Способ добычи растворов солей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii> 95061 7 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 050181 (21) 3231595/22-03

151) М. Кл с присоединением заявки ¹

B 65 С 5/00

E 21 С 43/28

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК622 277 (088.8) Опубликовано 15.0882 Бюллетень ¹ 30

Дата опубликования описания 150882 (72) Авторы изобретения

В.Ж. Аренс, Ю.В. Паренков и Г.Х. Хч и,. (71) Заявитель (54) СПОСОБ ДОБЫЧИ РАСТВОРОВ СОЛЕЙ

Изобретение относится к горной промышленности и может быть испол."зовано для добычи каменной соли в виде растворов из скважин, пробуренных преимущественно на маломощный пласт сильвинита, вскрытый шахтным стволом и штреками.

Известен способ подземного выщелачивания полезных компонентов иэ руд, в котором разработку пласта, вскрытого шахтным стволом и штреками, производят выщелачиванием из руд через скважины, пробуренные в блоки залежи, на которые последняя разделена оконтуривающими штреками. Иэ штреков на всю мощность пласта проходят фланговые и центральные щели. В центральную щель под давлением нагревают растворитель. Из штреков проходят также дренажные скважины, в которых расположены нагнетательные трубопроводы для подачи растворителя в предварительно раздробленную в блоке руду. На выходе из блока обогащенный раствор собирают в дренажные выработки и по каналам отводят к центральному растворосборнику для подъема на поверхность (11.

Однако применение этого способа для извлечения сильвинита приводит к нарушению вмещающих пород, а дальнейшее растворение раздробленных пород пласта, его кровли и почвы вызывает

5 раэубоживание получаемого раствора солей до некондиционных норм. Проведение выработок для производства взрывных работ, помимо опасности последних, значительно увеличивает стоимость добычи солей и трудоемкость этих работ.

Известен способ, включающий бурение горизонтальной скважины на пласт каменной соли с закреплением скважины обсадной колонной, в которую вводят рабочие колонны труб, одну из которых снабжают насадкой для подачи растворителя и растворения соли в плоскости пласта.

Отвод образованного раствора сали по этому способу осуществляют в межкольцевое пространство рабочих (или обсадной и рабочей) колонн, а ввод нерастворителя пооиэводят с момента создания камеры (2j.

25 Недостатками известного способа являются большие потери солей и малая скорость добычи вследствие использования одной струи.

Применение нескольких насадок для

30 увеличения полноты отработки пласта

950б17 сильнинита без установления определенного шага лежду насадками и скважинами приводит к нераэмытым целикам и, следовательно потерям солей н зоне пласта вскрытой одной скважиной.

lie предотвращается от растворения почва выработки.

Цель изобретения — увеличение извлечения и скорости добычи солей из месторождения путем увеличения зоны выемки солей вскрытой одной скважи- 10 ной, и снижение разубоживания извлекаемого раствора солей.

Укаэанная цель достигается тем, что общий поток растворитеоя перед растворением солей разделяют на сим- )5 метричные относительно оси скважины струи с шагом между ними, — равным наибольшей ширине иэ камер, образованных струей на момент окончания

B.. åìêè солей в скважине.

С целью получения насыщенного раствора солей, раствор соли из одной скважины перекачивают в другие, которые заранее проводят параллельно первой н плоскости пласта с шагом между двумя скважинами, равным длине камеры, образованной в скважине, по одной общей оси истечения струй растворителя.

C целью снижения раэубоживания извлекаемого раствора солей, кровлю обрабатываемого пласта сильвинита изолируют, сжатым воздухом или нефтепродуктом, а почву — глинистым раствором, периодически закачиваемым н момент сопри- 35 коснонения кровли и почвы камер с вмещающими породами.

На фиг. 1 показан пласт сильвинита вдоль оси скважины, вертикальный раз-40 рез; на фиг. 2 — часть поля пласта, подлежащего извлечению, разрез А-А на фиг. 1.

Способ осуществляют следующим образом. 45 лотреками 1 подготовляют к выемке панель, имеющую определенные ширину и длину, обусловленные прочностными характеристиками вмещающих пород и другими данными. Из штРеков 1, пройденных параллельно, через определенный шаг, равный длине двух смежных выработок 2, бурят скважины 3 н плас те сильнинита, которые затем.закрепляют обсадными колоннами 4 и цементируют. По ле затверденания цементного камня в затрубном пространстве,в разбуренный до необходимой длины открытый ствол скважины вводят рабочую колонну 5„ снабженную насадками 6 заданного диаметра, связанного с

60 закономерностью формообразования выработок-камер 2. Насадки б до ввода рабочей колонны 5 в скважину располагают симметрично на рабочей колонне в одной горизонтальной плоскости с ф5 шагом между собой, равным ширине камеры "2" в наиболее широкой ее части.

Добычу раствора солей или пуск скважин в работу осуществляют по двум технологическим схемам, предусматривающим получение кондиционного раствора солей: последовательной и параллельной.

При последовательной схеме работы скважин нагнетание растнорителя-воды и слабоконцентрированного раствора осуществляют гидростатическим столбом жидкости, подаваемой с поверхности по трубопроводу 7 в рабочие колонны 5 и далее через насадки б в камеры 2. Иэ камер 2 раствор вытесняется в кольцевое пространство, образованное рабочей и обсадной колоннами, и далее по обводному патрубку 8 в трубопровод 7 для последующей закачки в рабочую колонну 5 следующей скнажины.

При этом места соединения обсадных патрубков 8 с трубопроводом 7 в каждой из скважин проводят после места установки задвижки 9, установленной на трубопроводе 7. Полученный таким ,образовал, иэ скважины раствор солей, необходимой концентрации, транспортируется к стволу и далее на поверхность для переработки.

При параллельной схеме работы скважин нагнетание растворителя воды производят в каждую из рабочих колонн 5, при открытых задвижках 9, а вытесненный из камеры раствор солей поступает по обсадной колонне 4 в трубопровод 10 и затем к шахтному стволу для подъема на поверхность.

Скопившийся в резервуарах, установленный на поверхности, раствор солей слабой концентрации при отключенной подаче воды вновь направляют в трубопровод 7 для растворения сильвинита в каждой скважине в той же последовательности, пока раствор солей не приобретает необходимой для обогащения концентрации.

Для предотвращения разубоживания раствора солей в камерах за счет растворения вмешающих пород, закачку нерастворителя нефтепродукта или сжатого воздуха и глинистого раствора, изолирующего кровлю и почву камер, производят во время соприкосновения кровли и почвы каждой камеры с вмещающими породами. При этом закачку нерастворителя в скважины чередуют с закачкой глинистого раствора.

После отработки части пласта сильвинита группа использованных скважин закрывается задвижками, а н выработанном пространстве с целью управления кровлей вмещающих пород оставляют целики, расположенные между обработанными панелями.

Применение предлагаемого способа благодаря использованию энергии тур950617

I в в булентных струй, исключающих симметр ично оси скважины в плоскости пласта, с заданным шагом между камерами и скважинами позволяет разрабатывать забалансовые запасы калиевых и других солей с минимальными потерями и тем самым увеличить коэффициент их извлечения без значительных капитальных вложений.

Формула изобретения

1. Способ добычи растворов солей, преимущественно из маломощных пластов с ильвинита вскрытых шахтно стволом, 1 и 15 штреками и пробуренными в плоскости пласта горизонтальными с открытой конечной частью скважинами, закрепленными на устье обсадными колоннами, включающий помещение в скважину рабо чих колонн, одна иэ которых снабже- Щ на насадкой, растворение солей в плоскости пласта потоком растворителя в виде турбулентной струи воды, закачку нерастворителя и отвод раствора солей, о т л и"ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения извлечения солей из месторождения путем увеличения зоны выемки солей, вскрытой одной скважиной, общий поток растворителя перед растворением солей разделяют на симметричные относительно оси скважины струи с шагом между ними, равным наибольшей ширине иэ камер, образованных струей на момент окончания выемки солей в скважине.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью получения насыщенного раствора солей, раствор соли из одной скважины перекачивают в другие, которые заранее проводят параллельно первой в плоскости пласта с шагом между двумя скважинами, равным длине камеры, образованной в скважине по одной общей оси истечения струй растворителя.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения разубоживания извлекаемого раствора солей, кровлю отрабатываемого пласта сильвинита изолируют сжатым воздухом или нефтепродуктом, а почву — глинистым раствором, периодически закачиваеьым в камеры в момент соприкосновения кровли и почвы камер с вмещающими породами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 448279, кл. Е 21 В 43/28, 1975.

2. Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. М., ЦНИИТЗНЕФТЕХИМ, 9 4, 1968, с. 8-10.

950617

Составитель Н. Руденко

Редактор A. Химчук Техред А.Бабинец Корректор М. Ша роши

Заказ 5875/21 Тираж 708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4