CC BY
25
СЕМИНАР 16
ДОКЛАД НА СИМПОЗИУМЕ "НЕДЕЛЯ ГОРНЯКА - 2001” М0СКВА,яМГГУ,я29яянваряя-я2яфевраляя2001я-.
© В.Н. Аллилуев, С.Г. Лейзерович, И.В. Британ, П.Л. Гостюхин,
В.А. Болотов, 2001
YAK 622.234.5
В.Н. Аллилуев, С.Г. Лейзерович, И.В. Британ, П.Л. Гостюхин, В.А. Болотов
АНАЛИЗ ОПЫТНЫХ РАБОТ ПО СКВАЖИННОЙ ГИЛРОЛОБЫЧЕ НА ШЕМРАЕВСКОМ МЕСТОРОЖ-ЛЕНИИ КМА
Опытные работы по скважинной гидродобыче на Шемраевском месторождении были возобновлены в первой половине ноября 1999г. Работы проводились вахтовым методом, чередуя вахту по добыче с ремонтной вахтой, продолжительность каждой вахты одна неделя. Результаты опытных работ по СГД из скважины 4Т по добычным вахтам, по месяцам и интервалам продуктивных горизонтов приведены на рис. 1. Из рисунка видно, что наиболее результативные месяцы по объему добычи были февраль и май, а из вахт 7 и 13.
При работе в подсланцевом горизонте в интервале 712-730 м и 676-709 м уровень добычи был незначительным, плотность рудной пульпы низкая (в среднем менее 1010 кг/м ), т.е. работы свелись к опробованию, а также были использованы для испытаний различных методов воздействий на рудный массив (вибрационного и пневмогидроде-прессионного). Из интервала 676-720 м получен рудный материал, представленный тонко- и мелкозернистым мартитовым песком. Это подтверждает, что интервал по глубине скважины представлен прочными рудами, в режиме откачки они не поддаются разрушению.
Дальнейшая работа осуществлялась в нижнем участке межсланцевого горизонта в интервале 653-670 м на протяжении пяти вахт (двух месяцев). Показатели добычи от вахты к вахте стали улучшаться. Наиболее высокая среднесуточная плотность пульпы в седьмую вахту составляла более 1040 кг/м3, при дебите 133 м /час. и производительности 6,7 т/час. Затем показатели снизились, и было принято решение о переходе на другой интервал. Результаты добычных работ в этом интервале (653-670 м) получены за счет наличия «самообрушающихся» руд, пригодных для используемой технологии СГД. Продолжительное использование методов воздействий на рудный массив позволило разрушить и поднять крупнообломочный материал с размером частиц более 1 мм,
представленный шамозитом, каолином, сланцами. Это подтверждает, что в интервале 653-670 м доля прочных руд оказалась больше прогнозируемой. Применяемые режимы работы, а именно периодические расходки гидродобычного снаряда позволили обеспечить пульпоприготовление и поддерживать плотность пульпы на определенном уровне (не ниже 1040 кг/м3). После снижения плотности пульпы приступали к длительным воздействиям.
При работе на верхнем межсланцевом горизонте в интервале 621-640 м показатели добычи в 9 и10 вахты были близки показателям 6 вахты, а затем в 11 вахте снизились. Однако, после проведения длительного виброволнового и пневмогидродепрессионного воздействий на рудный массив в 13 вахту получены наиболее значимые результаты.
Рис. 2. Изменение плотности и дебита пульпы при СГД из скважины 4Т
Рис. 3. Баланс затрат времени при СГД из скважины 4Т
Рис. 4. Гранулометрический состав богатой железной руды СГД из скважины 4Т
Доля объема добычи составила более четверти от общего по скважине при средней плотности пульпы более 1040 кг/м3, дебит 160 м3/час., производительности 3,5 т/час. В последующие вахты показатели добычи резко снизились и работы были остановлены. В целом из верхнего участка межсланцевого горизонта извлечено более 50 % от общего объема добычи из скважины 4Т.
Анализ добычных работ показывает, что используемые режимы работы позволяют извлекать «самообрушающиеся» руды, склонные к дезинтеграции при длительных воздействиях. Закономер-
ность изменения плотности пульпы и дебита указывает, что при колебании в отдельные промежутки времени дебита в пределах 140-160 м3/час. обеспечивается плотность пульпы в пределах 1060-1080 кг/м3. На рис. 2 представлено изменение плотности пульпы и дебита по результатам опробования через каждые 15 минут. Подобная закономерность отмечается по вахтам со стабильным уровнем добычи. Ранее упоминалось о периодических изменениях плотности пульпы и цикличности поступления руды к пульпоподъемной колонне труб, а также, что кратковременные остановки способствуют восстановлению плотности пульпы. Эти остановки в пределах 1 часа практиковались для подготовки руды к разрушению и создания условий для ее поступления к пульпоподъемной колонне, что обеспечивало стабильную плотность пульпы.
Объемы добычи при СГД связаны с продолжительностью ведения добычных работ, поэтому только стабильная бесперебойная работа гарантирует необходимые результаты. Важно довести уровень использования рабочего времени до 50 %. На рис. 3 представлен баланс времени при СГД из скважины 4Т. За время работы показатель использования рабочего времени трижды превышал
--------------пятидесяти процентный уровень:
в 7 вахту суммарное время проведения добычных работ и воздействий в скважине составило 57,7 %, в 9-51,5 %, в 13-74,7 %. Перечисленные вахты были самыми производительными.
Определение качества руды производилось по пробам, отобранным из потока, которые направлялись на гранулометрический и химический анализы. Гранулометрический состав проб руды при СГД из скважины 4Т по интервалам работы гидродобычного снаряда приведен на рис. 4. По химическому составу все пробы имеют высокое со-
Рис. 5. Структурные колонки по скважине 4Т: а - проектная по данным геологоразведочных работ; б - интерпретация геолого-геофизических данных по результатам бурения; в - по данным опытных работ
держание железа общего в пределах 67,2-68,8 %, низкое содержание кремнезема < 1 % и глинозема от 0,2 до 1,5 %. Анализ опытных работ позволил выделить продуктивные интервалы 653-670 м и 621-640 м по скважине 4Т, картина которых представлена на рис. 5.
Таким образом, недостаточная изученность рудного массива, отсутствие критериев оценки физико-технических свойств руд на технологическую пригодность СГД, ставят показатели добычи в зависимость от удачного выбора места заложения скважины, что в полной мере относится к ситуации со скважиной 4Т. Для эффективной добычи богатых железных руд методом СГД необходимо обеспечивать достаточную производительность на уровне 20 т/час. по твердому и довести уровень использования рабочего времени в скважине до 50 %. Это позволит обеспечить рентабельный объем добычи руды, для чего потребуется решить задачу вовлечения в добычу полурых-лых руд.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Аллилуев В.Н, Лейзерович С.Г. - ОАО «НИИКМА». Британ И.В, Гостюхин П.Д, Болотов В.А. - ООО «НИИКМА-Гидроруда».
и
