Способ подземного растворения мощных соляных залежей

 

СПОСОБ ПОДЗЕМНОГО РАСТВОРЕНИЯ МОЩНЫХ СОЛЯНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ, включающий бурение скважины, размыв подготовительного горизонтального вруба, подачу нерастворителя и размыв камеры путем заглубленной водоподачи, отличающийся тем, что, с целью повышения полноты отраьотки залежей в пределах проектного контура при обеспечении максимальной производительности камеры по кондиционному рассолу, из скважины до сопряжения с горизонтальным врубом образуют вертикальную выработку диаметром 0,10 ,15 проектного диаметра камеры, нерастворитель поддерживают на постоянном уровне в кровле вертикальной выработки и размью камеры ведут послойно снизу вверх, устанавливая уровень водоподачи в подошве каждого слоя, при этом высоту tv горизонтального слоя определяют по формуле где Q - производительность камеры по кондиционному рассолу, м/ч; И - проектный радиус камеры. Mi f - радиус вертикальной выработки , м.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (И) А (11 Е 21 В 43/28 ф(, Г, ig!7 ь «1

Ц ьь ьИ1 Д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ки, м.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТКРЫТИЙ (21) 3577044/22-03 (22) 12.04 ° 83 (46) 15.09.84. Бюл. У 34 (72) Л.Н.Патрунова, Е.П.Каратыгин, В.С.Романов, М.П.Немков, P.À.Ãàëååâ, P М.Абдеев и А.А.Орехов (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт галургии и

Стерлитамакское производственное объединение "Сода" (53) б22.234.4(088 ° 8) (56) 1. Пермяков Р.С. и др. Технология добычи солей. М., "Недра", 1981, с. 171-172.

2. Там же, с 173-174 (прототип) . (54) (57) СПОСОБ ПОДЗЕМНОГО РАСТВОРЕНИЯ МОЩНЫХ СОЛЯНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ, включающий бурение скважины, размыв подготовительного горизонтального вруба, подачу нерастворителя и размыв камеры путем заглубленной водоподачи, отличающийся тем, что, с целью повышения полноты отработки залежей в пределах проектного контура при обеспечении максимальной производительности камеры по кондиционному рассолу, из скважины до сопряжения с горизонтальным врубом образуют вертикальную выработку диаметром 0,10 15 проектного диаметра камеры, нерастворитель поддерживают на постоянном уровне в кровле вертикальной выработки и размыв камеры ведут послойно снизу вверх, устанавливая уровень водоподачи в подошве каждого слоя, при этом высоту h. горизонтального слоя определяют по формуле с

Ьь - 577 — -(R1. г ) (9 где с — производительность камеры по кондиционному рассолу, м /ч, R — проектный радиус камеры, м, Т вЂ” радиус вертикальной выработ1113521

Изобретение относится к технологии подземного растворения солей через буровые скважины с поверхности и может быть использовано как при эксплуатации вновь разрабатываемых соляных залежей, так и при доработке оставленных в недрах запасов, недоизвлеченных ранее применяемымк способами разработки.

Подземное растворение солей харак" 10 теризуется значительными потерями запасов в недрах. Ввиду сложного, неправильного формирования камер потери в пределах проектного контура сос" тавляют от 20 до 607, что связано со 15 значительным экономическим ущербом: требуется включение в эксплуатацию новых участков месторождения, отчуждения земельных угодий и досрочное вложение капитальных затрат для вос- 20 .производства мощностей.

Известен способ ступенчатого (послойного) растворения соляных залежей, при котором после размыва горизонтального подготовительного вруба 25 отработка камер ведется отдельными горизонтальными слоями (ступенями) с, подачей растворителя в кровлю слоя и изоляцией потолка каждого слоя нерастворителем. Для перехода на выемку 50 нового слоя осуществляют выпуск нерастворителя с отработанного уровня и подъем его на новый, отвечающий потолочине следующего слоя. Одновременно на высоту очередного слоя произво 35 дится подъем уровня водоподачи t1$.

Недостатками известного способа являются неравномерное развитие камеры по высоте и, как следствие, неполная отработка запасов, а также за"40 ниженная производительность, так как кровля прикрыта нерастворителем.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ подзем-45 ного растворения мощных соляных залежей, включающий бурение скважины, размыв подготовительного горизонтального вруба, подачу нерастворителя и размыв камеры путем заглубленной во- 50 доподачи, при этом стенки камеры растворяются рассолом средней концентрации путем конвективного смешения восходящего потока растворителя с опускающимися потоками насыщенного рассола t23.

Недостатками известного способа являются превышения проектных параметров на уровне водоподачи при одновременном недоизвлечении соли выше этого сечения на всю высоту отработки, эксплуатация на заниженной производительности скважины и невозможность доизвлечения оставленных запасов соли.

Цель изобретения — повышение полноты отработки залежей в пределах проектного контура при обеспечении максимальной производительности камеры по кондиционному рассолу.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу подземного растворения мощных соляных залежей, включающему бурение скважины, размыв подготовительного горизонтального вру" ба, подачу нерастворителя и размыв камеры путем заглубленной водоподачи, из скважины до сопряжения с горизонтальным врубом образуют вертикальную выработку диаметром 0,1-0,15 проектного диаметра камеры, нерастворитель поддерживают на постоянном уровне в кровле вертикальной выработки и размыв камеры ведут послойно снизу вверх, устанавливая уровень водоподачи в подошве каждого слоя, при этом высоту Ф горизонтального слоя определяют по формуле

4=577 — 3— (Pt yt ) где С вЂ” производительность камеры по кондиционному рассолу, м /ч

Я вЂ” проектный радиус камеры, м;

У вЂ” радиус вертикальной выработки, м.

Теоретические и аналитические исследования процесса подземного растворения солей показали, что размер вертикальной выработки является показателем достижения равномерного перемешивания поступающего снизу растворителя и опускающегося рассола при условии максимальной производительности камеры по кондиционному рассолу. При других размерах выработки не происходит равномерного перемешивания и, соответственно, не формируется цилиндрическая выработка. При меньших размерах преобладает развитие нижней части выработки, при большихразвитие верхней части. При диаметре

0,1-0, 15 проектного диаметра камеры обеспечивается развитие цилиндрической формы и соответственно образование растворителя со стабильной концентрацией. При отработке слоя расз 11135 четной высоты происходит равномерное перемешивание растворителя и обеспечивается развитие камеры в пределах проектного контура. Формула для определения высоты горизонтального слоя получена эмпирически из условий полной отработки цилиндрического кольца при изменяющихся производительности камеры и площади потолочины.

Стабильная концентрация поступающего иэ вертикальной выработки рассола (порядка 250 г/л) почти исключает стратификацию рассола по высоте отрабатываемого слоя, что при ступенчатом способе и при заглубленной ста- ционарной водоподаче является причиной формирования конусообразных ступеней.

На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа.

После размыва подготовительного вруба 1 отрабатывают вертикальную выработку 2 на всю высоту интервала, для чего подачу воды и нерастворителя осуществляют в кровлю интервала и

Выработка размыкается с производительностью, обеспечивающей конвективное смешение растворителя с образующимся рассолом, и характеризуется цилиндрическим ее развитием. По данным экспериментальных работ конвективное смешение достигается при производительности камеры 40-50 м /ч для высот отрабатываемого интервала 20-40 м и

60-70 м /ч для 50-100 м. При этом цилиндрическая выработка достигает в диаметре 15-20 м (0,1-0,15 проектного диаметра), что фиксируется гидролокационными съемками камер. На следующей стадии отработки камеры водоподачу опускают в нижнюю часть отрабаты40

21 4 ваемого интервала «Й! и происходит расширение вертикальной выработки и доработка до проектных размеров горизонтальной части камеры. При подаче растворителя в подошву выемочного слоя на определенную высоту обеспечивается равномерное перемешивание растворителя в горизонтальном сечении и отработка цилиндрического кольцевого слоя соли 3. Высоту этого слоя (И) определяют по соотношению h 577 — э— дг а) где С вЂ” производительность камеры по кондиционному рассолу, м /ч, 1 — проектный радиус камеры, м, . — радиус вертикальной выработки, м.

После выемки слоя 3 водоподачу осуществляют в подошву очередного. слоя 4 на уровне Cv . Причем при расчете высаты слоя 4 учитывается увеличение производительности камеры по мере роста ее объема и уменьшения площади потолочины по мере выемки отрабатываемого интервала соли. После отработки слоя 4 водоподачу устанавливают на уровне ч и отрабатывается слой 5 на расчетную высоту. Таким образом происходит отработка всего интервала соли, причем высота слоев возрастает к кровле интервала.

Общее количество слоев зависит от мощности интервала.

Данный способ обеспечивает полную отработку камеры при максимальной производительности, а также равномерное на определенную высоту растворение потолка камеры в пределах проектного цилиндра.

1113521

Составитель Н.Руденко

Редактор В.Ковтун Техред Л.Коцюбняк Корректор Г.Огар

Эаказ 6542/26 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 . Филиал IlIIIl "Патент", г,ужгород, ул.Проектная, 4