Способ извлечения материалов из продуктивных горизонтов

 

Изобретение относится к горному делу и геологии и может быть использовано при скважинной гидродобыче полезных ископаемых из продуктивных горизонтов, а также при их валовом опробовании. Цель - повышение эффективности процесса за счет обеспечения оперативного контроля за размерами выемочной камеры (ВК). На продуктивный горизонт бурят скважину, размещают в ней гидромониторный агрегат с размывающей насадкой и гидроподъемным устройством. Осуществляют размыв пород напорной струей жидкости с формированием ВК. Пульпу выдают на поверхность. Периодически определяют радиус ВК путем введения через насадку токопровода (ТП) с датчиком (Д) на конце. Фиксируют момент выхода Д к срезу насадки. Перемещают ТП вместе с Д вдоль струи и фиксируют момент входа Д в зону взаимодействия струи с забоем. О величине радиуса судят по длине участка ТП, вышедшего из насадки за время между фиксированными монетами. Параметры размыва корректируют по величине определенных радиусов ВК. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 Е 2.1 С 45/00 .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4411736/23-03 (22) 18.04.88 (46) 15.03. 90. Бюл. № 10 (71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промьппленности

"Гиредмет" (72) Б,Н.Байков, M.M.Ñìèðíîâ, .Э.И.Черней, В.P.Áóÿíîâ и Ю.В.Либер .(53) 622.234.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1137205, кл. E 21. С 45/00, 1983.

Аренс В.Ж. и др. Скважинная гидродобыча твердых полезных ископаемых.

М.: Недра, 1980, с. 133-134. (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ ИЗ

ПРОДУКТИВНЫХ ГОРИЗОНТОВ (57) Изобретение относится к горному делу и геологии и может быть использовано при скважинкой гидродобыче полезных ископаемых из продуктивных . горизонтов, а также при их валовом опробовании. Цель изобретения — поИзобретение относится к горному делу и геологии и может быть использовано при скважинной гидродобыче полезных ископаемых из продуктивных горизонтов, а также при их валовом опробовании.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса за счет обеспечения оперативного контроля за размерами выемочной камеры.

На чертеже изображена схема реализации предлагаемого способа.

Способ осуществляют следующим образом.

2 вышение эффективности процесса за счет обеспечения оперативного контроля за размерами выемочной камеры (ВК). На продуктивный горизонт бурят скважину, размещают в ней гидромониторный агрегат с размывающей насадкой и гидроподъемным устройством. Осуществляют размыв пород напорной струей жидкости с формированием ВК. Пульпу выдают на поверхность. Периодически определяют радиус ВК путем введения через насадку токопровода (ТП) с датчиком (Д) на конце ° Фиксируют момент выхода Д к срезу насадки. Перемещают ТП вместе с Д вдоль струи и фиксируют момент входа Д в зону взаимодействия струи .с забоем. О величине радиуса судят по длине участка ТП, вьппедшего из насадки за время между фиксированными моментами.

Параметры размыва корректируют по величине определенных радиусов ВК.

1 ил.

Продуктивный горизонт 1 вскрывают скважиной 2, в которую вводят скважинный гидромониторный агрегат

3 с поперечно расположенной размывающей насадкой 4 и гидроподъемным устройством, например гидроэлеватором.

В насадке 4 соосно с ней устанавливают воздушную трубку 5, входное отверстие которой расположено в критическом сечении насадки 4 и среза последней. Трубку 5 выводят из става агрегата 3 и соединяют с прочным полиэтиленовым шлангом малого диаметра, например 10 мм, верхняя часть которого выведена на поверхность.

1550144 После размещения агрегата 3 в

,скважине 2 приступают к размыву пород. Для этого по напорной колонне через насадку 4 подают под давлением жидкость, например воду. Образованная в насадке струя 6 размывает породу продуктивного горизонта 1 с образованием выемочной камеры 7. Горная масса из забоя камеры 7 гоступает к всасу гидроподъемного устройства агрегата 3 и выдается на поверхность °

Благодаря тому, что выход воздушной трубки 5 находится в критическом сечении насадки 4, через указанную трубку и через полиэтиленовый шланг подсасывается воздух, так как у выхода трубки 5 в критическом сечении насадки 4 формируется зона разряжения. Ввод воздуха обеспечивает демпфирование колебаний жидкости в критическом сечении и уменьшение кавитационных явлений, что в свою очередь улучшает гидродинамические характеристики струи.

Прн необходимости контроля за размером образующейся выемочной камеры

7 через шланг с поверхности в трубку

5 подают нитевидный токопровод 8 с установленным íà его конце датчиком

9. В качестве датчиков могут быть использованы широко применяемые в промышленности датчики давлений, например пьезодатчики, тензодатчики и т.д. Преимущество следует отдавать пьезодатчикам в силу их минимальных размеров, а также возможности фиксации переменных динамических нагрузок

Нитевидный токопровод 8 наверху наматывается на управляемый ролик 10, которым регулируется скорость спуска и перемещения токопровода, а с ролика 10 другой конец токопровода подсоединяется к измерительной аппаратуре, например к усилителю и осциллографу.

Каких-либо затруднений по перемещению токопровода 8 с датчиком по шлангу к срезу трубки 5 не возникает в силу подсасывающего эффекта, т.е. токопровод 8 с датчиком 9 перемещаются потоком воздуха. При выходе датчика 9 из трубки 5 к срезу насадки 4, т.е. при его попадании в поток жидкости, датчик срабатывает и сигнал фиксируется на записывающей аппаратуре. При этом производят остановку токопровода 8 и на него на поверхности у выхода шланга наносят метку. Далее приступают к перемещению токопровода 8 с датчиком 9 в струе 6 вдоль последней. Одновременно с этим постоянно следят за показаниями датчика, которые носят достаточно равномерный характер, специфичный для работы датчика 9 в у6яовиях перемещения в свободной струе. За счет малого веса датчика 9 и токопроI вода 8 последние перемещаются в струе 6 практически по ее оси, т.е. токопровод 8 с датчиком 9 тянутся в горизонтальной плоскости струей 6 к забою выемочной камеры 7.

Как тдлько датчик 9 достигает зоны взаимодействия струи 6 с забоем камеры 7, резко меняются показания пьезодатчика, т.е. происходит резкое

20 изменение динамических давлений в указанной зоне. Это объясняется тем, что в свободно истекающей струе хоть и происходят изменения динамических давлений, но они носят закономерный достаточно спокойный характер, однако при встрече струи с преградой эти закономерности исчезают и изменения давлений носят хаотический характер, что регистрируется пьезодатчиком.

При применении акустического датчика можно также проследить резкое изменение сигналов при выходе указанного датчика в зону взаимодействия струи с забоем. При необходимости момент выхода датчика 9 в указанную зону взаимодействия может на поверхности сопровождаться звуковым сигналом.

В указанный момент выхода фиксируют меткой на токопроводе 8 на поверхности длину выведенного участка токопро40 вода 8. Затем извлекают верхнюю часть токопровода 8 из полиэтиленового шланга и замеряют длину от метки, нанесенной в момент выхода датчика 9 к срезу насадки 4, до метки, нанесенной в момент выхода датчика 9 в зону взаимодействия струи 6 с забоем камеры 7. По измеренной длине судят о расстоянии от насадки 4 до забоя формируемой камеры 7, т.е. о радиусе камеры 7, Измерение можно осуществлять также иным путем. После фиксации момента выхода датчика 9 к срезу насадки 4 перемещают токопровод 8 с заранее

55 заданной скоростью, например 1 м/мин, и замеряют время от.момента выхода датчика 9 к срезу насадки 4 до момен-. та выхода этого датчика в зону взаФормула и з о б р е т е н и я

Способ извлечения материалов иэ продуктивных горизонтов, включающий

Составитель В.Петрищев

Редактор М,Петрова Техред Л.Сердюкова Корректор М,Кучерявая

Заказ 255 Тираж 392 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 15 имодействия струи 6 с забоем камеры 7.

По мере отработки камеры производят многократные замеры расстояний от насадки 4 до забоя камеры 7 (радиусов камеры) для получения формируемых профилей камеры и корректировки управления работой агрегата 3 и параметров размыва для предотвращения недомыва или излишнего с точки зрения безопасности размыва пород камеры.

Для обеспечения вращения агрегата после очередных замеров могут извлекать токопровод 8 иэ шланга, а затем при необходимости новых замеров снова вводить его в шланг. Можно также временно отсоединять верхний конец токопровода от ролика 10 и закреплять его на верхнем конце полиэтиленового шланга, который вращается вместе с агрегатом при размыве.

50144 6 бурение скважины, размещение в ней скважинного гидромониторного агрегата с размывающей насадкой и гидроподъемным устройством, размыв пород напорной струей жидкости с формированием выемочной камеры, выдачу пульпы на поверхность, определение радиусов выемочной камеры и корректировку параметров размыва по величине радиусов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффек-. тивности процесса путем обеспечения оперативного контроля за размерами

15 выемочной камеры, определение радиусов выемочной камеры осуществляют в процессе размыва пород введением через размывающую насадку токопровода с датчиком на его конце, при этом фиксируют момент выхода датчика к срезу насадки, перемещают токопровод с датчиком вдоль струи и фиксируют момент входа датчика в зону взаимодействия струи с забоем, а о

25 величине радиуса судят по длине вышедшего иэ насадки за время между указанными фиксированными моментами участка токопровода.