Способ сооружения технологических скважин для подземного выщелачивания металлов

КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при сооружении технологических скважин для подземного скважинного выщелачивания металлов. Техническим результатом изобретения является повышение приемистости закачных скважин, за счет равномерной и полной проработки рудного пласта. Это достигается тем, что в известном способе включающим бурение продуктивного горизонта на всю длину фильтровой колонны без подачи глинистого раствора и последующее разбуривание прифильтровой зоны, согласно изобретению,разбуривание осуществляют до величины ф 5 с, где с - радиус скважины, затем в расширенную часть скважины вставляют фильтр с вмонтированной трубой для двухсторонней подачи выщелачивающего раствора снизу вверх и сверху вниз.(72) Джакишев Мухтар Еркынович Язиков Виктор Григорьевич Рогов Евгений Иванович Забазнов Владимир Львович Рогов Андрей Евгеньевич Сушко Сергей Михайлович Кених Михаил Вячеславович(73) Акционерное общество Национальная атомная компания Казатомпром(54) СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СКВАЖИН ДЛЯ ПОДЗЕМНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ МЕТАЛЛОВ 17266 Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при сооружении технологических скважин для подземного скважинного выщелачивания металлов. Известен способ сооружения технологических скважин, включающий бурение, промывку чистым раствором, шаблонирование, обсадку, включая установку фильтра, промывку с засыпкой гравия в затрубное пространство в восходящей струе промывочной жидкости, проверку положения гравийной засыпки, создание над последней изолирующей подушки из глинистого материала,цементацию затрубного пространства через бурильные трубы диаметром 50 мм, или через заливочные трубки, которые крепятся к обсадной колонне во время спуска (Добыча урана методом подземного выщелачивания,под редакцией Мамилова В.А. М. Атомиздат, 1980, с. 153). Недостатком этого способа является то, что бурение технологических скважин по продуктивному горизонту осуществляется с применением глинистых растворов, что снижает их производительность, вследствие кольматации мельчайшими частицами глины фильтров и прифильтровой зоны. Совершенно очевидно, что при бурении скважин по продуктивному горизонту с применением глинистого раствора изначально создается весьма плотная закольматированная область вблизи стенки скважин, которую не удается полностью исключить даже длительной промывкой. Кроме того, при неправильных режимах промывки возможно дополнительное разрушение стенок скважин, что также снижает их эффективность,уменьшая приемистость. Известен также способ сооружения глубоких технологических скважин для подземного выщелачивания металлов, включающий бурение продуктивного горизонта с подачей глинистого раствора и последующее разбуривание прифильтровой зоны,согласно изобретению, при разбуривании прифильтровой зоны подачу глинистого раствора прекращают (Предварительный патент РК 12626,кл. Е 21 В 7/00,7/28,43/28, 2000). Основными недостатками этого способа являются- с увеличением длины фильтровой колонны уменьшается напор и раствор поступает в продуктивный пласт неравномерно по высоте фильтра- в первую очередь прорабатывается верхняя часть эффективной мощности пласта, а нижняя часть прорабатывается хуже и медленнее, что снижает приемистость скважины и увеличивает сроки выщелачивания металлов. Задачей изобретения является создание способа сооружения технологических скважин для подземного выщелачивания металлов, позволяющего повысить производительность скважин. Техническим результатом изобретения является повышение приемистости закачных скважин, за счет равномерной и полной проработки рудного пласта. Это достигается тем, что в известном способе включающим бурение продуктивного горизонта на 2 всю длину фильтровой колонны без подачи глинистого раствора и последующее разбуривание прифильтровой зоны, согласно изобретению,разбуривание осуществляют до величины ф 5,где с - радиус скважины, затем в расширенную часть скважины вставляют фильтр с вмонтированной трубой для двухсторонней подачи выщелачивающего раствора снизу вверх и сверху вниз. Технический результат достигается за счет уменьшения кольматационных эффектов при бурении продуктивных горизонтов,выбора оптимального диаметра скважины прифильтровой зоны с обеспечением равномерной, полной и более быстрой проработки рудного пласта. На фиг. показана схема работы закачной скважины с двухсторонней подачей выщелачивающего раствора (ВР), где 1 - труба для подачи ВР снизу вверх и сверху вниз 2 - сетчатый фильтр 3 - стенка скважины, разбуренной до радиуса ф 5 4 продуктивный горизонт 5 - высокопроницаемый цилиндр - обсыпка. Осуществление нового способа производится следующим образом- бурят технологические скважины без глинистого раствора на всю мощность продуктивного горизонта- в пробуренных скважинах монтируют фильтровые сетчатые колонны на мощность рудного тела диаметром меньшим диаметра скважины- в сетчатой фильтровой колонне монтируют внутреннюю трубу для подачи раствора снизу вверх и сверху вниз- заполняют пространство за фильтровой колонной например,гравием или иным высокопроницаемым материалом. Произведем необходимые расчеты для условия месторождения Южный Карамурун, где необходимо бурить скважины на большую глубину ( 650 м). Исходные условия для расчетов 80 м,2,9 Мэ 8 м, Кф 10,5 м/сут,0,08 м,50 м ф 0,4 м подача раствора сверху и снизу фильтровой колонны. Где приняты следующие условные обозначения- напор на закачных скважинах,м.вод.ст- параметр отношения числа закачных скважин к числу откачных в блоке при гексагональной схеме вскрытия продуктивного горизонта, безразмерный Мэ - эффективная мощность рудного пласта, м Кф - среднее значение коэффициента фильтрации пород продуктивного пласта, м/сут- радиус технологических скважин, м ф - радиус разбуренной стенки скважин, м- радиус ячейки. Приемистость закачных скважин (ЗС) на начало их эксплуатации (0) определим без учета кольматации прискважинной области глинистым раствором (скважина без обсыпки) 1,157210,58076 м 3/сут.зс 50 2 100,08 или 3,2 м 3/час. 17266 Здесь показатель скин-эффекта к 0, т.к. не происходит механической кольматации прискважинной области. Приемистость ЗС при бурении их с глинистым раствором в среднем по фактическим замерам на начало эксплуатации (0) составила зс 56 м /сут. или 2,3 м /час. В этом случае имеем уравнение, из которого находим показатель скин-эффекта при наличии глинистого раствора 1,157210,5880 откуда имеем 2,29. Увеличение приемистости ЗС только за счет исключения глинистого раствора составит 3,22,3 10039 ,2,3 где 3,2 и 2,3 приемистость ЗС при бурении без глинистого раствора и с ним, м 3/час. При этом величину с расширяют до оптимальной величины радиуса ф 5. В расширенную скважину вставляют фильтр с вмонтированной трубой для двухсторонней подачи выщелачивающего раствора снизу вверх и сверху вниз. Свободное пространство, за фильтровой колонной заполняют например, гравием или иным высокопроницаемым материалом. В этом случае при гравийной обсыпке фильтровой колонны показатель скин-эффекта будет к-1,6 и приемистость скважины составит 1,1572880 зс 101 м 3/сут. или 4,2 м 3/час,10 2 (6,431,6 ) где 6,43 это натуральный логарифм частного от деления радиуса ячейкина радиус скважины с,величина безразмерная. Увеличение приемистости скважин без применения глинистого раствора и при гравийной обсыпке составит 4,22,383 . 2,3 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ сооружения технологических скважин для подземного выщелачивания металлов,включающий бурение продуктивного горизонта на всю длину фильтровой колонны без подачи глинистого раствора и последующее разбуривание прифильтровой зоны, отличающийся тем, что разбуривание осуществляют до величины ф 5 с,где- радиус скважины, затем в расширенную часть скважины вставляют фильтр с вмонтированной трубой для двухсторонней подачи выщелачивающего раствора снизу вверх и сверху вниз.