RU2236578C1 - Method for underground dissolution of salt deposits - Google Patents

Method for underground dissolution of salt deposits Download PDF

Info

Publication number
RU2236578C1
RU2236578C1 RU2003120317/03A RU2003120317A RU2236578C1 RU 2236578 C1 RU2236578 C1 RU 2236578C1 RU 2003120317/03 A RU2003120317/03 A RU 2003120317/03A RU 2003120317 A RU2003120317 A RU 2003120317A RU 2236578 C1 RU2236578 C1 RU 2236578C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
brine
feeding
solvent
dissolvent
Prior art date
Application number
RU2003120317/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003120317A (en
Inventor
С.А. Толстунов (RU)
С.А. Толстунов
С.П. Мозер (RU)
С.П. Мозер
Original Assignee
Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет) filed Critical Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет)
Priority to RU2003120317/03A priority Critical patent/RU2236578C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2236578C1 publication Critical patent/RU2236578C1/en
Publication of RU2003120317A publication Critical patent/RU2003120317A/en

Links

Landscapes

  • Compounds Of Iron (AREA)
  • Glanulating (AREA)

Abstract

FIELD: mining industry.
SUBSTANCE: method includes drilling of vertical well in massive of extracted chamber, casing of well, equipping it with concentrically placed water-feeding, brine-hoisting and operational pipes, feeding of dissolvent along brine-hoisting pipe, feeding of non-dissolvent along inter-pipe space between water-feeding pipe and operational pipe, forming of preparatory mine, extraction of brine along inter-pipe space between water-feeding pipe and brine-hoisting pipe. Dissolvent is injected with inert relatively to enveloping slats mass increaser for receiving heavy suspension in mass relation of mass increaser to dissolvent from 0.15:1 to 0.24:1. As mass increaser granules of magnetite in glass casing are used.
EFFECT: higher speed of dissolvent saturation, faster washout of preparatory mine of dissolving chamber, lower energy costs due to lesser number of saturation cycles.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при добыче ископаемых солей подземным растворением через буровые скважины.The invention relates to the mining industry and can be used in the extraction of fossil salts by underground dissolution through boreholes.

Известен способ добычи растворов солей калия при подземном выщелачивании соляных месторождений. Способ включает бурение скважин, подачу в соляную залежь растворителя, согласно изобретению совместно с солями хрома в растворителе подают полипептиды молекулярного веса 2000-10000 в соотношении 100:(4-7). Недостатком данного способа является низкая скорость насыщения растворителя и, вследствие этого, низкая производительность рассолодобычи. (A.с. 1041676, Е 21 В 43/28, 15.09.1983, бюлл. №34).A known method for the extraction of solutions of potassium salts in the underground leaching of salt deposits. The method includes drilling wells, supplying a solvent to a salt deposit, according to the invention, together with chromium salts in a solvent, polypeptides of molecular weight 2000-10000 are supplied in a ratio of 100: (4-7). The disadvantage of this method is the low rate of saturation of the solvent and, as a result, the low productivity of brine extraction. (A.s. 1041676, E 21 B 43/28, 09/15/1983, bull. No. 34).

Известен способ подземного растворения соляных залежей, принятый за прототип. Бурят скважину и размывают в области ее забоя подготовительный горизонтальный вруб. Затем размывают вертикальную выработку путем подачи растворителя при заглубленной водоподаче. Подают нерастворитель в вертикальную выработку и поддерживают его у кровли последней. Для размыва подземной камеры в нижнюю часть вертикальной выработки подают растворитель. Одновременно с ним в верхнюю часть вертикальной выработки подают раствор хлористого натрия с концентрацией 25,5-26% и водородным показателем рН в пределах 6-7. Расход рассола поддерживают в пределах 0,2-0,5 от расхода рассола. Рассол, перемешиваясь с восходящим потоком, образует зону смешения с повышенной концентрацией рассола. Недостатком данного способа является низкая скорость насыщения растворителя и, вследствие этого, низкая производительность рассолодобычи. (А.с. 1488446, Е 21 В 43/28,23.06.1989, бюлл. №23).A known method of underground dissolution of salt deposits, adopted as a prototype. A well is drilled and a preparatory horizontal cut is eroded in the area of its bottom hole. Then erode the vertical output by supplying solvent with in-depth water supply. Submit a non-solvent in the vertical output and support it at the roof of the latter. For erosion of the underground chamber, a solvent is supplied to the bottom of the vertical excavation. At the same time, a solution of sodium chloride with a concentration of 25.5-26% and a hydrogen pH of 6-7 is fed into the upper part of the vertical output. The brine flow rate is maintained within 0.2-0.5 of the brine flow rate. The brine, mixing with the upward flow, forms a mixing zone with a high concentration of brine. The disadvantage of this method is the low rate of saturation of the solvent and, as a result, the low productivity of brine extraction. (A.S. 1488446, Е 21 В 43 / 28.23.06.1989, bull. No. 23).

Техническим результатом изобретения является повышение производительности рассолодобычи путем повышения скорости насыщения растворителя.The technical result of the invention is to increase the productivity of brine extraction by increasing the rate of saturation of the solvent.

Технический результат достигается тем, что в способе подземного растворения соляных залежей, включающем бурение вертикальной скважины в массив отрабатываемой камеры, обсадку скважины, оборудование ее концентрически расположенными водоподающей, рассолоподъемной и эксплуатационной трубами, подачу по рассолоподъемной трубе под давлением растворителя, подачу по межтрубному пространству между водоподающей трубой и эксплуатационной трубой под давлением нерастворителя, создание подготовительной выработки, отбор рассола по межтрубному пространству между водоподающей трубой и рассолоподъемной трубой, согласно изобретению в растворитель вводят инертный по отношению к вмещающим солям утяжелитель для получения тяжелой суспензии в массовом отношении утяжелителя к растворителю от 0,15:1 до 0,24:1.The technical result is achieved by the fact that in the method of underground dissolution of salt deposits, including drilling a vertical well into the array of the worked-out chamber, casing the well, equipping it with concentrically arranged water supply, brine lifting and production pipes, feeding through the brine lifting pipe under solvent pressure, feeding through the annulus between the water supply pipe and production pipe under pressure of a non-solvent, the creation of preparatory workings, the selection of brine along the annulus the space between the water supply pipe and the brine lifting pipe, according to the invention, a weighting agent inert with respect to the containing salts is introduced into the solvent to obtain a heavy suspension in a weight ratio of weighting agent to solvent from 0.15: 1 to 0.24: 1.

Способ подземного растворения соляных залежей характеризуется также тем, что в качестве утяжелителя применяют гранулы магнетита в стеклянной оболочке.The method of underground dissolution of salt deposits is also characterized by the fact that magnetite granules in a glass shell are used as a weighting agent.

Применение предлагаемого способа по сравнению с прототипом позволяет повысить производительность рассолодобычи путем повышения скорости насыщения растворителя.The application of the proposed method in comparison with the prototype can improve the productivity of brine extraction by increasing the rate of saturation of the solvent.

Способ подземного растворения соляных залежей поясняется схемой, где:The method of underground dissolution of salt deposits is illustrated by the scheme, where:

1 - эксплуатационная труба;1 - production pipe;

2 - рассолоподъемная труба;2 - pickling pipe;

3 - водоподающая труба;3 - water supply pipe;

4 - нерастворитель, например дизельное топливо;4 - non-solvent, for example diesel fuel;

5 - проектный контур камеры растворения;5 - design contour of the dissolution chamber;

6 - соляная залежь;6 - salt deposit;

7 - подготовительный горизонтальный вруб.7 - preparatory horizontal cut.

Способ подземного растворения соляных залежей осуществляется следующим образом: через покрывающие породы бурят вертикальную скважину в соляную залежь 6, скважину обсаживают, оборудуют ее концентрически расположенными трубами: эксплуатационной трубой 1, водоподающей трубой 3, рассолоподъемной трубой 2.The method of underground dissolution of salt deposits is carried out as follows: a vertical well is drilled through the overburden into a salt deposit 6, the well is cased, equipped with concentrically arranged pipes: production pipe 1, water supply pipe 3, brine pipe 2.

Для размыва подготовительного горизонтального вруба 7 башмак рассолоподъемной трубы 2 опускают в нижнее проектное положение (1-3 м от забоя скважины), а разница между башмаками водоподающей трубы 3 и рассолоподъемной трубы 2 лежит в пределах от 5 до 15 м (в зависимости от необходимых геометрических размеров подготовительного горизонтального вруба). Затем по рассолоподъемной трубе 2 под давлением подается растворитель (например, вода) с добавленным на поверхности утяжелителем. Рассол выдают по зазору между рассолоподъемной 2 и водоподающей 3 трубами.To wash the preparatory horizontal cut 7, the shoe of the pick-up pipe 2 is lowered to the lower design position (1-3 m from the bottom of the well), and the difference between the shoes of the supply pipe 3 and pick-up pipe 2 is in the range from 5 to 15 m (depending on the required geometric the dimensions of the preparatory horizontal cut). Then, a solvent (for example, water) with a weighting agent added on the surface is supplied under pressure through the brine lifting pipe 2. The brine is given by the gap between the brine-lifting 2 and the water supply 3 pipes.

После размыва подготовительного горизонтального вруба водоподающую трубу 3 поднимают так, что разница между башмаками водоподающей трубы 3 и рассолоподъемной трубы 2 составляет от 15 до 100 м (в зависимости от геометрических размеров камеры) для размыва вертикальной выработки. Затем операции по подаче растворителя с добавленным утяжелителем в массовом отношении утяжелителя к растворителю от 0,15:1 до 0,24:1 повторяют.After erosion of the preparatory horizontal cut, the water supply pipe 3 is raised so that the difference between the shoes of the water supply pipe 3 and the brine lifting pipe 2 is from 15 to 100 m (depending on the geometric dimensions of the chamber) for erosion of the vertical output. Then, the operation of feeding the solvent with the added weighting agent in a mass ratio of the weighting agent to the solvent from 0.15: 1 to 0.24: 1 is repeated.

После размыва вертикальной выработки камеру отрабатывают путем заглубленной водоподачи, операции по подаче растворителя с добавленным утяжелителем повторяют. Отработку запасов камеры производят до достижения ею проектного контура 5.After erosion of the vertical output, the chamber is worked out by in-depth water supply, the operation of feeding the solvent with the added weighting agent is repeated. The development of the stock of the camera is carried out until it reaches the design circuit 5.

При добавлении в растворитель утяжелителя происходит увеличение плотности растворителя, получается тяжелая суспензия, плотность которой больше плотности растворителя. При попадании суспензии в камеру твердые частицы, находящиеся во взвешенном состоянии, сосредотачиваются в нижней части камеры растворения за счет гравитационных сил. Более легкий растворитель скапливается в верхней части камеры. Активный процесс растворения происходит снизу-вверх, за счет этого процесс растворения и насыщение растворителя происходит более эффективно. При использовании в качестве утяжелителя гранул магнетита в стеклянной оболочке процесс извлечения утяжелителя из рассола значительно упрощается из-за того, что гранулы можно извлекать из рассола магнитом. Стеклянная оболочка необходима для защиты магнетита от агрессивной среды - рассола.When weighting agent is added to the solvent, the density of the solvent increases, a heavy suspension is obtained, the density of which is greater than the density of the solvent. When a suspension enters the chamber, suspended solids are concentrated in the lower part of the dissolution chamber due to gravitational forces. Lighter solvent accumulates at the top of the chamber. The active process of dissolution occurs from the bottom up, due to this, the process of dissolution and saturation of the solvent occurs more efficiently. When using magnetite granules in a glass shell as a weighting agent, the process of removing the weighting agent from the brine is greatly simplified due to the fact that the granules can be removed from the brine with a magnet. A glass shell is necessary to protect magnetite from an aggressive environment - brine.

Жидкость в камеру растворения вводится через скважины, обычно оборудованные двумя висячими колоннами труб. Сечение межтрубья внутренней (146 мм) и внешней (219 мм) колонн, по которому обычно подается вода, весьма мало (площадь 0,0144 м2) в сравнении с сечением камеры (площадь до 7-15 тыс. м2). Поэтому скорости движения жидкости при попадании в камеру резко гасятся и становятся ничтожными по сравнению со скоростями в трубах скважины (при производительности водоподачи 50 м3/ч скорости в трубах близки к 1 м/с). В индивидуальной камере диаметром 100 м при производительности скважины 50 м3/ч при скорости V восходящего потока растворителя 2·10-3 м/с на обновление жидкости в слое высотой 1 м требуется около 7 суток.Fluid is introduced into the dissolution chamber through wells, typically equipped with two hanging pipe columns. The cross section of the inner (146 mm) and outer (219 mm) columns, through which water is usually supplied, is very small (area 0.0144 m 2 ) in comparison with the section of the chamber (area up to 7-15 thousand m 2 ). Therefore, the velocities of the fluid when it enters the chamber are abruptly quenched and become insignificant in comparison with the velocities in the well pipes (at a water delivery capacity of 50 m 3 / h, the velocities in the pipes are close to 1 m / s). In an individual chamber with a diameter of 100 m at a well productivity of 50 m 3 / h at a velocity V of an upward flow of solvent of 2 × 10 -3 m / s, it takes about 7 days to renew the fluid in a layer 1 m high.

При добавлении в растворитель гранул магнетита в стеклянной оболочке в тех же условиях на обновление жидкости в слое высотой 1 м потребуется около 5 суток.When magnetite granules are added to the solvent in a glass shell under the same conditions, it will take about 5 days to renew the liquid in a layer 1 m high.

Массовое соотношение утяжелителя к растворителю принимают на основе данных, приведенных в таблице.The mass ratio of the weighting agent to the solvent is taken based on the data given in the table.

Figure 00000002
Figure 00000002

Применение данного способа подземного растворения соляных залежей обеспечивает следующие преимущества:The use of this method of underground dissolution of salt deposits provides the following advantages:

- повышение скорости насыщения растворителя;- increasing the rate of saturation of the solvent;

- ускорение размыва подготовительной выработки камеры растворения;- acceleration of erosion of the preparatory development of the dissolution chamber;

- снижение затрат энергии за счет уменьшения числа циклов насыщения.- reducing energy costs by reducing the number of saturation cycles.

Claims (2)

1. Способ подземного растворения соляных залежей, включающий бурение вертикальной скважины в массив отрабатываемой камеры, обсадку скважины, оборудование ее концентрически расположенными водоподающей, рассолоподъемной и эксплуатационной трубами, подачу по рассолоподъемной трубе под давлением растворителя, подачу по межтрубному пространству между водоподающей трубой и эксплуатационной трубой под давлением нерастворителя, создание подготовительной выработки, отбор рассола по межтрубному пространству между водоподающей трубой и рассолоподъемной трубой, отличающийся тем, что в растворитель вводят инертный по отношению к вмещающим солям утяжелитель для получения тяжелой суспензии в массовом соотношении утяжелителя и растворителя от 0,15:1 до 0,24:1.1. The method of underground dissolution of salt deposits, including drilling a vertical well in the array of the worked-out chamber, casing the well, equipping it with concentrically arranged water supply, brine lifting and production pipes, feeding through the brine lifting pipe under solvent pressure, feeding through the annulus between the water supply pipe and the production pipe under the pressure of the non-solvent, the creation of preparatory workings, the selection of brine along the annulus between the water supply pipe and solopodemnoy tube, characterized in that the inert solvent is introduced with respect to the accommodating salts of heavy weight material for suspension in a weight ratio of weighting agent and solvent from 0.15: 1 to 0.24: 1. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве утяжелителя применяют гранулы магнетита в стеклянной оболочке.2. The method according to claim 1, characterized in that magnetite granules in a glass shell are used as a weighting agent.
RU2003120317/03A 2003-07-02 2003-07-02 Method for underground dissolution of salt deposits RU2236578C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003120317/03A RU2236578C1 (en) 2003-07-02 2003-07-02 Method for underground dissolution of salt deposits

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003120317/03A RU2236578C1 (en) 2003-07-02 2003-07-02 Method for underground dissolution of salt deposits

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2236578C1 true RU2236578C1 (en) 2004-09-20
RU2003120317A RU2003120317A (en) 2005-01-10

Family

ID=33434043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003120317/03A RU2236578C1 (en) 2003-07-02 2003-07-02 Method for underground dissolution of salt deposits

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2236578C1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003120317A (en) 2005-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3366419A (en) Process for solution mining kci deposits
US5249844A (en) Borehole mining process for recovery for petroleum from unconsolidated heavy oil formations
RU2236578C1 (en) Method for underground dissolution of salt deposits
RU2717167C1 (en) Well bottomhole washing method
RU156405U1 (en) LOW DRILL POSITION ASSEMBLY WITH JET PUMP
RU2756076C1 (en) Method for constructing an underground tunnel reservoir in a rock salt reservoir of limited capacity
CN105971504A (en) Drilling structure, method and device for uncertain stratum of target reservoir
CA2933205C (en) Salt cavern washing with desalination and recycling of water
US3442553A (en) Slurry mining of carnallite
WO2022177464A1 (en) Method of forming an underground reservoir in a stratum of rock salt
RU2250365C2 (en) Method for extraction of gas-hydrate deposit
RU2224104C1 (en) Process of underground dissolution of salt deposits
RU2740647C1 (en) Method of alluvial deposits development using downhole leaching
RU2258652C1 (en) Method for underground tunnel reservoir building in rock salt bed having limited thickness
RU2716536C1 (en) Method for downhole leaching of gold from complex-structure deep-lying placers
CN220791209U (en) Underground soluble salt exploitation structure based on overflow supply
EA012537B1 (en) Method of mineral bedded deposits development using method of solution mining
RU2776441C1 (en) Method for constructing an underground tunnel reservoir in a suite of rock salt formations of limited capacity
RU2065953C1 (en) Method for underground leaching of metals
SU1305314A1 (en) Method of mining salts by underground leaching through wells
RU2042586C1 (en) Method for mining deposits of soluble rocks occurring under beds of less soluble rocks
EA009429B1 (en) Method of working out low-thicked salt deposit beds by underground leaching
RU2065037C1 (en) Method for underground leaching potassium salts
RU2126085C1 (en) Method for underground lixiviation of metals from waterless rock
RU2424968C1 (en) Method of extracting wastes from underground chambers

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050703