Скважинное растворение солей

Сущность процесса подземного растворения солей (ПРС). Различают растворение соляных месторождений непосредственно в руднике и растворение залежи через скважины, пробуренные с поверхности. К первому способу относят оросительное растворение и растворение по методу зинкверков. Соляные залежи в этих случаях разрабатывают шахтным способом. Сущность оросительного растворения заключается в прокачке через камеры воды, тогда как при растворении по методу зинкверков подземные камеры заполняют водой, а спустя некоторое время получаемый после растворения соли рассол откачивают на поверхность.

Растворение солей и извлечение их из недр нашей планеты в виде рассола через буровые скважины – современный, более прогрессивный способ разработки соляных залежей.

Подземное растворение солейзаключается в следующем. При попадании частицы соли в растворитель на ее поверхности образуется пограничный слой насыщенного рассола. В толще рассола происходит диффузионный процесс, а сам массив рассола под действием гравитационных сил начинает передвигаться по поверхности твердой частицы. Таким образом, в результате растворения поверхности твердого тела в растворителе происходит перенос вещества диффузией, а также путем движения вязкой жидкости под действием силы тяжести.

Технология подземного растворения солей. Подземное растворение солей осуществляется по двум принципиально различным технологическим схемам: 1) закачкой пресной воды (циркуляционный метод) по одной колонне труб и выдачей на поверхность рассола по другой; 2) водяными струями (струйный метод или метод орошения), разбрызгиваемыми в камерах специальным оросителем.

Прямоточный способ используют при вскрытии залежи каменной соли буровой скважиной, обсаживаемой колонной труб. Затрубное кольцевое пространство от поверхности земли до башмака обсадной колонны цементируют. Затем скважину углубляют до почвы соленосного пласта (рис. ) и опускают в нее водоподающую и рассолоподъемную колонны труб. Нижний конец водоподающей колонны располагают у забоя скважины на расстоянии 1-2 м от почвы пласта. По этой колонне труб в скважину поступает пресная вода, которая растворяет соль. Под давлением растворителя образовавшийся рассол поднимается на поверхность по рассолоподъемной колонне труб (межтрубному пространству).

При использовании способа противоточного растворения (рис. ) пресная вода подается по межтрубному пространству, а рассол отбирается по внутренней колонне труб. Это позволяет формировать конусообразную камеру с вершиной, обращенной вниз, и сильно развитой потолочиной.

Комбинированный способ растворения получил наибольшее распространение в практике разработки соляных пластов. При его использовании соли растворяются в два этапа. На первом этапе происходит формирование камеры в восходящем направлении, на втором – нижнюю и верхнюю части камеры формируют навстречу одна другой (рис. ), т.е. верхнюю формируют в нисходящем направлении, а нижнюю – в восходящем.

Подземное растворение соли в камерах галерейного типа. Сущность способа заключается в проходке ориентированных (наклонно-направленных скважин и образовании протяженных камер галерейного типа, расположенных в плоскости соленосного пласта.

Схема растворения соли галерейным способом изображена на (рис. ). В процессе растворения солей создаются камеры большой протяженности с оставлением защитных пачек соли в кровле и почве толщиной 2-3 м для повышения ее устойчивости. После размыва первой захватки водоподающая колонна труб в ориентированной скважине поднимается на заданную высоту, горизонтальный участок укорачивается и приступают к растворению следующей захватки. Возможен размыв пласта на всю длину галерейной камеры по прямоточному или противоточному способу.

Одна из основных задач в работе рассолопромыслов (рис. ) – интенсификация процесса растворения солей.