CN102418524A - 一种地下原地钻孔浸出采矿新工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种地下原地钻孔浸出采矿新工艺溶浸采矿是指利用酸(碱)等化学药剂，借助化学反应与物理反应，以熔解浸出矿体中的有用金属成分，使其从固态转化为液态，采收后提取金属成分的新型采矿方法。本发明液体采矿不用在地下或地面进行大规模的基础建设，对地表不会造成环境伤害，在有效封堵条件下不会污染地下水，减少了传统采矿过程中的采掘、选矿等环节。同时利用新型定向钻井工艺以及压裂酸化技术可以开采几百米至数千米难以开采的金属矿藏，快速提升采矿周期，同时最大限度的减少了开采成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种指利用酸(碱)等化学药剂，借助化学反应与物理反应，以溶解浸出目标矿体中的有用金属成分，使其从固态转化为液态，采收后提取金属成分的新型采矿方法。
背景技术
选择目标矿体以物探钻探技术了解矿体整体构造，根据构造情况利用定向钻井技术封堵矿体围岩断层裂缝，再依据矿体形态设计钻井方案，利用大型酸化压裂技术对矿床进行改造，使矿床在封闭条件下在内部形成渗流通道，向注入井注入酸(碱)等化学药剂，与矿石进行充分的物理化学反应后浸泡溶蚀为液体，通过采出井抽采至地面，以电解或其他工艺方案回收有用的金属成分，对液体进行处理后将化学药剂回注至地下矿体循环利用，依次反复开采。
地下原地钻孔浸出采矿新工艺的方法，与传统开采技术不同，在有效封堵条件下不会污染地下水，减少了传统采矿过程采掘选矿等环节，同时利用新型定向钻井工艺以及压裂酸化技术可以开采几百米至数千米难以开采的金属矿藏，快速提升采矿周期，同时最大限度的减少开采成本。
发明内容
为克服现有技术之不足，本发明提供一种地下原地钻孔浸出采矿新工艺的方法，尤其是位于地下几百米至数千米难以开采的金属矿藏的液体开采方法。该方法包括：
1、根据勘测结果，制定开采方案；
2、根据构造情况选择具有一定规模的矿体，划定采矿区块；
3、在划定区块内对矿体与围岩交界处的断层进行定向钻井实施封堵；
4、在钻井深度要求穿透目标地层，以高强度固井材料固井后完井；；
5、在前期完井的定向井中注入高强度封堵化学助剂，以封闭矿体与围岩断层的裂缝通道，在周围岩层水体压力平衡下使目标矿体处于相对有效的密闭环境。
6、根据矿体金属成分含量计算矿体金属储量，制定开采井网分布方案及钻井设计方案。
上述的井网分布方案可采用平行排列的井网分布方式，注入液量与采出液量保持相等水平；
上述所有注入井及采出井利用大型酸化压裂技术对目标地层进行改造。
在矿体内部形成沿地层平面走向的裂缝，以形成注采井网之间的渗流通道，即在平面上注入井与采出井全部形成连通状态。
地下原地钻孔浸出采矿新工艺利用新型定向钻井工艺以及压裂酸化技术开采几百米至数千米难以开采的金属矿藏，利用酸(碱)等化学药剂，借助化学反应和物理反应，溶解浸出矿体中的有用金属成分，改变了传统开采技术上大规模的基础设施建设，减少了采矿过程中采掘、选矿等环节。具体优点如下：
1、本项专利技术液体采矿均不用在地下或者地面进行大规模的基础建设。
2、可对埋藏较深(几百米-数千米)难以开采的金属矿藏进行新型定向液体采矿。
3、减少了传统采矿过程中采掘、选矿等环节。
4、本发明通过对目标矿体采出程度评价计算，采出程度达到预期目标且已无开采价值，通过注入碱(酸)液体中和矿体前期开采过程中遗留的酸(碱)残夜，中和反应为盐类物质，最大程度恢复矿体原有物性，尽可能保护环境不受污染。
附图说明
图1为本发明压裂改造平面示意图；
图2为本发明压裂改造空间立体示意图；
图3为本发明注入井示意图
图4为本发明采出井示意图
图5为本发明压裂改造剖面示意图
图6为本发明定向封堵断层裂缝通道示意图；
图7为本发明生产工艺流程平面示意图；
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施例做进一步详述。
参照图1，本发明采用平行排列的井网分布方式，注入井(1)与采出井(2)保持平行。
参照图2，本发明采用平行排列的井网分布方式，注入井(2)注入液量与采出井(1)采出液量保持相等水平。
参照图3，本发明根据井网分布对目标矿层(3)进行定向钻井，对注入井下入耐腐蚀套管(1)，采用高强度固井材料固井，后下入耐腐蚀油管(2)及井口装置完井。
参照图4，本发明根据井网分布对目标矿层(3)进行定向钻井，对采出井下入耐腐蚀套管(1)，采用高强度固井材料固井，后下入耐腐蚀油管(2)及井口装置完井，并对采出井下入抽油杆(4)和泵(5)进行抽采。
参照图5，本发明对所有注入井及采出井利用大型酸化压裂设备(1)的技术对目标地层进行改造，注入酸化压裂压裂液及支撑剂(2)，在矿体内部形成沿地层平面走向的裂缝(3)，以形成注采井网之间的渗流通道，即在平面上注入井与采出井全部形成连通状态。
参照图6，本发明的采矿区块，对区块内矿体(2)与围岩(3)交界处断层(4)进行定向钻井(1)实施封堵，钻井深度要求穿透目标地层，以高强度固井材料固井后完井。
参照图7，本发明处理工艺包括地下产出液体，通过回收装置进行回收，经电解装置对金属及废渣进行分离，将酸(碱)液体处理后沿地面管线流向注入井进行回注，循环利用，依次反复开采。
Claims (6)
1.一种地下原地钻孔浸出采矿新工艺，其特征在于：
(1)利用酸(碱)等化学药剂，以溶解浸出目标矿体中的有用金属成分；
(2)借助化学反应和物理反应，使矿体从固态转化为液态，采收后提取金属成分。
2.如权利要求1所述的一种地下原地钻孔浸出采矿新工艺的方法，其特征在于上述的目标矿体以物探钻探技术了解矿体整体结构，根据构造情况利用定向钻井技术封堵矿体围岩断层裂缝，再依据矿体形态设计钻井方案，利用大型酸化压裂技术对矿床进行改造，使矿床在封闭条件下在内部形成渗流通道，向注入井注入化学药剂，与矿石进行充分的物理化学反应后将矿石浸泡溶蚀为液体，通过采出井抽采至地面，以电解或其他工艺方案回收有用的金属成分，对液体进行处理后将化学药剂回注至地下矿体循环利用，依次反复开采。
3.如权利要求1或者2所述的一种地下原地钻孔浸出采矿新工艺的方法，其特征在于利用大型酸化压裂技术对矿床进行改造，使矿床在封闭条件下在内部形成渗流通道，向注入井注入的化学药剂为酸(碱)等化学药剂，与矿石进行充分的反应。
4.如权利要求2所述的一种地下原地钻孔浸出采矿新工艺的方法，其特征在于钻井深度要求穿透目标地层，以高强度固井材料固井后完井。
5.如权利要求2所述的一种地下原地钻孔浸出采矿新工艺的方法，其特征在于制定的开采井网分布方案采用平行排列的井网分布方案，即在平面上注入井与采出井全部形成连通状态。
6.如权利要求3所述的一种地下原地钻孔浸出采矿新工艺的方法，其特征在于上述的反应为化学反应和物理反应。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120418 |