Способ обработки продуктивных горизонтов газообразным продуктом при геотехнологической добыче полезных ископаемых

(51)5 Е Н АВТОРСИ ЕХЗЬСТВУ техно но при емыхобес- аботки зным озможтрудногоризон хема рго иск тавлению поле ертеже пр выщелачив бот по паемог Про закачнь миЗс предст низкой качныхявный щи 2 и ажи лен п ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМПРИ ГНнт ССО(5 б) Луценко И.К. и др. Бесшахтнаяразработка рудных месторождений.М.: Недра, 1986, с. 105-107.Калабин А.М. Добыча полезных ископаемьас подземным выщелачиванием и другимн технологическими методами. М.:Атомиэдат, 1981, с. 148,(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРОДУКТИВНЫХГОРИЗОНТОВ ГАЗООБРАЗНЫМ ПРОДУКТОМ Изобретение относится к г логии и может быть использов выщелачивании полезных ископЦелью изобретения являетс печение улучшения условий об продуктивного горизонта газо продуктом путем обеспечения ности ввода этого продукта в доступные. зоны продуктивного та. горизонт 1 вскрывают ткачными вертикальныУказанный горизонт одами с относительнопроницаемостью, поэтому от отскважин 3 под кровлей гориэонПРИ ГЕОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДОБЫЧЕ ПОЛЕЗНЬИ ИСКОПАЕ%Б(57) Изобретение относится к геотехнологии и может быть использовано привыщелачивании подземных ископаемых.Цель - улучшение условий обработкипродуктивного горизонта (ПГ) газообразным продуктом (ГП) путем обеспечения возможности ввода этого продукта в труднодоступные зоны ПГ. Формируют в ПГ ио меньшей мере одну полость. Производят кансулирование вприродном измельченном цеолите ГП,приготовляют и эакачивают в полостьсуспензпю 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,От закачной скважины 2 у почвы горизонта 1 также Формируют горизонталь ную трещину гидроразрыва 5, при этом после образования указанной трещины в нее под давлением закачивают суспензию в виде жидкости с измельченным цеолитом, в котором капсулирован газообраз ный продукт, например кислород или уг 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 призаданных условиях нужный газ, в частности кислород или углекислый газ.Благодаря молекулярно-ситовым свойствам цеолитов последние поглощают лишь5 такие вещества, молекулы которых при заданных условиях могут проникать в микропористую .структуру каркаса цеолитов.Затем цеолит с капсулированным в 1 О нем газом с помощью эжекторной установки закачивают в трещину гидроразрыва 5, сформированную от скважины 2 с плотным заполнением цеолитом этой трещины. 15 Вслед за заполнением трещины ипрекращением процесса нагнетания суспензии трещина гидроразрыва 5 частичносмыкается, уплотняя массив цеолита в ррэтой трещине, а затем в закачную скважину подают раствор, например, карбонатов или серной кислоты с одновременной откачкой продуктивного раствораиз откачных скважин 3. В зависимости 25от размеров частиц цеолита, которымизаранее задаются исходя из технологиипроцесса выщелачивания, десорбция газа осуществляется путем вытеснения газа из каркаса цеолитов жидкостью, при 3 Оэтом газ диффундирует в породы продук"тивного горизонта в течение временивсего технологического процесса закисления с равномерной отдачей газа втечение этого времени: что позволяетЭ 35осуществить ввод газа в породы равномерно по времени и по площади в процессе подачи растворителя, при этомгаз может растворяться в подаваемомрастворе, что предотвращает кольма Отацию.Газ, в частности кислород, мигрирует по породам продуктивного горизонтаот трещины гидроразрыва 5 к трещинамгидроразрыва 4, откачным скважинным 453. Производят эффективное закислениепород продуктивного горизонта с последующим вьпцелачиванием полезного ископаемого с помощью раствора,Цеолит с капсулированным газом мо Ожет быть использован также и в качестве гравийной засыпки закачных скважин при вьпцелачивании полезных ископаемых. В отличие от обычного ввода диспергированного в растворе газа, какзто имеет место в известных способах,55при применении предлагаемого способа газовая кольматация прискважиннойэоны практически исключена, так как при выходе из цеолита дисперсность пузырьков газа в десятки раз меньше, чем дисперсность тех же пузырьков при закачке аэрированного раствора.С помощью цеолита с капсулированным газом можно закислять и локальные объемы продуктивного горизонта. Лля этого в заданную зону от вертикальной скважины бурят горизонтальную скважину, в 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 вьпцелачивания в этих прослоях формируют трещины гидроразрыва 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 проведения 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. П р и м е р. Продуктивньп 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 Формула и з обретения Соста Техре тель Б.РеморовЛ,Сердюкова Корректор В.Кабаци Банд дакто Заказ 441 Тираж 478 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Прои дственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород агарина, 101 вывали локальные трещины гидроразрываез пересечения трещинами откачныхскважин. В указанные трещины гидроразрыва при давлении нагнетания 9 МПавводили суспензию воды и измельченного цеолита - морденита при среднемразмере части морденита 2 мм. Передвводом морденита последний нась 1 щаликислородом методом адсорбции по иэвестным методикам в адсорбционных колоннахпри вакуумировании указанных колонн дляисключения выхода кислорода из каркаса цеолита при атмосферном давлении ипри давлении выше атмосферного. Цеолит с капсулированным кислородом вводили в закачиваемую жидкость на поверхности с помощью эжектора известной конструкции. После ввода цеолитаприостанавливают работы при незначительно уменьшенном относительно закачного гидростатического давлениягидростатическом давлении в откачныхскважинах для обеспечения начала десорбции кислорода пластовой жидкости 25и выхода десорбируемого газа в слабопроницаемые породы, а затем приступают к нагнетанию выщелачивающего раствора через откачные скважины с отводом продуктивного из откачных. Способ обработки продуктивных горизонтов газообразным продуктом пригеотехнологической добыче полезныхископаемых, включающий формированиев продуктивном горизонте по меньшеймере одной полости и ввод через указанную полость в породы газообразногопродукта, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью улучшения условийобработки продуктивного горизонта газообразным продуктом путем обеспечения возможности ввода . того продуктав труднодоступные зоны продуктивного горизонта, газообразный продукт 1.капсулируют в измельченном цеолите,который смешивают с жидкостью, и полученную суспензию закачивают в полость,