Способ исследования геотехнологических свойств водоносных рудовмещающих пластов

ОПИСАЙИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 111735752 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 25,03.77 (21) 2465875/22-03 с присоединением заявки М Гоеударстевииый комитет СССР до делам иэобретеиий и открытийДата опубликования описания 27.05.80(54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ГЕОТЕХНОЛСГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВОДОНОСНЫХ РУДОВМЕЩАЮЩИХ ПЛАСТОВ 1Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разведке водоносных рудовмещающих плас- .тов для оценки возможности и условий их разработки способом подземного выще 5 лачивания.Известен способ исследования геотехнологических свойств водоносных рудовмещающих пластов, включающий создание опытной ячейки, состоящей иэ трех эакач 10ных и одной откачной скважин, подачуВ пласт вьпцелачивающего раствора череззакачные скважины и откачку продуктивного раствора через откачную скважину при соблюдении баланса откачки и закач 15 ки и определение геотехнологических свойств пласта 1. Недостатками известного способа являются необходимость сооружения большого количества опытных"технологических скважин, значительный расход выщелачивающего раствора и большие затраты времени на исследование,2Известен способ исследования геотехнологических свойств водоносных рудовмещающих пластов, включающий лабораторные испытания образцов руд исследуемого пласта, создание опытной ячейки, состоящей из двух технологических скважин, закачной и откачной, подачу в пласт выщелачиваюшего раствора через закачную скважину, наблюдение эа фильтрацией выщелачиваюшего раствора но пласту и образованием продуктивного раствора, осуществление откачки через откачную скважину и определение геотехнологических характеристик пласта (2.Белью изобретения является повышение точности и сокращение времени исследования.Это достигается тем, что подачу выщелачивающего раствора в пласт и откачку продуктивйого раствора осуществляют при коэффициенте дебаланса дебитов закачной и откачной скважин, равном 4-10,Кроме того, закачку вышелачивающего .раствора и откачку продуктивного раствоФраствора по рудовмещающему пласту, . совместно с пластовой водой, через откач ную скважину 2 с дебитом о. Подачу выщелачивающего раствора и скачку цродуктивного раствора совместно с йластовой водой осуществляют при коэффициентдебаланса дебитов растворов 0 = -цэ, равном 4-10. Откачиваемый раствор подают на сброс.В зависимости от величины коэффиюйнта 1 дебаланса дебитов растворов. оС в йласте формируется область циркуляции растворов, которая характеризуется относительной длиной линии тока растворови относительной площадью вышелачиванияЬгде К - длина максимальной линии токараствора в ячейке;Ь - расстояние между откачной изакачной скважинами;Г в . площадь области циркуляциирастворов по пласту в ячейке.Величину коэффициента дебаланса дебитов растворов 4. в пределах отдо10 выбирают, исходя иэ значений1,33-3,0 к0,433-1,0 характерных для типовых схем расположений технологических скважин при промышленной эксплуатации месторождений способомподземного выщелачивания (см. фиг, 6 и 7), Выбор значений дебита подачи растворов ( С ), дебита откачки растворов ( Со ), расстояния между скважинами ( Ь ) осуществляют, исходя из значений верхних пределов дебитов, условия 0 С = 4-3.0, необходимых затрат вйщелачиваюшего раствора и длительности опыта. Два последних показателя определяют иэ зависимостейМуГ и 1= -О где М - необходимый объем выцелачивающего раствора;3 - отношение Ж:Т, необходимоедля полного извлечения полезного компонента;. - объемный вес пород;п - мощность водоносного рудовмещающего пласта;С - длителвность опыта,Значение К=Э р ( - я) определяютРЬв зависимости от оС (см, фиг. 8) пос ледующей подстановкой,в зависимостиЧ=ЮЬИ КкЬиВ процессе закачки и откачки раство,ров ведут наблюдения за дебатами сква 3 " 7357 52-ва звканчиварют при сниженйи содержанияполезйого компонента в продуктивномрастворе до минимально доцустримого потехйологическим требованиям значения,опрхедетлтяемого с учетом коэффициента дебалайса; =-:-, Нафиг. 1 изображена опытная ячейка,скважин, вписанная в схему чередующихсярядов закачных и откачных эксплуата-пциойных скважин, пробуренных по квадрат- Оной сетке; на фиг. 2 - опытная ячейкаскважин, вписанная в схему .чередующихся рядов закачных и откачных эксплуата-ционных скважин, пробуренных но прямоугольной сетке; на фиг. 3 - опйтная.ячейка скважин, вписанная в схему чередующихся в ряду закачных и откачныхскважин, пробуренных по квадратной сетке;на фиг. 4 - опйтная ячейка скважин,вписанйая в схему с расположением закачных скважин по шестиугольйой сеткеи огкачных скважин в центре каждогошестиугольника; на фиг. 5 даны контурыобласти циркуляции растворов в пласту,вркрытом ячейкой, состоящей из эакачнойи откачной скважин, построенные для различных значений коэффициента дебаланса дебитв растворов оС; на фиг. 6 - криваяэавйсимости максимальной рЫоситтрерлвной длины линии тока растворов (-у-) от коэффициента дебаланса дебитов растворов (,);на фиг. 7. - кривая зависимостиоФносительной площади вьпцелачивания ( а )от коэффициента дебаланса дебитов растворов ( 0(, ); на фиг. 8 - кривая зависимости коэффициента К= До 1 коэффициента дебаланса дебитов растворов(4 ).Предлагаемый способ осуществляютследующим образом.40Предварительными гидрогеологическими исследованиями устанавливают фактически достижимые для данного пластадебиты скважин для откачки и закачкипластовых вод. Указанные дебиты рассматривают как верхние пределы для последующего геотехнологического исследования. Лабораторными испытаниями образцов исследуемого пласта определяют види состав рабочего выщелачивающего рас,твора. Затем создают опытную ячейку,путем вскрытия исследуемого пласта закачкой 1 и откачной 2 скважинами, пригогавливают рабочий выщелачивающий:раствор и подают его в пласй черм за"качнув скважину 1 с дебитом О .Одновременно осуществляют откачкупродуктивного раствора, образовавшегосяв процессе хфилйтрации вьпцелачивающего.7387жин, положением уровня жидкости в них,содержанием в откачиваемом продуктивном растворе полезного компонента и выщелачивающего агента.Исследование считают законченным,когда. содержание полезного компонентав продуктивном растворе достигнет максимума и затем снизится до минимально допустимого по технологическим требованиям значения, определяемого с учетом коэффициента дебаланса . После этогозакачку и откачку растворов прекращают.По результатам исследования, знаязапасы полезного компонента в пределах исследованного объема пласта, извлеченное с продуктивным раствором егоколичество, поданное в пласт и извлеченное количество выщелачивающего агента,известными способами определяют гео.технологические характеристики пласта:степень извлечения полезного компонента из недр, отношение Ж;Т; удельныезатраты растворителя, максимщьную концентрацию полезного компонента в продуктивном растворе,Предлагаемый способ позволяет оперативно получить основные геотехнологические характеристики рудовмещающегопласта при одновременном повышении точности исследования за счет максимального . гицродинамического подобия режимаисследования и режима эксплуатации.Формула изобретения1, Способ исследования геотехнологи-.35ческих свойств водоносных рудовмещаю 52щих пластов, включающий лабораторныеиспытания образцов руд исследуемогопласта, создание опытной ячейки, состоящей из двух технологических скважин, закачной и откачной, подачу в пласт выщелачивающего раствора через закачнуюскважину, наблюдение за фильтрацией выщелачивающего раствора по плаасту и образованием продуктивногораствора, осуществление откачки через откачную скважину и определение геотехнологическиххарактеристик пласта, о т л и ч а ю .щ й й с я тем, что, с целью повышенияточности и сокращения времени исследования, подачу выщелачивающего растворав пласт и откачку продуктивного раствораосуществляют при коэффициенте дебаланса дебитов закачной и откачной скважин,равном 4-10.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что закачку выщелачивающего раствора и откачку продуктивногораствора заканчивают при снижении содержания полезного компонента в продуктивном растворе до минимально допусти-мого по технологическим требованиям значения, определяемого с учетом коэффицйента дебаланса.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Патент США % 3309140,кле 299 4 е 1 967 2. Бахуров В. ГРуднева И. К; Химическая добыча йолезных ископаемых. М.Недра, 1972, с, 124-125 (прототип)./24 Тираж 626 БНИИПИ ГоСударственнпо делам изобрете 113038, Москва, ЖПодписноетета СССРкрытиикая наб., д. 4