Спосіб підземної виплавки сірки з замкненим водооббігом

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано на предприятиях, добывающих самородную серу методом подземной выплавки (ПВС). Известен способ подземной выплавки серы с незамкнутым водооборотом [1], в котором из химочищенной воды приготавливают теплоноситель с температурой 150-160°С, закачивают его в серную залежь, а отработанный теплоноситель сбрасывают через водоотливные скважины на поверхность. Недостатками данного способа являются большие потери тепла с отработанным теплоносителем и загрязнение поверхностных вод. Наиболее близким к заявляемому является способ подземной выплавки серы [2], согласно которому вода из водоотливных скважин самотеком собирается в наземные коллекторы, далее насосом подается на узел смешивания с водой или паром с температурой 170-180°, откуда смесь с температурой 150-160°С направляется в серодобычные скважины, а для создания на устьях водоотливных скважин давления выше точки кипения воды в дополнительно пробуренные скважины по контуру месторождения закачивают воду, что приводит к общему повышению напора пластовых вод. Таким образом, в прототипе достигается циркуляция воды по замкнутому контуру: водоотливная скважина - коллектор-серодобычная скважина - пласт - водоотливная скважина. Недостатками известного способа является необходимость бурения дополнительных скважин и закачки в них воды для повышения напора пластовых вод, что приводит к излишним затратам и удорожанию процесса в целом. Реализация способа по прототипу без закачки воды в дополнительные скважины на контуре месторождения невозможна; так как из-за утечек воды за контур напоры пластовых вод снижаются и давление на устьях водоотливных скважин оказывается меньшим, чем точка кипения. Кипение воды исключает возможность ее сбора и перекачки. Таким образом, известный способ требует усовершенствования технологии подземной выплавки серы с замкнутым водооборотом в направлении сокращения затрат на процесс в целом. В основу изобретения поставлена задача создания способа подземной выплавки серы с замкнутым водооборотом, который обеспечил бы сокращение затрат на бурение дополнительных скважин и закачку в них воды, уменьшение потребления свежей воды для приготовления теплоносителя и сброса минерализованных пластовых вод в речную сеть, что позволило бы упростить и удешевить процесс в целом. Достигается этот результат путем дополнительного оборудования водоотливных скважин гидроэлеваторами и использования в них в качестве рабочей жидкости воды с температурой 170-180°С. Поставленная цель достигается тем, что в способе подземной выплавки серы с замкнутым водооборотом, включающей вскрытие серной залежи системой серодобычных и водоотливных скважин, подачу теплоносителя в серодобычные скважины, сбор пластовых вод, их догрев и повторную закачку, согласно изобретению, водоотливные скважины дополнительно оборудуют гидроэлеваторами, а в качестве рабочей жидкости в них используют воду с температурой 170-180°С. Дополнительное оборудование водоотливных скважин гидроэлеваторами исключает необходимость в бурении дополнительных скважин и закачки в них воды для повышения напора пластовых вод. Использование в качестве рабочей жидкости воды с температурой 170-180°С позволяет совместить процесс откачки пластовой воды и ее догрев до температуры 150-160°С в одной операции и одном аппарате. Таким образом, совокупность заявляемых существенных признаков обеспечивает достижение следующего технического результата: - сокращения затрат путем исключения необходимости в бурении дополнительных скважин и закачки в них воды, и совмещения процесса откачки пластовой воды и ее догрева до температуры 150-160°С в одной операции и одном аппарате, что упрощает и удешевляет процесс в целом: - позволяет уменьшить потребление свежей воды для приготовления пластовых вод. Изобретение поясняется чертежом, где изображен разрез эксплуатационного участка серной залежи, вскрытый добычной и водоотливной скважинами. Способ осуществляют следующим образом. Вода из водохранилища 1 перекачивается в цех химводоочистки 2 и нагревается в котельной 3 до 180°С, что на 20° выше обычно применяемой температуры (1). Полученную воду подают во внешнюю трубу 4 гидроэлеватора 4, опущенного в скважину, в результате чего из скважины откачивают смесь пластовой воды с закачиваемой водой. Воду с температурой 180°С подают в количестве, обеспечивающем при смешении с пластовой водой достижение температуры откачиваемой жидкости 150-160°С, что соответствует интервалу температур теплоносителя, применяемого для выплавки серы согласно регламенту. Количество подаваемой и откачиваемой воды рассчитывается по общеизвестным формулам теплового баланса. Откачиваемая смесь с температурой 150-160°С под давлением не менее 0,63МПа поступает на всас насоса 6 и подается в трубопровод 7, из которого распределяется на серодобычные скважины. Указанное давление 0,63 МПа соответствует давлению паров воды при температуре 160°С. Если оно будет ниже, вода закипит и ее перекачка станет невозможной. Давление создается гидроэлеватором, который рассчитывается по известной методике. Таким образом, применение заявляемого способа подземной выплавки серы с замкнутым водооборотом обеспечивает достижение указанного автором технического результата, в частности упрощения процесса за счет сокращения затрат путем исключения необходимости в бурении дополнительных скважин и закачки в них воды, а также совмещения процесса откачки пластовой воды и ее догрева до температуры 150-160°С в одной операции и одном аппарате. Кроме того, применение заявляемого способа позволит уменьшить потребление свежей воды для приготовления теплоносителя и сброс минерализованных пластовых вод в речную сеть. Заявляемый способ подземной выплавки серы принят к внедрению на опытно-промышленной установке на Яворовском ПО "Сера", что свидетельствует о промышленной применимости заявляемого технического решения.