Способ подземного растворения мощных соляных залежей

(191 (11) А З 15 В Е 21 В 43/28 фгГ:".,1 Р, 1 Ц3111 БАьць,й ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ки, м. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт галургии и Стерлитамакское производственное объединение "Сода"(56) 1, Пермяков Р.С. и др. Технология добычи солей. М., "Недра", 1981, с. 171-172.2. Там же, с 173-174 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ПОДЗЕМНОГО РАСТВОРЕНИЯ МОЩНЫХ СОЛЯНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ, включающий бурение скважины, размыв подготовительного горизонтального вруба, подачу нерастворителя и размыв камеры путем заглубленной водоподачи, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения полноты отработки за"лежей в пределах проектного контурапри обеспечении максимальной производительности камеры по кондиционномурассолу, из скважины до сопряженияс горизонтальным врубом образуют вертикальную выработку диаметром 0,10,15 проектного диаметра камеры, нерастворитель поддерживают на постоян"ном уровне в кровле вертикальной выработки и размыв камеры ведут послойно снизу вверх, устанавливая уровеньводоподачи в подошве каждого слоя,при этом высоту 1 ъ горизонтальногослоя определяют по формуле сЬ. 577 -Дф - ,(Р- г)19где с - производительность камеры покондиционному рассолу, м/ч,Й - проектный радиус камеры, м,Т - радиус вертикальной выработ 1113521Изобретение относится к технологииподземного растворения солей черезбуровые скважины с поверхности и может быть использовано как при эксплуатации вновь разрабатываемых соляных 5залежей, так и при доработке оставленных в недрах запасов, недоизвлеченных ранее применяемыюд способамиразработки.Подземное растворение солей харак" 10теризуется значительными потерями запасов в недрах. Ввиду сложного, неправильного формирования камер потери в пределах проектного контура сос"тавляют от 20 до 607, что связано со 15значительным экономическим ущербом:требуется включение в эксплуатациюновых участков месторождения, отчуждения земельных угодий и досрочноевложение капитальных затрат для вос .производства мощностей.Известен способ ступенчатого (послойного) растворения соляных залежей, при котором после размыва горизонтального подготовительного вруба 5отработка камер ведется отдельнымигоризонтальными слоями (ступенями) с,подачей растворителя в кровлю слоя иизоляцией потолка каждого слоя нерастворителем. Для перехода на выемку З 0нового слоя осуществляют выпуск не"растворителя с отработанного уровня иподъем его на новый, отвечающий потолочине следующего слоя, Одновременно на высоту очередного слоя произво 35 дится подъем уровня водоподачи Н 3.Недостатками известного способаявляются неравномерное развитие камеры по высоте и, как следствие, неполная отработка запасов, а также за"40ниженная производительность, так каккровля прикрыта нерастворителем.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результату кпредлагаемому является способ подзем ного растворения мощных соляных залежей, включающий бурение скважины,размыв подготовительного горизонтального вруба, подачу нерастворителя и размыв камеры путем заглубленной во доподачи, при этом стенки камеры растворяются рассолом средней концентрации путем конвективного смешения восходящего потока растворителя с опускающимися потоками насыщенного 55 рассола 123Недостатками известного способа являются превышения проектных параметров на уровне водоподачи при одновременном недоизвлечении соли выше этого сечения на всю высоту отработки, эксплуатация на заниженной производительности скважины и невозможность доизвлечения оставленных запасов соли.Цель изобретения - повышение полноты отработки залежей в пределах проектного контура при обеспечении максимальной производительности камеры по кондиционному рассолу.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу подземного растворения мощных соляных залежей, включающему бурение скважины, размыв подготовительного горизонтального вру" ба, подачу нерастворителя и размыв камеры путем заглубленной водоподачи, из скважины до сопряжения с горизонтальным врубом образуют вертикальную выработку диаметром 0,1-0,15 проектного диаметра камеры, нерастворитель поддерживают на постоянном уровне в кровле вертикальной выработки и размыв камеры ведут послойно снизу вверх, устанавливая уровень водоподачи в подошве каждого слоя, при этом высоту Ъ горизонтального слоя определяют по формулеИв 57 - 3 -(Яй у )где С - производительность камеры покондиционному рассолу,м/чЯ - проектный радиус камеры, м; У - радиус вертикальной выработки, м.3Теоретические и аналитические исследования процесса подземного растворения солей показали, что размер вертикальной выработки является показателем достижения равномерного перемешивания поступающего снизу растворителя и опускающегося рассола при условии максимальной производительности камеры по кондиционному рассолу. При других размерах выработки не происходит равномерного перемешивания и, соответственно, не формируется цилиндрическая выработка. При меньших размерах преобладает развитие нижней части выработки, при больших - развитие верхней части. При диаметре 0,1-0, 15 проектного диаметра камеры обеспечивается развитие цилиндрической формы и соответственно образование растворителя со стабильной концентрацией, При отработке слоя расз 11135 четной высоты происходит равномерное перемешивание растворителя и обеспечивается развитие камеры в пределах проектного контура. Формула для определения высоты горизонтального слоя получена эмпирически из условий полной отработки цилиндрического кольца при изменяющихся производительности камеры и площади потолочины.Стабильная концентрация поступающего иэ вертикальной выработки рассола (порядка 250 г/л) почти исключает стратификацию рассола по высоте отрабатываемого слоя, что при ступенчатом способе и при заглубленной ста-ционарной водоподаче является причиной формирования конусообразных ступеней.На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа.После размыва подготовительного вруба 1 отрабатывают вертикальную выработку 2 на всю высоту интервала, для чего подачу воды и нерастворителя осуществляют в кровлю интервала й Выработка размыкается с производительностью, обеспечивающей конвективное смешение растворителя с образующимся рассолом, и характеризуется цилиндрическим ее развитием. По данным экспериментальных работ конвективное смешение достигается при производительности камеры 40-50 м/ч для высот отрабатываемого интервала 20-40 м и 60-70 м /ч для 50-100 м. При этом цилиндрическая выработка достигает в диаметре 15-20 м (0,1-0,15 проектного диаметра), что фиксируется гидролокационными съемками камер, На следующей стадии отработки камеры водоподачу опускают в нижнюю часть отрабаты 40 21 4ваемого интервала Й и происходит расширение вертикальной выработки и доработка до проектных размеров горизонтальной части камеры. При подаче растворителя в подошву выемочного слоя на определенную высоту обеспечивается равномерное перемешивание растворителя в горизонтальном сечении и отработка цилиндрического кольцевого слоя соли 3. Высоту этого слоя (И) определяют по соотношению Ь 577 - э -Ифф )где С - производительность камеры покондиционному рассолу, м /ч;1 - проектный радиус камеры, м,1 - радиус вертикальной выработ"ки, м.После выемки слоя 3 водоподачуосуществляют в подошву очередного.слоя 4 на уровне ч . Причем прирасчете высаты слоя 4 учитываетсяувеличение производительности камерыпо мере роста ее объема и уменьшенияплощади потолочины по мере выемкиотрабатываемого интервала соли. После отработки слоя 4 водоподачу устанавливают на уровне ч и отрабатывается слой 5 на расчетную высоту. Та"ким образом происходит отработка всего интервала соли, причем высотаслоев возрастает к кровле интервала,Общее количество слоев зависит отмощности интервала,Данный способ обеспечивает полнуюотработку камеры при максимальнойпроизводительности, а также равномерное на определенную высоту растворение потолка камеры в пределах проектного цилиндра,1113521 Составитель Н.Руденкоедактор В.Ковтун Техред Л.Коцюбняк Корректор Г.О ая наб., д. Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная,6542/26 Тираж 564 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Раушс