Спосіб підземного вилуговування із застосуванням горизонтальних ділянок свердловин

Реферат: Спосіб підземного вилуговування із застосуванням горизонтальних ділянок свердловин включає буріння нагнітальних та видобувних свердловин. Подачу вилуговуючого агента та окиснювача у пористі породи та відкачку продуктивного розчину здійснюють за допомогою перфорованих трубопроводів, встановлених у горизонтальних ділянках видобувної та нагнітальної свердловин. UA 70842 U (54) СПОСІБ ПІДЗЕМНОГО ВИЛУГОВУВАННЯ ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ ГОРИЗОНТАЛЬНИХ ДІЛЯНОК СВЕРДЛОВИН UA 70842 U UA 70842 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до геології та гірничої справи і може ефективно використовуватись при розробці родовищ корисних копалин (срібла, золота, міді, урану) із мінералізацією цінного компонента в пористих породах, що розташовані між водонепроникними шарами. Відомий спосіб підземного вилуговування, який включає буріння нагнітальної та видобувної свердловин, подачу вилуговуючого агента та окиснювача у пористі породи та вилучення розчину із цінним компонентом через видобувну свердловину. Відповідно до цього способу нагнітальні та видобувні свердловини, зорієнтовані вертикально, або під деяким сталим кутом до вертикалі [J. Van der Lee. Mining of valuable metals: in situ and heap leaching. Technical report Nr. R080929JVDL, Paris School of Mines, Fontainebleau, France, 2008]. Найбільш близьким до запропонованого за технологічною суттю є спосіб підземного вилуговування, який включає буріння видобувної та нагнітальної свердловин, подачу вилуговуючого розчину та окисювача у пористі породи та відкачку продуктивного розчину [Pat. №4222611, USA, IPS E21B 43/28. - In-situ leach mining method using branched single well for input and output / Larson William C, Morel Roger J. - Filed August 16, 1979; published September 16, 1980]. Недоліком найближчого аналога є низький ступінь вилучення цінного компонента при великих капітальних затратах. В основу корисної моделі поставлена задача збільшити ступінь вилучення цінного компонента, що дозволить зменшити питомі капітальні затрати. Поставлена задача вирішується способом підземного вилуговування із застосуванням горизонтальних ділянок свердловин, який включає буріння нагнітальних та видобувних свердловин, подачу вилуговуючого агента та окиснювача у пористі породи, відкачку продуктивного розчину, причому подачу вилуговуючого агента та окиснювача у пористі породи і відкачку продуктивного розчину здійснюють за допомогою перфорованих трубопроводів, встановлених у горизонтальних ділянках видобувної та нагнітальної свердловин. Поставлена задача вирішується способом підземного вилуговування із застосуванням горизонтальних ділянок свердловин, причому подачу окиснювача здійснюють за допомогою перфорованого трубопроводу горизонтальної ділянки нагнітальної свердловини, розташованої між двома парами нагнітальних та видобувних свердловин. Основною складністю запропонованого методу є технічна можливість буріння свердловин з ділянками різних похилів, тобто спочатку вертикальної ділянки, а потім горизонтальної. Таку технічну можливість забезпечує метод буріння свердловин розроблений у США [David A. Willonghby. Horisontal divection drilling. - McGrow-Hill, 2005.- 400 p.]. При підземному вилуговуванні корисної копалини з використанням тільки вертикальних свердловин або свердловин зорієнтованих під кутом до вертикалі, об'єм корисної копалини, що вилуговується, обмежується кількістю точок подачі розчинника і відбору продуктивного розчину та довжиною просочування розчинника. Тому ступінь вилучення цінного компонента з надр низький. При подачі вилуговуючого агента і окиснювача та відсмоктування продуктивного розчину через перфоровані труби кількість точок подачі та відсмоктування, які припадають на одну свердловину, значно збільшується. Це дозволяє збільшити об'єм корисної копалини, у якій проводиться вилуговування, та, відповідно, ступінь вилучення цінного компонента з надр без буріння додаткових свердловин. На фіг. 1 зображено схему буріння свердловин для підземного вилуговування, на фіг. 2 зображено схему руху робочого агента, розчину цінного компонента та окисника. Спосіб підземного вилуговування із застосуванням горизонтальних ділянок свердловин здійснюють наступним чином. Із денної поверхні бурять вертикальні чи похилі нагнітальні - 1 та видобувні - 2 свердловини. При досягненні пласта пористих порід з цінним компонентом виконують перехід від вертикальних чи похилих ділянок до горизонтальних ділянок нагнітальних та видобувних свердловин У горизонтальні ділянки свердловин 1 та 2, які розміщені у пористих породах, встановлюють перфоровані труби, з отворами 3. Між двома парами видобувних та нагнітальних свердловин може бути розташована нагнітальна свердловина 4, призначена для подачі окиснювача. Подачу вилуговуючого агента та окиснювача здійснюють через перфоровані труби, розміщені у горизонтальних ділянках нагнітальних свердловин 1. Вилуговуючий агент внаслідок процесів дифузії/адвекції та сил гравітації розчиняє корисний компонент, що міститься в пористих породах. Отриманий продуктивний розчин відкачується за допомогою перфорованих труб, розміщених у горизонтальних ділянках видобувних свердловин 2, та подається на денну 1 UA 70842 U 5 10 15 20 поверхню для подальшої переробки. Для забезпечення кращого вилучення цінного компонента додатково бурять нагнітальну свердловину 4, через яку подають окиснювач. Подачу вилуговуючого агента окиснювача та відсмоктування продуктивного розчину здійснюють через отвори 3 у свердловинах 1, 2 і 4. За розрахунками авторів, спосіб підземного вилуговування із застосуванням горизонтальних ділянок свердловин дозволяє збільшити ступінь вилучення цінного компонента на 10-50 % у порівнянні з найближчим аналогом. При застосуванні цього способу зменшуються питомі капіталовкладення. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Спосіб підземного вилуговування із застосуванням горизонтальних ділянок свердловин, що включає буріння нагнітальних та видобувних свердловин, подачу вилуговуючого агента та окиснювача у пористі породи, відкачку продуктивного розчину, який відрізняється тим, що подачу вилуговуючого агента та окиснювача у пористі породи і відкачку продуктивного розчину здійснюють за допомогою перфорованих трубопроводів, встановлених у горизонтальних ділянках видобувної та нагнітальної свердловин. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що подачу окиснювача здійснюють за допомогою перфорованого трубопроводу горизонтальної ділянки нагнітальної свердловини, розташованої між двома парами нагнітальних та видобувних свердловин. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2