геологии и геохимии горючих ископаемых АН УССР Львов, 1976, с. 55-65.