Способ создания противофильтрационной завесы в водоносных пластах

ИСАИИЕ ИЗОБРЕТЕН ПАТЕНТУ ЗДАНИЯ ПРОТИВОфИЛЬ ЗАВЕСЫ В ВОДОНОСНЫХ но для создания противофил И омитет Российской Федерации о патентам и товарным знакам(71) Институт горнделения Ан СССР(73) Институт гделения РАН(54) СПОСОБ СОТРАЦИОН НОЙПЛАСТАХ(57) Предназнач йа 39-40ого дела Дальневосточного отспицын Л.В.орного дела Дальневосточного от 19) КС - Д 1) 2002046 С 1 51) Б Е 21 В 43 28 Е 02 019 18 трационной завесы при разработке месторождений полезных ископаемых, Способ включает образование вертикальных скважин до подошвы водоносного пласта. нагнетание через них воздуха - окислителя через воздухоподводящую трубу и горизонтальную перфорированную аэрационную трубу. Устанавливают пакер и образуют тело противофильтрационной завесы При этом осуществлеот прерывистое нагнетание воздуха для осаждения осадка гидрата окиси железа и выполнения завесы по всей мощности водоносного пласта 2 ил.Изобретение относится к геотехнологическим способам разработки полезных ископаемых, в частности к созданию противофильтрационных завес.И з ве стен с п особ создания и ротивофильтрационной завесы в водонапорном пласте с использованием магнитных добавок в иньектируемую воду с последующим воздействием магнитного поля, в результате создается дополнительное сопротивление течению воды,., Недостатком приведенного способа является сложность технологии ведения и дороговизна инъектируемых магнитныхматериалов, кроме этого сохраняется экологическая опасность использования подобных материалов,Известен способ осушения ненапорныхводоносных пластов, состоящий в бурениииз подземных выработок восходящих скважин до кровли водоносного пласта и закачкев пласг воздуха, В результате возрастаниядавления в образующемся воздушном куполе постепенно понижается кривая депрессии до обезвоживания водоносного пласта. 25Недостаток способа в ограниченной области применения и только в ненапорныхпластах; кроме того, в кровле пласта должны залегать водоупорные породы, а скважины бурятся из сооружаемых подземных 30выработок, т,е. высокие капитальные затраты,Известен способ создания противофильтрационного экрана в грунте, которыйнаиболее близок по своим существенным 35признакам к заявляемому способу, Способсостоит в образовании скважин и нагнетании через них кальматирующего противофильтрационного раствора, в качествепоследнего используют водный раствор 40карбоксиметилцеллюлозы, Ликвидация экрана при необходимости осуществляетсянапорным нагнетанием воды, превышающим давление грунтовь 1 х вод в 1,5 - 2 раза.45В описанном способе остается нагнетание кальматирующего противофильтрационного раствора, в качестве которых используют водный раствор карбоксиметилцеллюлозы, Применение раствора усложняет и удорожает технологие создания противофильтрационной завесы. Недоста. 50 ток солей карбоксиметилцеллюлозы состоит в деструктировании в водных растворах минеральных кислот и щелочей в присутст вии 02, что делает завесу ненадежной в условиях карбонатных подземных вод.Целью изобретения является упрощение технологии и повышение экономичности способа. Указанная цель достигается тем, что в способе создания противофильтрационной завесы в водоносных пластах, включающем образование скважин и нагнетание через них воздуха (окислитель), в качестве кальматирующего противофильтрационного материала служит осаждающийся в порах и трещинах пласта гель гидрокарбоната окисного железа, образующийся в результате аэрации подземных вод, при этом нагнетание воздуха (окислителя) производится через перфорированную трубу, расположенную в горизонтальной округлой полости, образуемой одновременно с погружением аэрационной трубы, благодаря эффекту псевдоожижения окружающих пород, при этом режим нагнетания воздуха прерывистый для создания условий осаждения кальматирующих частиц.В результате подземной аэрации гидрокарбонат закисного железа окисляется в гидроксид трехвалентного железа,Отложения гелеподобного гидроксида железа, заполняя поры и трещины в водопроводящих породах, снижают водоприток. При кислотности вод с показателями рН равными 8 и более основной формы является гидрат окиси железа. При увеличении кислотности увеличивается доля других форм и даже свободных ионов железа, Нагрузку нагнетания следует принимать, поддерживая расход воздуха до 10 м на 1 м расхода воды. Контрольз зстепени уменьшения водопроводимости пласта осуществляется по показаниям пьезометра, установленного в скважине ниже створа противофильтрационной завесы в сторону ограждаемого обьекта.Нагнетание воздуха проводится через перфорированную аэрационную трубу, расположенную в горизонтальной полости, выполненной способом гидропневморазмыва в радиальном направлении. Общее направление горизонтальных подземных полостей создает непрерывную линию в крест направления подземного водопотока вокруг осушаемого или охраняемого обьекта.На фиг, 1 представлена линия аэрации; на фиг. 2 - то же, поперечное сечение.Способ включает образование скважин 1, до подошвы водоносного пласта 2, воздухоподающую трубу 3, перфорированную аэрационную трубу 4, пакер 5 и тело противофильтрационной завесы 6,Порядок создания противофильтрационной завесы включает образование по линии противофильтрационной завесы скважин 1 до подош водоносого паста 2,.Скважина оборудуется подвижным ставом воздухоподающих труб 3, заканчивающихся в устьевой части скважины гибкой аэрацион5 г ной трубой, способной благодаря направляющим перемещаться из вертикального в горизонтальное положение в радиальном направлении, Для внедрения аэрационной трубы в породу по ней подается сжатый 5 воздух (окислитель) под давлением до 0,5 МПа выше пластового, в результате происходит псевдоожижение пород в торце и вокруг внедряемой трубы, благодаря чему труба погружается на глубину, равную ее длине. По 10 мере готовности нагнетательной линии на части или полной длине противофильтрационной завесы производится нагнетание в линию воздуха (окислителя) под давлением, превышающим пластовое на 0,01 МПа на вы ходе из трубы. Расстояние между скважинами завесы равно двойной глубине погружения в породы аэрационной трубы. Формула изобретения 20.СПОСОБ СОЗДАНИЯ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОЙ ЗАВЕСЫ В ВОДОНОСНЫХ ПЛАСТАХ, включающий образование скважин, нагнетание в них воздуха и 25 заполнение трещинного и порового пространства горных пород кольматирующим веществом, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат и упрбщения технологии создания завесы, в качестве коль мвтирующего вещества используют осаждающийся в порах и трещинах гель С целью создания противофильтрационного массива по всей мощности водоносного пласта режим нагнетания воздуха прерывистый для создания условий осаждения гелеподобных частиц в нижние слои водоносного пласта при наличии пор с размерами, свободно проходимыми этими частицами, Таким образом нарастание противофильтрационного слоя происходит от подошвы к кровле водоносного пласта,Экономический эффект от применения заявляемого способа составляет 40 тыс на 1 м противофильтрационной завесы по снижению стоимости материала. Эффект, связанный с упрощением технологии возведения завесы, не обсчитывался.(56) Авторское свидетельство СССР М 881203, кл. Е 02 О 19/18, 1980,гидрокарбоната окисного железа, который образуют аэрацией подземных вод, при этом воздух нагнетают через перфорированную аэрационную трубу, которую располагают в горизонтальной округлой полости, образуемой одновременно с погружением аэрационной трубы благодаря эффекту псевдоожижения окружающих пород, при этом воздух нагнетают в скважины в прерывистом режиме для создания условий осаждения кольматирующих частиц,Фиг. 2 Составитель Г, Зими Техред М.Моргентал Корректор Л. Ливрин ктор лакова каз 316 Тираж П НПО "Поиск" Роспатента13035, Москва, Ж, Раущская наб.,одписное Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1