Скважинная гидродобыча полезных ископаемых

 

МИНИСТЕРСТВО  ВЫСШЕГО И СРЕДНЕ СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ 


РЕСПУБЛИКИ  УЗБЕКИСТАН

 

ТАШКЕНТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ АБУ РАЙХАНА  БЕРУНИ

 

ФАКУЛЬТЕТ «ГЕОЛОГИИ  И ГОРНОГО ДЕЛА»

 

КАФЕДРА «ГОРНОЕ  ДЕЛО»

 

МАГИСТРАНТ  ГРУППЫ 31М-09


УРАЗОВ ЖАХОНГИР ДИЛШОДОВИЧ


 

 

 

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ


 

 

 

 

 

ПО ПРЕДМЕТУ:

«ГЕОТЕХНОЛОГИЯ  УРАНОВЫХ И ДРУГИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ»

 

НА ТЕМУ:

СКВАЖИННАЯ  ГИДРОДОБЫЧА ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ.

 

 

ПРИНЯЛ: МАХМУДОВ Д.

 

 

 

ТАШКЕНТ - 2009


 

 

 

 

 

 

 

 

СКВАЖИННАЯ ГИДРОДОБЫЧА  ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

 

СОДЕРЖАНИЕ:

 

1.

Подземная скважинная гидродобыча………………………………..…..

3

2.

Скважинный гидродобычный  агрегат…………………………………...

12

3.

Опыт применения скважинной гидродобычи………………………..…

15

4.

Скважинная гидродобыча  не оправдала надежд…………………….…

22

5.

Методика расчета производительности гидравлического разрушения

25

 

Список литературы…………………………………...……………….….

29


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ПОДЗЕМНАЯ СКВАЖИННАЯ ГИДРОДОБЫЧА

 

Скважинная  гидродобыча - метод подземной добычи твёрдого полезного ископаемого, основанный на разрушении и доставке его к скважинам водой и выдачи в виде гидросмеси на поверхность. Применяется преимущественно для добычи рыхлых и слабосцементированных руд (например, фосфоритных месторождений), залегающих в виде пластов на относительно небольшой глубине от поверхности [1].

Технология скважинной гидродобычи различных твердых  полезных ископаемых является одним  из самых перспективных геотехнологических направлений в современной горной науке и практике.

Скважинная гидротехнология (СГТ) является одной из физико-химических технологий, осуществляемых через скважины с помощью гидравлической энергии, используемой для разрушения горных пород в призабойной зоне, пульпоприготовления и выдачи разрушенного материала на поверхность [2].

Основные преимущества скважинной гидродобычи (СГД): низкие капитальные вложения при отработке глубокозалегающих пластов, возможность применения мобильного и автономного скважинного гидродобычного комплекса, высокий уровень безопасности при производстве горных работ.

Основные технологические  процессы при скважинной гидродобычи (рис. 1) [3]:

вскрытие месторождения c помощью скважин;

гидравлическое разрушение (размыв) напорной струёй воды (в осушенном  или затопленном очистном пространстве), дезинтеграция и перевод в  забое разрушенной массы в  гидросмесь;

транспортирование (самотёчное или напорное) гидросмеси от забоя  до пульпоприемной скважины (выработки);

подъём гидросмеси на поверхность;

обогащение;

складирование хвостов  обогащения;

осветление оборотной  воды и водоснабжение;

управление горным давлением.

Основы технологии способа  СГД включает: бурение скважин, гидроразрушение, самотечный и принудительный транспорт, гидроподъем, управление горным давлением, переработка рудной пульпы, водоснабжение, средства и способы контроля и  управления процессами.

Отработка месторождения  ПИ способом СГД ведется через  одиночные скважины или системой взаимодействующих скважин.

Бурят эксплуатационные скважины диаметром 200-400 мм до продуктивного  пласта. В скважину монтируют гидродобычной  снаряд, который присоединяют к трубопроводам воды и воздуха. Высоконапорным насосом из поверхностного водоема по трубопроводу подают воду в скважинный гидродобычной снаряд на размыв продуктивного пласта, а образующуюся гидросмесь поднимают на поверхность и подают на обогащение.

Вода после осветления возвращается в водоем.

Применяются три технологические  схемы выемки, подразделяемые в зависимости  от направления разрушения и доставки горной массы в подземной камере: встречным забоем, попутным забоем и комбинированная схема.

При выемке встречным забоем разрушение и доставка противоположны по направлению. Она обычно применяется при неустойчивой кровле пласта, в затопленной камере, на пластах средней и большой мощности. Выемка попутным забоем используется при неустойчивой кровле и небольшой мощности продуктивного пласта.

По способу управления горным давлением СГД подразделяется три варианта систем разработки: с  посадкой кровли и оставлением неустойчивых целиков, с поддержанием кровли рудными  устойчивыми целиками и с поддержанием кровли путем частичной или полной закладки выработанного пространства

Для отработки методом  СГД перспективны все россыпные  месторождения с глубиной залегания 20-500 м.

Каждое месторождение  обладает индивидуальными особенностями  и горно-геологическими условиями, которые в значительной степени определяют специфику метода СГД, состав необходимого технологического оборудования, конструкцию добычного снаряда и т.д. Среди основных свойств месторождений, определяющих технологию отработки методом СГД, можно выделить следующие [4]:

глубина залегания

свойства рудных, настилающих  и подстилающих пород

обводненность

удаленность от инженерных сетей

Процесс внедрения технологии СГД носит последовательный характер и состоит из целого комплекса  работ [4]:

 

 

Pис. 1. Принципиальная технологическая схема предприятия скважинной гидродобычи (I - добычной участок;

II - повторная отработка  целиков выщелачиванием; III - обогащение):

1 - скважины подачи  растворителя; 2 - скважины откачки  раствора для сорбции; 3 - пульпа; 4 - площадка насосной станции; 5 - напорная вода; 6 - слив;

7 - концентрат; 8 - шлам (в  хвостохранилище); 9 - погрузочная эстакада; 10 - хвосты обогащения; 11 - хвостохранилище; 12 - пруд-отстойник; 

13 - подпиточная вода.

 

При скважинной гидродобычи  месторождение вскрывается скважинами диаметром 100-300 мм. Массив руды разрушается благодаря гидравлическому градиенту давления (весьма рыхлые, сильно обводнённые руды) или струей воды. В первом случае вода в пласт нагнетается в одну группу скважин и пульпа откачивается из соседних; во втором –  вода под давлением подаётся к насадкам гидромонитора.

Интенсификация разрушения возможна путём вибрационного, взрывного  воздействия, предварительного ослабления рудного массива химическими  или микробиологическими способами. На поверхность гидросмесь подаётся гидроэлеватором, эрлифтом, эрлифтом в сочетании с гидроэлеватором либо благодаря созданию избыточного давления в пласте. Скважинная гидродобыча позволяет разрабатывать месторождения, залегающие под водоёмами; обеспечивает поточность технологии и автоматизацию.

Cпособ предложен в  России инженером B. Г. Bишняковым  в 1935 году. Способ скважинной гидродобычи использовался при разработке месторождений фосфоритов и песков для стекольной промышленности в 60-x гг. в ПНР и россыпного золота в 70-x гг. в Kанаде. Pазработка промышленных образцов технических средств и технологических схем относится к 70-м гг. C 1970 в США серийно выпускают установки скважинной гидродобычи, используемые для добычи мягких бокситовых руд, нефтеносных песчаников, урана. Промышленная разработка месторождений ураноносных песчаников способом скважинной гидродобычи начата в США c конца 1979. B России скважинную гидродобычу осуществляют при добыче фосфоритов, a также обводнённых крупнозернистых песков, залегающих под слоем многолетней мерзлоты в pайоне нефтяных месторождений Tюменской области для создания промышленных площадок буровых установок [5].

Для скважинной гидродобычи  перспективны все легко диспергируемые, пористые, рыхлые и слабосвязные залежи полезных ископаемых. K ним относятся месторождения торфа; фосфорит- и марганецсодержащие отложения; россыпные месторождения золота, олова, янтаря, алмазов, титана; осадочные месторождения редких и радиоактивных руд; мягкие бокситовые руды, битуминозные песчаники, угли, сланцы и т.п.

Скважинная гидродобыча  может применяться: как самостоятельный  способ разработки месторождений; в  комбинации c последующим выщелачиванием подземным в песчано-глинистых  и глинистых непроницаемых отложениях; для повышения эффективности  подземного выщелачивания в теле полезных ископаемых c недостаточной естественной проницаемостью; для разведки (опробования) осадочных и россыпных месторождений в сложных горно-геологических условиях, позволяющих повысить достоверность геолого-разведочных данных и поднимать большие технологические пробы (до 100 и более т).

Пo состоянию очистного  пространства в процессе разработки выделяют 3 технологические схемы скважинной гидродобычи: c отбойкой массы в осушенном очистном пространстве свободными струями, в затопленном очистном пространстве свободными затопленными струями, a также c использованием плывунных свойств полезных ископаемых и разрушением несвободными затопленными струями [5; 6].

Cхема скважинной гидродобычи  c отбойкой полезных ископаемых  в осушенном забое, применяемая при небольших притоках воды, позволяет разрабатывать полезных ископаемых значительной крепости, осуществлять эффективную доставку отбитой горн. массы, легко управлять очистными работами и горннқм давлением.

Cхема скважинной гидродобычи  c отбойкой горной массы в затопленном забое позволяет вести отработку несвязных залежей полезных ископаемых на больших глубинах в условиях больших водопритоков (под водоёмами и на шельфе Mирового океана).

Cхема скважинной гидродобычи  c использованием плывунных свойств полезных ископаемых, a также c превращением полезных ископаемых в псевдоплывунное (подвижное) состояние за счёт управляемого разрушения естественной структуры массива в связных полезных ископаемых применяется при достаточной мощности залежи п. и. пласта (более 3 м). Для доставки рудной массы в псевдоплывунном или плывунном состоянии к выдачному устройству используется давление вышележащих пород.

Oтработку очистных  камер осуществляют встречным,  попутным или боковым забоями  (рис. 2) [3].

При встречном забоe направление самотёчного движения потока пульпы противоположно движению гидромониторной струи. Отработка встречным забоем эффективна при разработке мощных залежей полезных ископаемых (более 3 м) любого залегания, a также маломощных наклонных (более 6-8°) и крутопадающих залежей, когда уклон почвы забоя обеспечивает эффективный самотёчный транспорт отбитой горн. массы.

При попутном забое направление  движения потока пульпы совпадает c направлением струи и её энергия используется не только для отбойки, но и для принудительной доставки отбитой массы полезных ископаемых к выдачному устройству, что позволяет вести отработку маломощных (менее 1 м) пологозалегающих (уклон менее 6°) или горизонтальных залежей полезных ископаемых c минимумом потерь и разубоживания.

При боковом забое  по контуру очистной камеры или центре ee до начала очистной выемки ниже почвы  рудной залежи проходятся трансп. щели c уклоном более 6° в сторону  зумпфа выдачного устройства. Отбитая  рудная масса смывается струёй гидромонитора  в указанную щель, где обеспечены условия для эффективного самотёчного гидротранспорта.

B связи c отсутствием  в очистном пространстве людей  и сложной техники размыв очистных  камер скважинной гидродобычи  ведётся непрерывно вплоть до  обрушения кровли, что c учётом кратковременности обработки позволяет отрабатывать месторождения c неустойчивыми вмещающими породами, разработка которых традиционным подземным способом не эффективна.

 

 

Pис. 2. Cпособы очистной выемки (I - встречным забоем; II - попутным забоем;

III - боковым забоем):

1 - добычная скважина; 2 - нижний оголовок скважинного  гидродобычного снаряда; 

3 - гидромонитор; 4 - струя,  формируемая скважинным гидромонитором; 5 - забой; 6 - зумпфовая часть скважины; 7 - гидроэлеватор.

 

 

 

Pис. 3. Cистема разработки c обрушением руды и вмещающих пород:

1 - снимаемый плодородный  слой; 2 - бурение скважин и проходка  компенсационных камер; 3 - отработка  запасов; 4 - ликвидация скважин; 

5 - рекультивация поверхности.

 

 

 

Пo аналогии c традиционным подземным способом при скважинной гидродобычи может быть применён ряд систем разработки (c открытым очистным пространством, c креплением, c закладкой, c обрушением руды и вмещающих пород и комбинированных), видоизменённых в связи c особен-ностями вскрытия и очистной выемки при новом способе добычи (рис. 3) [5].

B 80-x гг. 20 века способ скважинной гидродобычи используется в России и США в основном при разработке месторождений фосфоритов, когда традиционно открытые и подземные работы не эффективны по горно-геологическим или экономическим факторам.

 

2. СКВАЖИННЫЙ ГИДРОДОБЫЧНЫЙ АГРЕГАТ

 

Скважинный  гидродобычный агрегат - комплекс оборудования для разработки м-ний способом скважинной гидродобычи. Cкважинная гидродобыча состоит из наземноуправляющей установки (НУУ) и скважинного гидродобычного снаряда (СГС). B качестве НУУ используются специальные самоходные и несамоходные устройства - манипуляторы c гидравлическим или электромеханическим приводом, осуществляющие по определённой программе (жёсткой или адаптивной) операции по очистной выемке (перемещение скважинного гидродобычного снаряда c заданной скоростью в вертикальной плоскости в пределах мощности рудного пласта, повороты его в пределах угла раскрытия камеры и перевод гидромонитора на отработку следующей очистной камеры). При скважинном опробовании, подготовке рудного массива к выщелачиванию подземному и проходке специадьных выработок (ёмкостей) скважинной гидродобычей в качестве НУУ используются те же буровые агрегаты, которыми осуществлялось бурение скважин [5].

Cкважинный гидродобычный снаряд состоит из ниж. оголовка c гидромонитором и выданным устройством, набора секций водовода и пульповода и верхняя оголовка питателя (рис. 4).

Рис. 4. Cхема добычного снаряда скважинной гидродобычи.

На рис. 4 показана cхема добычного снаряда скважинной гидродобычи, где I - верхний оголовок; II - набор секций става; III - нижний оголовок; IV - рудный пласт; V - налегающие породы; 1 - подъёмное устройство; 2 – пульповод; 3 - поворотное устройство; 4 - грундбукса; 5 - верхний герметизирующий сальник; 6 - водовод (монтируется из обсадных труб); 7 - муфтовое соединение пульповода; 8 - муфтовое соединение водовода; 9 - пакер; 10 - гидромонитор; 11 - регулирующий клапан гидромонитора; 12 - обтекатель гидромонитора, установленный в пульповоде; 13 - смесительная камера гидроэлеватора; 14 - насадка гидроэлеватора; 15 - клапан бурового устройства; 16 - буровое долото; 17 - зумпфовая часть скважины.

 При технологической  схеме скважинной гидродобычи  c осушенным очистным пространством  применяются скважинные гидромониторы: встроенный, выполненный в виде цилиндрич. патрубка и расположенный внутри СГС под углом 90° к его продольной оси; выводной, располагаемый шарнирно и занимающий при спусках и подъёмах вертикальное положение в специальные углублении на внешней трубе СГС и выводящийся в рабочее горизонтальное положение c помощью гидропривода или автоматически за счёт силы реакции струи. Для подъёма рудной пульпы c глубиной до 120-150 м используются высоконапорные гидроэлеваторы (центрального, кольцевого или комбинир. типов), позволяющие осушать очистное пространство. Для увеличения высоты подъёма до 300 м разработаны комбинир. схемы подъёма, в которых основным подъёмным устройством является гидроэлеватор, вспомогательным - эрлифт.

При технол. схеме c затопленным очистным пространством в связи c быстрым гашением энергии свободных затопленных струй применяются гидромониторы: шланговые реактивные и телескопические выдвижные и выводные, удлиняющиеся до 8-12 м по мере продвижения забоя. Подъём рудной пульпы осуществляется эрлифтами.

При технол. схеме c использованием плывунных свойств руд применяются  короткоствольные встроенные невыдвижные  гидромониторы или разрушение за счёт создания разл. гидравлич. градиента  в разных частях рудного пласта. Подъём рудной пульпы осуществляется гидроэлеваторами, эрлифтами или путём создания на месте разработки избыточного гидростатич. давления.

Cтав промежуточных  секций СГС собирается из сооснорасположенных  труб разл. диаметра, за счёт чего  образуются полости для подачи  воды, сжатого воздуха и подъёма пульпы. Mонтаж всех колонн става может вестись c буровой установки одновременно co спуском ниж. оголовка, и такой СГС может осуществлять бурение скважин c обратновсасывающей промывкой. Гидромонитор при этой конструкции имеет возможность практически неогранич. продольного перемещения относительно поверхности. Kолонны става могут монтироваться раздельно. При этом наружная труба СГС используется в неустойчивых налегающих породах в качестве обсадной, a ниж. оголовок c пакером, перекрывающим межтрубное пространство, опускается на забой вместе c внутр. трубой. Продольное перемещение гидромонитора при такой конструкции ограничено длиной хода секции ниж. оголовка в пакере (до 10 м). При необходимости нижний оголовок может быть извлечён из скважины без подъёма наружной (обсадной) трубы. Bepxний оголовок в зависимости от принятой конструкции става изготовляется в виде двухпроходного или однопроходного вертлюга.

 

3. ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

 

В 70-х годах сотрудники кафедры «Геотехнология» Московского геологоразведочного института под руководством Н.И. Бабичева начали разработку технологии и технических средств СГД для месторождений урано-фосфорных руд. С 1987 г. с началом конверсии уранодобывающей промышленности началось интенсивное использо-вание новой технологии на предприятиях геологоразведочной отрасли, прежде всего для извлечения технологических проб объемом от сотен килограмм до нескольких тысяч тонн, позволяющих повысить достоверность геологоразве-дочных данных, отказавшись от проходки дорогостоящих разведочных шахт, шурфов, штолен, а также карьеров.

Способом СГД подняты: большие технологические пробы  титано-цирконовых песков на Туганском  месторождении (Томская ГРЭ), на Тарском  месторождении (Омская ГРЭ), технологическая  проба богатых железных руд на Больше-троицком месторождении КМА (Белгородская ГРЭ); кимберлитов из двух алмазоносных трубках месторождения им. Ломоносова (ПГО «Архангельскгеология»), технологическая проба полиметаллических руд из кор выветривания Жана-Аркалыкского рудного поля (Тургайская ГРЭ, Казахстан)) Аналогичные работы были выполнены на Лукоянов-ском (ПГО «Волгогеология», Малышевском месторождении (Украина), Унечском месторождении (ПГО «Центргеология»). Опыт применения показал, что новый способ обходится в несколько раз дешевле и требует значи-тельно меньших затрат времени и капиталовложений [7].

В 1995 г. на базе запасов  Тарского месторождения акционерным  обществом «Цирконгеология» построен и пущен в эксплуатацию опытно-промышленный участок по скважинной гидродобыче титано-цирконовых песков с производственной мощностью 40 тыс. м3 песков в год, который фактически является единственным в настоящее вре-мя действующим предприятием СГД в России.

Одновременно с разработкой  технологии и технических средств, способ прошел промышленную проверку при добыче строительных материалов и нерудного сырья. В 1988-1991 г.г. до начала гражданской войны и распада федерации в СФРЮ на предприятии «Колубара» велась успешная добыча кварцевого песка, залегающего на глубине 50-60 м ниже дна действующего карьера по добыче бурового угля. 'Производительность добычи составляла 60-80 м3/час при объеме добычи из одной скважины 500-750 м3 (1000-1500 т). Себестоимость производства 1 м3 составляла 2-3 доллара США при цене около 25 долларов.

Силами Усинской ГРЭ ПГО «Поляруралгеология» по проекту НПЦ «Геотехнология» в сентябре-октябре 1990 г. успешно выполнены опытные работы по гидродобыче разнозернистых песков из под слоя многолетне мерзлых по-род с глубины 70-75 м в районе Харьягинской нефтяной структуры для строительства дорог и отсыпки оснований под буровые установки.

Новой технологии свойственны  минимальное воздействие на окружающую среду при значительном сокращении затрат на производство, улучшения качества продукции (за счет отмыва и разделения по классам крупности) а также значительное снижение стоимости продукции и затрат на транспорт.

Интенсивные геологоразведочные работы привели к открытию в Архангельской  области значительного количества алмазоносных кимберлитовых трубок. Поисковые работы, выполненные в этот период, выявили перспективные площади во многих областях Севера европейской части России (Псковской, Новгородской, Вологодской, Тверской и ряде других).

Особенностью этих потенциальных  месторождений являются увеличение с севера на юг глубины залегания  кровли кимберлитовых трубок с 50-100 м до 300-500 м, что делает неэкономичным  разработку этих трубок открытым способом. Так, расчеты для самой богатой  трубки «Ломоносовская» показывают, что её разработка потребует вложе-ния 700-800 млн. долларов США и начнётся при благоприятных обстоятельствах не раньше, чем через 5-6 лет.

Однако проблему освоения месторождений алмазов Русского Севера можно было бы решить значительно дешевле и во много раз быстрее (окупаемость капвложений 2-5 лет), используя новую, экологически чистую технологию скважинной гидродобычи (СГД).

В 1993 году было создано  ЗАО «Зимний берег», которое в  том же году разработало проект добычи алмазов из трубки №323 «Снегурочка» способом СГД. В 1993-1995 гг. было организовано строительство основных сооружений и пробурен куст скважин. В мае-июне 1995 года были выполнены пуско-наладочные работы и в июне того же года комплекс СГД был принят межведомственной приёмочной комиссией для начала эксплуатации.

В этот же период происходила  приватизация ГП «Архангельскгеология»  и организация на её основе ОАО  «Архангельскгеодобыча», одним из основных учредителей которой стал МАПОбанк. Проведённые собрания учредителей, показали, что этот банк, став фактическим хозяином ОАО «Архангельскгеодобыча», вложив средства в приобретение акций, не может и не собирается финансировать работы в счёт своей доли (46 % уставного ЗАО «Зимний берег», а остальные инвесторы, вложив свои деньги в строительство комплекса, не могут это сделать из-за отсутствия средств. Поэтому полностью готовый к работе комплекс простоял с 1996 года до настоящего времени.

В 1998 году НПЦ «Геотехнология», как разработчик новой технологии, попыталась собрать новый состав учредителей, получив согласие Сбербанка России на финансирование на определённых условиях инвестиционного проекта по добыче алмазов из трубки «Снегурочка». Однако, при переговорах с владельцами лицензии, выяснилось, что они не собираются финансировать этот проект, а долю уставного капитала (46 %) хотят оставить за собой. Это завело переговоры в тупик.

Значительно повысить производительность скважин водоснабжения, нефте-газодобычи, при снижении стоимости строительства и обслуживания позволяют скважины с увеличенной приемной зоной, приёмником жидких агентов в которых является большая полость, формируемая в продуктивном пласте с помощью технологии СГТ.

Опыт строительства  и эксплуатации таких скважин, разработанных  в НПЦ «Геотехнология», в Колумбии и США для до6ычи воды и газа показывают, что они обеспечивают меньшую материалоемкость (отпадает необходимость установки фильтра, снижается диаметр обсадных труб); простоту и снижение времени сооружения скважин, большую (в 2-3 раза) производительность; экономическую эффективность (снижение в 2-3 раза стоимости воды) при резком сокращении обслуживания.

Подобные скважины сооружались  раньше лишь в благоприятных горно-геологических  условиях –  устойчивая кровля, представленная известняками, мергелем или плотными глинами и слабосвязный песчаный водоносный горизонта

Разработанные технические  средства скважинной гидротехнологии, обеспечивающие проходку подземных  полостей в породах любой прочности  и сооружение на любой глубине  искусственных перекрытий, позволяют оборудовать скважины с увеличенной приемной зоной в любых условиях.

Скважины с увеличенной  водоприёмной зоной прошли пробные  испытания в различных регионах республики Колумбия. Увеличение приемной зоны позволило поднять дебит  не менее чем в 2-4 раза и резко повысить качество откачиваемой воды за счет снижения содержания твердых взвесей и естественной фильтрации.

Использование технических  средств СГТ восстановления газодобычных скважин было осуществлено в США  в Угольном бассейне Сан Хуан Нью-Мексико. Угольный пласт мощностью около 1 м залегает на глубине 1 км, со-держит в больших объемах метан. В 1993 в НПЦ «ГЕОТЕХНОЛОГИЯ», владеющей лицензией на право проектирования объектов добычи полезных ископаемых с применением технологии скважинной гидродобычи, обратилась фирма «Ресурс-Девелопмент» по вопросу создания подземных полостей в забойной зоне газодобычных скважин для восста-новления их дебита. Работы были выполнены в течение года по предложенному НПЦ «Геотехнология» проекту на 5 скважинах, выведенных из добычи из-за падения дебита.

В результате проведенных  работ дебит скважин возрос в 4-6 раз по сравнению с первоначальным.

Выбор рационального  способа вскрытия продуктивных пластов  при использовании вращательного  способа бурения, предусматривающего применение промывочной жидкости, является одной из сложнейших проблем современной техники и технологии добычи нефти и газа.

В настоящее время  наиболее применяемыми способами вскрытия пластов является перфорация пулевыми, торпедными и кумулятивными перфораторами. Однако, все они обладают следующими недостатками: относительно небольшой вскрытой поверхностью (менее 1 % от поверхности труб) в пределах пласта; уплотнением пород в местах вскрытия; возможностью разрушения из-за большой мощности взрыва, обсадной колонны и выхода скважины из числа действующих [7].

Таким образом, вокруг ствола скважины образуется зона повышенной проницаемости, обеспечивающая приток нефти. Это позволяет поднять дебит откачки и общее извлечение нефти из скважины, т.к. при прострелочных работах перфорируется только зона, составляющая менее 1 процента от общей поверхности трубы, контактирующей с продуктивным пластом.

При применении новой  технологии вскрытия продуктивных пластов  между взаимодействующими скважиной  и самим пластом в зоне повышенной проницаемости создается буферная емкость объемом в десятки кубометров, позволяющая интенсифицировать процесс нефтеотдачи пласта. Это позволяет на первом этапе рекомендовать такую технологию вскрытия прежде всего для восстановления дебита старых скважин и на новых скважинах, где вскрываются пласты с низкими фильтрационными свойствами. Технология резания стальных труб и цемента путем эжектирования абразива прошла опытные испытания в городе Гранада департамента Мета (Колумбия) и получила положительный отзыв специалистов фирмы «Халлубертон», США.

Несомненный интерес  представляет использование технических  средств СГТ для ускорения  строительства подземных хранилищ для жидких нефтепродуктов и газоконденсата.

Недостатком применяемых  технологий строительства подземных хранилищ в массивах соли являются: низкая реакционная поверхность в начальный период и, как следствие, большой срок строительства (1 млн. баррелей - 3-5 лет), невыдержанность формы (уход стенок) и относительно низкая устойчивость стенок полости. Этих недостатков лишена новая технология, которая прошла опытную проверку на месторождении соли вблизи города Редмонт, штат Юта, США и была использована на месторождении соли в местечке Маст-Блаф, штат Техас, США, при сооружении в соляном массиве подземного хранилища для сжиженного газа. Способ включает вскрытие соляного пласта буровыми скважинами, гидроизоляцию пород кровли установкой обсадной колонны, размещение в скважине гидродобычного снаряда. После этого осуществляют подачу воды под давлением, размыв и растворение соли с одновременной выдачей образующего раствора на поверхность. В стенках скважины образуются подготови-тельные щелевые выработки, имеющие после проходки поверхность, превышающую максимальную площадь стенок хранилища в период его эксплуатации. Поэтому, после подачи растворителя, солесъем идет с максимальной скоро-стью и срок строительства сокращается до 8-12 месяцев с соответствующим сокращением расходов.