Способ обработки продуктивных горизонтов газообразным продуктом при геотехнологической добыче полезных ископаемых

 

Изобретение относится к области геотехнологии и может быть использовано при выщелачивании подземных ископаемых. Цель - улучшение условий обработки продуктивного горизонта (ПГ) газообразным продуктом (ГП) путем обеспечения возможности ввода этого продукта в труднодоступные зоны ПГ. Формируют в ПГ по меньшей мере одну полость. Производят капсулирование в природном измельченном цеолите ГП, приготовляют и закачивают в полость суспензию в виде жидкости и цеолита. В процессе выщелачивания ГП десорбируется из цеолита и равномерно вводятся в ПГ. 1 ил.

(51)5 Е 21 В 43/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4417205/23-03 (22) 27.04.88 (46) 30.03.90. Бюл. Р 12 (71) Московский геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (72) И.Г.Абдульманов, N.N.Ñìèðíîâ, Л.И.Бикбаев и В.P.Áóÿíîâ (53) б22.234.4(088.8) (5б) Луценко И.К. и др. Бесшахтная разработка рудных месторождений.

М.: Недра, 1986, с. 105-107.

Калабин А.М. Добыча полезных ископаемых подземным выщелачиванием и дру гимн технологическими методами. N.:

Атомиэдат, 1981, с. 148. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРОДУКТИВНЫХ

ГОРИЗОНТОВ ГАЗООБРАЗНЫМ ПРОДУКТОМ

Изобретение относится к геотехнологии и может быть использовано при выщелачивании полезных ископаемьи.

Целью изобретения является обеспечение улучшения условий обработки продуктивного горизонта газообразным продуктом путем обеспечения возможности ввода этого продукта в труднодоступные. зоны продуктивного горизонта.

На чертеже представлена схема работ по выщелачиванию полезного ископаемого.

Продуктивный горизонт I вскрывают закачными 2.и откачными вертикальными 3 скважинами. Указанный горизонт представлен породами с относительно низкой проницаемостью, поэтому от откачных скважин 3 под кровлей гориэон2

ПРИ ГЕОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДОБЫЧЕ ПОЛЕЗНЬИ ИСКОПАЕ%E (57) Изобретение относится к геотехнологии и может быть использовано при выщелачивании подземных ископаемых.

Цель — улучшение условий обработки продуктивного горизонта (ПГ) газо образным продуктом (ГП) путем обеспечения возможности ввода этого продукта в труднодоступные зоны ПГ. Формируют в ПГ ио меньшей мере одну полость. Производят кансулирование в природном измельченном цеолите ГП, приготовляют и эакачивают в полость суспензию в виде жидкости и цеолита.

В процессе выщелачивания ГП десорбируется из цеолита и равномерно вводится в ПГ. 1 ил. та в последнем формируют трещины гидроразрыва 4 с заполнением их хорошо фильтрующим материалом, например гравием или крупнозернистым песком. 1".П

От закачной скважины 2 у почвы го- (д ризонта 1 также формируют горизонталь- ( ную трещину гидроразрыва 5, при этом @а после образования указанной трещины в нее под давлением закачивают суспензию ма в виде жидкости с измельченным цеолитом, в котором капсулирован газообразный продукт, например кислород или уг- с, лекислый газ, выступающий в процессе выщелачивания в качестве окислителя.

Капсулирование газа в цеолите осуществляют на поверхности по известным методикам. Б частности, после активации цеолита через него прокачивают смесь газов, адсорбируя в цеолите при

1553660 заданных условиях нужный газ, в частности кислород или углекислый газ.

Благодаря молекулярно-ситовым свойствам цеолитов последние поглощают лишь

5 такие вещества, молекулы которых при заданных условиях могут проникать в микропористую структуру каркаса цеолитов.

Затем цеолит с капсулированным н 1О нем газом с помощью эжекторной установки закачинают в трещину гидроразрыва 5, сформированную от скважины 2 с плотным заполнением цеолитом этой трещины. 15

Вслед за заполнением трещины и прекращением процесса нагнетания суспензии трещина гидроразрыва 5 частично смыкается, уплотняя массив цеолита в рр этой трещине, а затем н закачную скважину подают раствор, например, карбонатов или серной кислоты с одновременной откачкой продуктивного раствора из откачных скважин 3. В зависимости 25 от размеров частиц цеолита, которыми заранее задаются исходя из технологии процесса выщелачивания, десорбция газа осуществляется путем вытеснения газа из каркаса цеолитон жидкостью, при 30 этом газ диффундирует н породы продук" тинного горизонта в течение времени всего технологического процесса закисления с равномерной отдачей газа н ( течение этого времени:, что позволяет

35 осуществить ввод газа в породы равно1 мерно по времени и по площади в процессе подачи растворителя, при этом газ может растворяться в подаваемом растворе, что предотвращает кольма- 4О тацию.

Газ, в частности кислород, мигрирует по породам продуктивного горизонта от трещины гидроразрыва 5 к трещинам гидроразрыва 4, откачным скважинным 45

3. Производят эффективное закисление пород продуктивного горизонта с последующим вьпцелачиванием полезного ископаемого с помощью раствора.

Цеолит с капсулированным газом мо- 5О жет быть использован также и н качестве гравийной засыпки закачных скважин при вьпцелачивании полезных ископаемых. В отличие от обычного ввода диспергированного в растворе газа, как зто имеет место в известных способах, 55 при применении предлагаемого способа газовая кольматация прискважинной эоны практически исключена, так как при выходе из цеолита дисперсность пузырьков газа и десятки раз меньше, чем дисперсность тех же пузырьков при закачке аэриронанного раствора.

С помощью цеолита с капсулированным газом можно закислять и локальные объемы продуктивного горизонта. Для этого в заданную зону от вертикальной скважины бурят горизонтальную скважину, н которую и вводят цеолит с капсулированным газом, обеспечивая постепенную десорбцию газа из цеолита в процессе закисления локального участка.

Особенно эффективен предлагаемый способ при вьпцелачивании полезных ископаемых из слабопроницаемых прослоев, залегающих в хорошо проницаемых обводненных породах. Для ньпцелачивания в этих прослоях формируют трещины гидроразрына, в которые и вводят цеолит с капсулированным кислородом или углекислым газом. При выходе из цеолита газа происходит закисление пород слабопроницаемых прослоев, при этом одновременно цеолит выполняет и функции хорошо проницаемых пород, которьви заполняют трещины. Таким образом, цеолит одновременно выполняет сразу две функции — хорошо проницаемого материала для заполнения полостей, а также носителя большого количества газа, выделяющегося при десорбции в процессе проведения выщелачивания для интенсификации этого процесса.

Таким образом, в силу указанных преимуществ предлагаемый способ позволяет существенно улучшить условия ввода газа в продуктивный горизонт в процессе пронедения технологических процессов по добыче полезного ископаемого.

Способ может быть применен при добыче полезных ископаемых не только вьпцелачиванием, но и другими геотехнологическими методами в тех случаях, когда для реализации этих методов требуется присутствие газообразного продукта, например кислорода, водорода, азота и т.д.

Пример. Продуктинньп горизонт, представленный хорошо проницаемыми вмещающими песками и пластом суглинков мощностью 1, 8 м, вскрывали закачными и откачными скважинами. Затем от закачных скважин в пласте суглинков образо1553660 проницаемые породы, а затем приступают к нагнетанию вьпцелачивающего раствора через откачные скважины с отводом продуктивного из откачных.

Формула и з обретения

Составитель Б.Реморов

Редактор М.Бандура Техред JI.Сердюкова

Корректор В.Кабаций

Заказ 441 Тираж 478 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 вывали локальные трещины гидроразрыва ез пересечения трещинами откачных скважин. В указанные трещины гидроразрыва при давлении нагнетания 9 МПа вводили суспензию воды и измельченного цеолита — морденита при среднем размере части морденита 2 мм. Перед вводом морденита последний насыщали кислородом методом адсорбции по иэвест- i0 ным методикам в адсорбционных колоннах при вакуумировании указанных колонн для исключения выхода кислорода из каркаса цеолита при атмосферном давлении и при давлении выше атмосферного. Цео- 15 лит с капсулированным кислородом вводили в закачиваемую жидкость на поверхности с помощью эжектора известной конструкции. После ввода цеолита приостанавливают работы при незначи- 20 тельно уменьшенном относительно закачного гидростатического давления гидростатическом давлении в откачных скважинах для обеспечения начала десорбции кислорода пластовой жидкости и выхода десорбируемого газа в слабоСпособ обработки продуктивных горизонтов газообразным продуктом при геотехнологической добыче полезных ископаемых, включающий формирование в продуктивном горизонте по меньшей мере одной полости и ввод через указанную полость в породы газообразного продукта, отличающийся тем, что, с целью улучшения условий обработки продуктивного горизонта газообразным продуктом путем обеспечения возможности ввода того продукта в труднодоступные зоны продуктивного горизонта, газообразный продукт капсулируют в измельченном цеолите, который смешивают с жидкостью, и полученную суспензию закачивают в полость