12 ПОДЗЕМНАЯ ВЫПЛАВКА СЕРЫ (ПВС) Таблица 12. 1 – Характеристики физико-геологических условий серных месторождений Показатели Серные месторождения Предкарпатья Гаурдака Северной Америки Пластообразное Трубои линзовидные залежи, приуроченные к тектоническим нарушениям Солянокупольные Глубина залегания, м 20— 350 50— 800 50 – 750 Мощность залежи, м 1— 25 5— 100 30 – 130 Литологический состав сероносного пласта Слабокавернозны й известняк Сильнокавернозный известняк Кавернозный известняк Текстура руд Наряду с вкрапленной, гнездовой широко развита дисперсная Преобладает гнездовая вкрапленная Структура серы Преобладает тонкои скрытокристаллич еская Крупно-, тонко-и скрытокристаллическая Крупно-, тонко- и скрытокристалличес кая Состав покрывающих пород Водонепроницаем ые мергели и глины, неосерненные известняки Гипсоангидриты и неосерненные известняки Водонепроницаемые глины, неосерненные Гидрогеологические условия залегания Не полностью закрытая залежь, зона разгрузки затруднена Гидрогеологически раскрытая залежь Гидрогеологически закрытая залежь Морфология 2/8/2018 Сдвижение пород и Преобладает полосчатая, гнездовая и крупновкрапленная 1
Таблица 12. 2 – Показатели экономической целесообразности добычи серы методом ПВС Условия разработки Показатель хорошие удовлетво рительные требующие конкретного анализа Среднее Более 20 серосодержание , % 20— 70 Менее 10 Извлечение серы, % 70— 40 Менее 40 Текстура руд (преобладающа я) Более 70 Полосчатая, прожилковая, гнездовая Гнездово- Дисперсная и прожилков атовкрапле нная Литологический Кавернозный состав пласта известняк Слабокаве рнозный известняк Гидрогеологиче ские условия серной залежи Гидрогеологиче ски закрытая залежь Разгрузка Гидрогеологически вод раскрытая залежь затруднена Водопоглощени е, м 3 на 1 м мощности при давлении 1 МПа 0, 5— 1 От 0, 1 до 3 Плотный известняк Более 3, менее 0, 1 Покрывающие породы Водонепроницае Слабоводо Водопроницаемые проницаем ые Мощность серной залежи, м Более 10 2/8/2018 10— 3 Сдвижение пород Менее 3 2
1 — железнодорожная цистерна; 2 — погрузочная эстакада; 3 — насос для перекачки жидкой серы; 4 — подогреватели склада жидкой серы; 5 — компрессорная; 6 — котельная; 7 — водоотливная скважина; 8 — замерный пункт; 9 — добычные скважины; 10 — станция перекачки серы; 11 — отработанная добычная скважина; 12 — участковая станция перекачки серы Рисунок 12. 1 – Принципиальная технологическая схема добычи серы методом подъемной выплавки 2/8/2018 Сдвижение пород 3
Воздух Расплавленная сера 1 — обсадная колонна; 2 — затрубная цементация; 3, 4 и 5 — соответственно водоподающая, серная, и воздушная колонны; 6 — разделительный пакер; 7, 8 — воздушная и серная перфорации; 9 — сальниковые компенсаторы Рисунок 12. 2 – Принципиальная схема добычной скважины 2/8/2018 Сдвижение пород 4
1 – 8 соответственно при τ, 3, 5, 9, 12, 18, 23. 26 и 29 мин Рисунок 12. 3 – Развитие зоны плавления одиночной скважины во времени 2/8/2018 Сдвижение пород 5
Скв. 1 Скв. 2 Скв. 3 а — проницаемая зона в почве пласта; б — в кровле Рисунок 12. 4 – Положение границ плавления во времени в неоднородном по проницаемости пласте 2/8/2018 Сдвижение пород 6
1, 02 1, 04 1, 06 1, 08 ρ, г/см 3 1, 2, 3 и 4 — соответственно 4, 10, 26 и 37 мкм 2 Рисунок 12. 5 – Зависимость коэффициента охвата от плотности пластовой воды при различной 2/8/2018 Сдвижение пород проницаемости 7
а—однотрубная; б—двухтрубная; в — комбинированная; 1—обсадная колонна; 2 — серная колонна; 3 — водная перфорация; 4 — серная перфорация; 5—водная колонна Рисунок 12. 6 – Конструкция добычных скважин 2/8/2018 Сдвижение пород 8
12. 4 Методика инженерного расчета технологических параметров процесса ПВС Работа предприятия ПВС определяется параметрами и показателями, отражающими свойства и условия функционирования системы. Это физикогеологические, технические конструктивные, системные и экономические параметры и показатели ПВС. Для предварительной оценки параметров ПВС предлагается следующая упрощенная методика: 1) Расход теплоносителя Q в скважину уточняют по гидрогеологическим исследованиям скважин; 2) По данным лабораторных исследований находят технологический коэффициент извлечения η по формуле (7. 12). Коэффициент охвата можно получить из формулы (7. 11), задавшись окончательным значением коэффициента извлечения и проверив его по расчетной зависимости сетки добычных скважин по формуле (7. 3); 3) Расстояние между добычными скважинами рассчитывают по формуле (7. 6); 4) В зависимости от физико-геологических условий залежи определяют удельный расход теплоносителя как сумму затрат тепла на нагрев руды, плавление серы, а также потерь тепла во вмещающих породах; 5) Опыт показал, что для расчета параметров эрлифта жидкой серы (давление, расход воздуха, его удельный расход и глубина погружения эрлифта) вполне можно пользоваться известной методикой А. П. Крылова; 6) Производительность скважины определяется отношением закачанного в скважину теплоносителя к его удельному расходу; 7) Добыча из скважин определяется ее запасами и коэффициентом извлечения; 8) Время отработки скважин рассчитывают по формуле (7. 8); 9) Число скважин, обеспечивающих плановый объем добычи, находят по формуле (7. 9); Рассчитанные по данной методике параметры обычно отражают реально существующие показатели работы рудника ПВС. Однако удельный расход теплоносителя фактически выше теоретически рассчитанного. Так как потери тепла в недрах часто превышают расчетные, удельный расход во многих случаях правильно определять по аналогии с работающими участками. 2/8/2018 Сдвижение пород 9
Скачать презентацию 12 ПОДЗЕМНАЯ ВЫПЛАВКА СЕРЫ ПВС Таблица 12 1
8.Подземная выплавка серы ПВС.ppt