способ подземной добычи гидроминерального сырья

Формула изобретения

Способ подземной добычи гидроминерального сырья, включающий бурение горизонтальной и вертикальной скважин, закачку растворителя в одну вертикальную скважину и откачку рассола в другой, отличающийся тем, что производят предварительный размыв горизонтальной скважины до тех пор, пока поперечные размеры образующейся при этом туннельной емкости не окажутся достаточными для гарантированного вскрытия туннеля вертикальными скважинами, при этом бурение вертикальных скважин осуществляют до пересечения с туннельной емкостью.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к геотехнологии и может быть использовано для скважинной добычи гидроминерального сырья из соляных отложений, а также для создания подземных хранилищ газа (ПХГ) в соляных пластах.

Известен способ выщелачивания полезных ископаемых из продуктивных пластов небольшой мощности, включающий вскрытие продуктивного пласта вертикальной скважиной, формирование из данной скважины веера радиальных горизонтальных каналов в пределах продуктивного пласта и выщелачивание продуктивного пласта через раствороподающую колонну и гибкие напорные рукава, расположенные в горизонтальных каналах [1].

Недостатком этого способа является его низкая производительность.

Известен способ отработки соляных пластов подземным растворением, включающий бурение горизонтальной скважины вдоль соляного пласта, проводка вертикальной скважины до соединения ее с забоем горизонтальной скважины, выщелачивание соляного пласта через горизонтальную скважину, бурение вертикальных скважин двумя параллельными рядами по обе стороны от горизонтальной скважины, их соединение при помощи гидроразрыва и откачку рассола как из основной добычной вертикальной скважины, так и из других вертикальных скважин, последовательно вводимых в эксплуатацию в направлении от горизонтальной скважины к основной добычной скважине [2].

Недостатками данного способа являются необходимость использования операций по гидроразрыву пласта для интенсификации процесса выщелачивания, а также его недостаточная производительность.

Цель изобретения - устранение вышеизложенных недостатков. Поставленная цель достигается тем, что производят предварительный размыв горизонтальной скважины до тех пор, пока поперечные размеры образующейся при этом туннельной емкости не окажутся достаточными для гарантированного вскрытия туннеля вертикальными скважинами, при этом бурение вертикальных скважин осуществляют до пересечения с туннельной емкостью.

Предлагаемый способ реализовывается следующим образом. Первоначально пробуривают вертикальный участок горизонтальной скважины 1 (фиг.1) до кровли соленосных отложений, затем скважину обсаживают колонной 2 и цементируют. Из-под башмака обсадной колонны 2 пробуривают горизонтальный участок скважины 1 вдоль соляного пласта вблизи от его подошвы, затем в скважину спускают рассолоподъемную 3 и водоподающую 4 колонны труб, расположенные концентрично. Растворитель (вода) подают в кольцевое пространство, выход из которого располагают в начале горизонтального участка, а образующийся рассол поступает в колонну труб 3, конец которой расположен вблизи забоя горизонтальной скважины 1. Скважина выше горизонтального участка заполнена жидкостью - нерастворителем 5 в целях предотвращения размыва наклонного участка. Рассолоподъемная колонна 3 оснащена центрирующими фонарями 6 с целью равномерного размыва стенок горизонтального участка скважины. Размыв образующегося при этом горизонтального туннеля продолжают до тех пор, пока поперечные размеры туннеля не окажутся достаточными для его гарантированного вскрытия двумя вертикальными скважинами 7 и 8 (фиг.2). После спуска обсадных колонн до кровли соляного пласта и их цементирования скважины 7 и 8 добуривают до пересечения с туннельной емкостью, после чего в скважины 7 и 8 спускают колонны 9 с последующей герметизацией заколонного пространства пакерующими устройствами 10. Из скважины 1 поднимают колонны труб 3 и 4, герметизируют ее и продолжают размыв туннельной емкости, закачивая растворитель в скважину 8 и получая рассол в скважине 7. Вследствие того что диаметры колонн 9 больше диаметра рассолоподъемной колонны 3 в горизонтальной скважине процесс размыва туннельной емкости значительно интенсифицируется. Образование нерастворимого осадка 11 на дне туннельной емкости замедляет процесс размыва нижней стенки туннеля, поэтому рост емкости происходит по направлению к кровле соляного пласта. Для более равномерного увеличения диаметра туннеля функции вертикальных скважин 7 и 8 попеременно меняют с нагнетательной на добычную и наоборот. Процесс размыва туннеля продолжают до тех пор, пока потолочина туннеля не достигнет кровли соляного пласта.

Источники информации

1. Способ выщелачивания полезных ископаемых из продуктивных пластов. А.С. 1525269 СССР, МКИ Е 21В 43/28/ Смирнов М.М, Юройц А.В. и др.

2. Способ отработки соляных пластов подземным растворением: А.С. 720142 СССР, МКИ Е 21 В 43/28/ Однопозов В.Л. (прототип).