Способ выщелачивания полезных ископаемых из продуктивных горизонтов

 

Изобретение относится к геотехнологии и может быть использовано при выщелачивании полезных ископаемых (ПИ) из продуктивных горизонтов. Цель - повышение эффективности выщелачивания ПИ из сложноструктурных продуктивных горизонтов за счет снижения потерь полезного компонента и снижения непроизводительных расходов раствора (р). Способ выщелачивания ПИ из продуктивных горизонтов включает вскрытие горизонта закачными и откачными скважинами (С), которые оборудуют фильтрами в пределах продуктивного горизонта. Затем в последнем выделяют высокопроницаемые породы и слабопроницаемые пропластки. Определяют критический напорный градиент, при котором начинается суффозия в высокопроницаемых породах. Определяют также критический напорный градиент, при котором начинается суффозия в породах слабопроницаемых пропластков. Осуществляют подачу выщелачивающего раствора Р по закачным С. Откачку продуктивного Р осуществляют из откачных С с созданием эксплуатационного напорного градиента фильтрации между откачными и закачными С. Напорный градиент при подаче выщелачивающего и откачке продуктивного Р поддерживают постоянным на протяжении всего периода закачки-откачки. При этом поддерживают соотношение J<SB POS="POST">K1</SB>*98J<SB POS="POST">э</SB>*98 J<SB POS="POST">K2</SB>, где J<SB POS="POST">э</SB> - эксплуатационный напорный градиент

J<SB POS="POST">K1</SB> - критический напорный градиент, при котором начинается суффозия в высокопроницаемых породах

J<SB POS="POST">K2</SB> - критический напорный градиент, при котором начинается суффозия в породах слабопроницаемых пропластков.

СОЮЗ СОЕЕтСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (Ш (д1) Е 21 В 43/28

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, " ;,,„

Н А ВТОРСНОМ .К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Цель изобретения - повышение эффективности выщелачивания полезных ископаемых из сложноструктурных продуктивных горизонтов эа счет сни жения потерь полезного компонента и снижения непроизводительных расходов раствора. (21) 4431640/23-03 (22) 14.04.88 (46) 15.03.90. Бюл. 1(10 (71) Московский геолого-.разведочный институт им. Серго Орджоникидзе (72) М.М. Смирнов, В.P. Буянов, В.М. Серебрянников и С.A. Рыбакова (53) 622.234.4(088.8)

I (56) Авторское свидетельство СССР

N 1364702, кл. E 21 В 43/28, 1985.

Калабин А.И. Добыча полезных ископаемых подземным выщелачиванием и другими геотехнологическими методами. М; Атомиздат, 1981, с. 68-70. (54) СПОСОБ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ПОЛЕЗНЫХ

ИСКОПАЕМЫХ ИЗ ПРОДУКТИВНЫХ ГОРИЗОНТОВ (57) Изобретение относится к геотехнологии и м.б. использовано при выщелачивании полезных ископаемых (ПИ) из продуктивных горизонтов.

Цель - повышение эффективности выщелачивая ПИ из сложноструктурных продуктивных горизонтов за счет снижения потерь полезного компонента и снижения непроизводительных расходов раствора (Р). Способ выщелачивания ПИ из продуктивных горизонтов включает вскрытие горизонИзобретение относится к геотехнологии и может быть использовано при выщелачивании полезных ископаемых из продуктивных горизонтов, представленных породами с различной проницаемостью.

2 .та закачными и откачными скважинами (С), которые оборудуют фильтрами в пределах продуктивного горизонта.

Затем в последнем выделяют высоко-, проницаемые породы и слабопроницаемые пропластки. Определяют критический напорный градиент, при котором начинается суффоэия в высокопроницаемых породах. Определяют также критический напорный градиент, при котором начинается суффозия в породах слабопроницаемых пропластков.

Осуществляют подачу выщелачивающего раствора Р по закачным С. Откачку продуктивного Р осуществляют иэ откачных С с созданием эксплуатационного напорного градиента фильтрации между откачными и эакачными С.

Напорный градиент при подаче выщелачивающего и откачке продуктивного

P поддерживают постоянным на протяжении всего периода закачки-откачки. При этом поддреживают соотношение К1(тэ (I„ã, где э- эксплуатационный напорнйй градиент;

I z, — критический напорный градиент, прй котором начинается суффоэия в высокопроницаемых породах, I <— критический напорный градиент, при котором начинается суффоэия в породах слабопроницаемых пропластков.

1550113

45

Сущность изобретения заключается в следующем. Обводненный продуктивный горизонт, представленный про4лоями хорошо- и слабопроницаемых

5 пород, например песками и суглинками, вскрывают, рядами закачных и откачных скважин, которые оборудуют

Фильтрами в пределах продуктивного горизонта. 10

На основе проведения предвариТельных модельных, а затем и натурНых экспериментов определяют напор ные градиенты фильтрации для хорошо

) проницаемых пород и для пород слабопроницаемых пропластков, при которых в этих породах начинается суффозия. После определения указанных критических напорных градиентов и .уточнения их на опытном участке принимают режим выщелачивания полезного ископаемого, исходя из постоянного поддержания напорного градиента фильтрации при закачке и откачке выщелачивающего раствора, например серной кислоты, карбонатов и т.д., в пределах I„

При выбранном режиме фильтрации в хорошо проницаемых породах продуктивного горизонта происходит 40 суффозионное перемещение мелких частиц породы с кольматацией ими пор и поровых каналов хорошо проницаемых пород, что приводит в конце концов к существенному снижению проницаемости этих пород, однако при этом в породах слабопроницаемых прослоев продуктивного горизонта суффозия не наблюдается и большая часть выщелачивающего раствора начинает фильтроваться по указанным .слабопроницаемым пропласткам, выщелачйвая полезное ископаемое из них, т.е. в предлагаемом способе существенно снижаются потери полезного

55 компонента по сравнению с известными способами в силу проработки раствором слабопроницаемых богатых полезным компонентом пород, и при

I этом резко сокращаютсй непроизводи-. тельные расходы раствора.

В том случае, если и в хорошо проницаемых породах наблюдается наличие полезного компонента, сначала выщелачивание производят в обычном режиме с извлечением полезного компонента из хорошо проницаемых пород, а затем переходят на режим предлагаемого способа, выщелачивая полезное ископаемое из слабопроницаемых пропластков.

Известно, что при выщелачивании полезного ископаемого из сложно- структурного продуктивного горизонта, представленного песками и глинизированными песками, при разности в давлениях закачки и откачки

10 кг/см скорость фильтрации хорошо проницаемых пород 5 м/сут, а менее проницаемых 1 м/сут. Скорость фильтрации, при которой наступает суффозия в хорошо проницаемых породах, равна 6 м/сут, а в менее прони- цаемых 2 м/сут. На основании этого принимают скорость фильтрации в хорошо проницаемых породах 7 м/сут, а в менее проницаемых 1,4 м/сут при давлении 14 кг/см ° В этом, 2 случае s хорошо проницаемых породах выбранная скорость фильтрации будет приводить к суффозии, а в менее проницаемых суффозии наблюдаться не будет, т.е. хорошо проницаемые породы будут постепенно кольматироваться, и большая часть раствора будет фильтроваться по слабопроницаемым пропласткам.

Формула изобретения

Способ выщелачивания полезных ископаемых из продуктивных горизонтов, включающий вскрытие горизонта закачными и откачными скважинами, подачу выщелачивающего раствора в эакачные скважины и откачку продуктивного из откачных с созданием эксплуатационного напорного градиента фильтрации между указанными скважинами, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности выщелачивания полезных ископаемых из сложноструктурных продуктивных горизонтов за счет снижения потерь полезного компонента и непроизводительных расходов раствора, выделяют в продуктивных го1550113

Составитель Н. Руденко

Техред А.Кравчук Корректор О. Ципле

Редактор А. Долинич

Заказ 254 Тираж 478 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, W-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 191 риэонтах высокопроницаемые породы и слабопроницаемые пропластки, определяют критический напорный градиент, при котором начинается суффоэия в высокопроницаемых породах, и критический напорный градиент, при котором начинается суффозия в породах слабопроницаемых пропластков, а напорный градиент при подаче 1р вьицелачивакнцего и откачке продуктивного растворов поддерживают постоянным на протяжении всего периода закачки-откачки, при этом поддержива" ют соотношение

1 к < Тк где ? . — эксплуатацйонный напорный градиент;

I> — критический напорный гра" диент, при котором начинается суффозия в высокопроницаемых породах;

I - критический напорный грак диент, при котором начина-. ется суффоэия в породах слабопрониЦаемых пропластков.