Способ очистки скважин подземного выщелачивания

(51) 21 43/25 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ проницаемости прифильтрового пространства рудного тела. Указанный технический результат достигается тем, что разрушение отложений в скважинном пространстве,на поверхности фильтра,в перфорационных отверстиях фильтра и в прискваженной зоне рудного тела осуществляется в двухконтурной гидродинамической системе струями промывочной жидкости, подаваемой в зону промывки из контура большого давления с малым дебитом промывочной жидкости, истекающей из промывочных сопел вращающейся насадки с большим скоростным напором, при этом удаление продуктов промывки из зоны очистки осуществляется за счет циркуляции жидкости промывного контура низкого давления,обеспечивающей достаточный для удаления продуктов очистки гидродинамический напор восходящего по скважине потока и стабилизирующей внутрискважинное статическое давление.(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Горнорудная компания(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СКВАЖИН ПОДЗЕМНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ(57) Изобретение относится к технологии разработки месторождений металлических руд методами подземного выщелачивания и может быть применено при восстановлении скважин в случаях снижения их дебета из-за засорения, заиливания и кольматации. Техническим результатом является снижение трудоемкости операции восстановления дебита скважины,сокращение времени операции промывки, сохранение целостности обсадочных труб, перфорации фильтров, восстановление Изобретение относится к технологии разработки месторождений металлических руд методами подземного выщелачивания и может быть применено при восстановлении скважин в случаях снижения их дебита из-за засорения, заиливания и кольматации как самого проходного сечения скважины и перфорации фильтрующих частей, так и прифильтрового пространства скважины со стороны рудного тела. Известны способы очистки скважин и их фильтрующих элементов, использующие энергию ультразвуковых колебаний, электрогидравлического удара, пневмогидравлического удара, взрывной волны, струи воды или водного раствора. Особенностью современного состояния проблемы является тот фактор, что наряду с металлическими обсадочными трубами формирующими ствол скважины, все более широко в процессах подземного выщелачивания используются пластмассовые (полиэтиленовые) трубы, на которых многие из перечисленных выше способов очистки и восстановления фильтрующих способностей скважины становятся неприемлемыми. Применение электрогидравлического удара может привести к физическому разрушению фильтрующих элементов и стенок самой обсадочной трубы. Тот же самый эффект наблюдается при использовании пневмогидравлического удара, поскольку давления,создаваемые при использовании этих устройств не поддаются контролю и управлению. В некоторых случаях применяют электрогидравлический способ очистки, но это связано с возможностью разрушения стенок скважины и фильтра. Известно устройство для очистки скважин от песчаных пробок (2298085 С 1, Е 21 В 37/00,Е 21 В 21/00, 27.04.2007.), в котором используется способ очистки скважин путем нагнетания рабочей жидкости в нее. Недостатком, известного способа является то,что очистке подвергается лишь внутренняя полость скважины, а фильтр и прифильтровое пространство подвергаются весьма слабому воздействию. Наиболее близким аналогом заявленному изобретению является способ воздействия на призабойную зону скважины ( 97120979 А, Е 21 В 43/25, 10.11.1999), в котором обработку выбранного интервала перфорации проводят путем нагнетания рабочей жидкости по колонне насоснокомпрессионных труб через компоновку в пульсатор. Недостатками применяемого способа является невозможность разрушения монолитных сталагмитообразных кольматантных отложений,ввиду малой удельной энергии. Повышение гидродинамического напора размывающих струи требует повышения давления промывающей жидкости,что приведет к повышению внутрискважинного давления и разрушению стенок скважины ввиду недостаточной их прочности. При благоприятных условиях (рыхлое состояние породы,забившей проходные отверстия фильтрующей части скважины) происходит частичная промывка фильтрующей поверхности. Под влиянием избыточного давления в зоне фильтрации,создаваемого нагнетающим промывочным насосом,начинается отток промывочной жидкости через промытые фильтрующие отверстия в пластовое пространство. При этом выравнивание внутрискважинного и пластового давлений и промывка оставшейся не восстановленной части фильтра прекращается. Промытой оказывается 10-15 поверхности фильтра. Поэтому удаление кольматантных образований требует применения либо химических методов, либо более жестких - вплоть до разбуривания скважины методов воздействия на отложения. Задачей изобретения является создание способа восстановления дебита скважин, позволяющего совместить процесс разрушения отложений в элементах скважины без увеличения внутрискважинного давления с обеспечением одновременной транспортировки продуктов очистки из скважинного пространства. Техническим результатом является снижение трудоемкости операции восстановления дебита скважины,сокращение времени операции промывки, сохранение целостности обсадных труб,перфорации фильтров,восстановление проницаемости прифильтрового пространства рудного тела. Указанный технический результат достигается тем, что в способе очистки скважин подземного выщелачивания разрушение отложений в скважинном пространстве, на поверхности фильтра,в перфорационных отверстиях фильтра и в прискваженной зоне рудного тела осуществляют в двухконтурной гидродинамической системе струями промывочной жидкости, подаваемой в зону промывки из контура большого давления с малым дебитом промывочной жидкости, истекающей из промывочных сопел вращающейся насадки с большим скоростным напором, при этом удаление продуктов промывки из зоны очистки осуществляется за счет циркуляции жидкости промывного контура низкого давления,обеспечивающей достаточный для удаления продуктов очистки гидродинамический напор восходящего по скважине потока и стабилизирующей внутрискважинное статическое давление. Сущность изобретения поясняется чертежом. Фиг.1 - Схема формирования двух промывочных потоков в внутрискважинном пространстве. 1 - Насос высокого давления 2 - Вращающаяся насадка на трубе высокого давления 3 - Зона фильтрации 4 - Насос низкого давления 5 - Поток низкого давления 6 - Поток высокого давления 7 - Труба высокого давления 8 - Труба низкого давления 9 - Обсадная труба 10 - Отстойная зона 11 - Поток отработанной жидкости Внутри скважины создаются два контура контур потока высокого давления 6 и контур потока низкого давления 5. В контуре потока высокого давления 6 поддерживается давление (в зависимости от глубины скважины) и наложенный на него контур потока низкого давления в 0,5-1,0 МПа. Контур потока высокого давления 6 питается насосом высокого давления 1 (фиг. 1) с параметрами в пределах указанных выше и отличается малой производительностью по расходу жидкости. Назначением контура потока (фиг.1) высокого давления 6 является воздействие энергоемкой струи скорости на отложения как внутри скважины и в отверстиях фильтра, так и на отложения в пластовой зоне, прилегающей к фильтровой части скважины. При этом определяются три вида процессов протекающих одновременно в контуре промывки насоса высокого давления 1. Промывка рыхлых осаждений осуществляется в основном за счет взмучивания их струей жидкости, выбрасываемой из сопла торцевой части вращающейся насадки 2 на трубе высокого давления 7. Промывка отложений на стенках скважины и внутренней поверхности зоны фильтрации 3 осуществляется струями жидкости, выбрасываемой из сопел насадки 2,расположенных перпендикулярно оси зоны фильтрации 3 и под углом к ней. При этом происходит разрушение отложений на поверхности обсадной трубы 9 скважины и поверхности фильтрующей части высокоэнергетичной струей с высоким скоростным напором. Промывка перфорации зоны фильтрации 3 осуществляется струями жидкости, выбрасываемой из сопел насадки 2,расположенных перпендикулярно оси зоны фильтрации 3. При этом конструкция насадки 2 предусматривает максимально возможное приближение сопел к поверхности фильтра для уменьшения потерь скоростного напора. При совпадении положения отверстия сопла с отверстием перфорации фильтра в процессе промывки струя промывочной жидкости попадает в отверстие перфорации и за счет запаса гидродинамического напора пробивает закупоренное отверстие. Протекание этого процесса практически не зависит от разницы внутрискважинного и пластового давлений. Для обеспечения промывки перфорационной зоны фильтра по всей е поверхности осуществляется вращение насадки 2 вокруг оси и перемещение е вдоль оси скважины. Восстановление проницаемости околофильтрового пласта осуществляется после восстановления перфорационной поверхности фильтра. Струя контура высокого давления за счет запаса гидродинамического напора прорывается через отверстия фильтра в прилежащее пространство пласта, и разрушают уплотненные его структуры,улучшая тем самым проницаемость забойного пространства. Контур низкого давления 4-5 создается насосом низкого давления 4 и служит, в основном, для удаления продуктов промывки из скважины. Применение его в схеме обусловлено тем фактором,что производительность насоса высокого давления 1 как правило, ограничена, и дебит его восходящего внутрискважинного потока не может обеспечить должного скоростного напора для выноса осадков на верхний торец скважины. Таким образом, контур низкого давления выполняет только транспортные функции в процессе восстановления скважины. Соответственно снижаются его стоимостные и энергетические характеристики. В предлагаемом способе давление на поверхности отложений и кромке перфорации фильтрующей части скважины определяется в основном гидродинамическим(скоростным) напором струи контура высокого давления и не зависит от перепада внутрискважинного и внутрипластового давлений. Поэтому промывка и восстановление фильтрующих элементов скважины могут быть осуществлены по всей их высоте на 100. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ очистки скважин подземного выщелачивания путем нагнетания рабочей жидкости, отличающийся тем, что нагнетание рабочей жидкости для разрушения отложений в скважинном пространстве, на поверхности фильтра,в перфорационных отверстиях фильтра и в прискваженной зоне рудного тела осуществляют в двухконтурной гидродинамической системе струями промывочной жидкости подаваемой в зону промывки из контура высокого давления с малым дебитом промывочной жидкости, истекающей из промывочных сопел вращающейся насадки с большим скоростным напором, при этом удаление продуктов промывки из зоны очистки осуществляют за счет циркуляции жидкости промывного контура низкого давления, обеспечивающей достаточный для удаления продуктов очистки гидродинамический напор восходящего по скважине потока и стабилизирующей внутрискважинное статическое давление.