Способ гидравлического вскрытия затопленного продуктивного пласта

 

Изобретение относится к гидравлической добыче полезных ископаемых из заводненных продуктивных пластов (ПП), а именно к способам его вскрытия. Цель изобретения - снижение влияния процесса вскрытия на окружающую среду Для этого размещают добычное оборудование над местом вскрытия ПП и вводят рыхлитель и всас добычного оборудования со скоростью, равной скорости откачки гидросмеси. Затем производят откачку образовавшейся гидросмеси на поверхность. За счет этого уменьшается концентрация грунтовых взвесей от вскрытия ПП. 2 ил., 1 табл,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)s, Е 21 С 45/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0с

)(Jl (с

О (21) 4650978/03 (22) 15.02.89 (46) 30.06.91. Б.ол. ¹24 (71) Производственное обьединение "Эстонфосфорит"

{72) Н.Д.Бычек (53) 622.234.5 (088.8) (56) Сизов Г,И, Работа затопленной гидромониторной струи. M.: Водтрансиздэт, 1953; с.141, Там же, с. 148 — 151. (54) СПОСОБ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ВСКРЫТИЯ ЗАТОПЛЕННОГО ПРОДУКТИВНОГО

ПЛАСТА

Изобретение относится к гидравлической добыче полезных ископаемых из заводненных продуктивных пластов. а именно к способам его вскрытия.

Цель изобретения — снижение влияния процесса вскрытия на окружающую среду.

На фиг.1 изображена схема осуществления предлагаемого способа; на фиг.2 — сечение А — А на фиг.1, Способ осуществляют следующим образом.

Добычное оборудование 1 с всасом 2, имеющим зев 3 шириной d<, располагают над местом вскрытия продуктивного пласта

4 мощностью m. Гидравлический рыхлитель

5 устанавливают над продуктивным пластом 4, подают на него напорную воду, вводят всас 2 и рыхлитель 5 в продуктивный пласт 4 со скоростью, равной скорости вхо-. да гидросмеси во всас 2. производят откачку образовавшейся гидросмеси перед всасом

„„533„„ 1659660 Al (57) Изобретение относится к гидравлической добыче полезных ископаемых из заводненных продуктивных пластов (ПП), а именно к способам его вскрытия. Цель изобретения — снижение влияния процесса

-вскрытия на окружающую среду. Для этого размещают добычное оборудование над местом вскрытия ПП и вводят рыхлитель и всас добычного оборудования со скоростью, равной скорости откачки гидросмеси. Затем производят откачку образовавшейся гидросмеси на поверхность. За счет этого уменьшается концентрация грунтовых взвесей от вскрытия ПП. 2 ил,, 1 табл, 2 и откачивают ее на поверхность, поддерживая при этом размеры сечения сферы всасывания равными размерам сечения зоны массообмена.

Рассматоивая процесс гидравлического взвешивания рыхлого грунта (по Г.Н.Сизоay), принимают h толщиной рабочего слоя грунта при вскрытии, d — максимальной шириной зева всаса добычного оборудования.

Ширина искусственной сферы всасывания не должна быть меньше величины dp.

Живое сечение сферы всасывания принимают в виде прямоугольника с площадью си.

Крайние пределы такого живого сечения: с одной стороны площадь зева всаса, с другой максимальная площадь сечения сферы, через которую проходят частицы грунта со скоростью, равной рамывающей скорости для частиц данного гранулометрического состава, но менее гидравлической крупности W.

1659660

1

1св Ькр

При производительности грунтозаборного оборудования C! cM скорость входа пульпы во всас следующая:

0,15

"усл (10) Находим безразмерную массу, характеризующую объем взвешенного грунта:

Осм

Vac

y=0,09 (— " — "-) -1. (rl) 15

Осм

®Макс —

W (2) Vcp = yo Oo Slrl Q 1r X

X З1п а ly/4 k2 tg3 а у,р X

lкр = 1св/2,3 = 0,4351св, где 1св — по А,Я,Миловичу равно (3) (ю- )

tg2 а (13) 30 расход в зоне (4) 6do 0 =6dpA.

9 = 9о 009 Н 1, — — " +1

Отсюда критическая глубина (14) hap — Е- = 0,191св.

1к

2,3 (5) или

9 = Qo(+ 1), (15) Объем зоны взвешивания грунта составит Ф где Qp — суммарный расход струи (или струй) рыхлителя.

Живое сечение зоны массообмена:

V = 1кр hxp Ькр = 0,0831 св Ькр, (6)

2 где Ькр — ширина сферы всасывания.

Вес гидросмеси в зоне взвешивания

® — Гйчакс

45 /ср (16) Тз = yap V = 0,0911 сп "Ькр, 2 (7) При заданном заглублении рыхлителя где пр — объемный вес затопленного от поверхности дна средняя ширина добычгрунта, 1,1 вес. ед. ного элемента равна:

Подъемная сила струи 50 в

Ьср =

1эусл (17) с1= 28 1св . з (8) Условимся, что

Тз =28 h усл, з

55 где 1эусд высота или длина действия струи, соответствующая численному значению Тз, т.е.

Для сферы всасывания, созданной искусственным гидравлическим путем, максимальная средняя скорость может быть принята равной гидравлической крупности

W для данного грунта.

Следовательно, максимальная площадь живого сечения сферы всасывания при обязательном выполнении условия:

Ж оэмакс .

Для несвязных песчаных грунтов, например мелкозернистого состава, критическая длина действия несвободной струи рыхления

Средняя скорость движения частиц . гидросмеси в зоне напорного массообмена: для сферических поверхностей

Чф = yo О, sin а 1, X

X s1n а 1уб16 М tg а y„p (g — 1 ), (12) 20 для конусообразных расширяющихся поверхностей

В формулах приняты обозначения:

yp — обьемный вес рабочей жидкости;

Up — начальная скорость напорной воды: а — угол подачи напорной воды, а ir u а у по направлениям от рыхлителя;

К вЂ” поправочный коэффициент;

16596бО та

Осм

10 cti /э = /вс (18) 25

Концентрация грунтовых взвесей в водоеме за пределами места вскрытия С, мг/л

Не технологичный процесс

1,8

1,2

20 мм от границы добычного элемента

2 1,4

1,8

2,0

1,2

3 1,2

2,1

1,2

4 1,2

5 1,2

6 0,8

7 0,8

2,0

1,2

2,0

0,8

2,6

0,7

8,0 I

14,0

0,4

8 0,8

9 0,8

0,2

10 0,8

0 1

30,0 у р — объемный вес затопленного грунВ лабораторном эксперименте вышеуказанные теоретические обоснования вскрытия затопленного продуктивного пласта гидравлическим способом подверглись тщательному исследованию по отношению к его экологическим воздействиям на окружающую среду, т.е. проверялись на количественное и качественное образование грунтовых вэвесей, загрязняющих водоем.

Полученные данные приведены в таблице.

Как видно из таблицы, максимальное приближение площади живого сечения зоны массообмена к площади живого сечения сферы всасывания приводит к уменьшению концентрации грунтовых взвесей в окружающей воде водоема, а при и = со aKc — концентрация грунтовых взвесей от вскрытия продуктивного пласта в воде водоема будет минимальной, Опыт Живое сечение Максимальная площадь зоны Массоо6- живого сечения сферы мена 2d, м а всасывания закс., м ф

Суммарный результат 5-ти опытов

Из опытов выявлено, что экологически эффективный породоэабор из зоны массообмена осуществляется при определенной скорости ввода всаса и рыхлителя в продук5 тивный пласт. Численное значение такой скорости равно скорости входа гидросмеси во всас;

Формула изобретения

Способ гидравлического вскрытия за15 топленного продуктивного пласта, включающий ввод рыхлителя и всаса добычного оборудования в пласт и откачку образовавшейся гидросмеси на поверхность, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения

20 влияния процесса вскрытия на окружающую среду, ввод добычного оборудования в пласт осуществляют со скоростью, равной скорости откачки гидросмеси.

Растекание грунтовых звесей за предел еста вскрытия с концентрацией с, п мм

Вода

Ю в

1

Составитель Н.Чертова

Редактор М.Бандура Техред M.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Заказ 1830 Тираж 302 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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