Термодинамические основы подземной выплавки серы
Рефераты >> Геодезия >> Термодинамические основы подземной выплавки серы

После бурения скважины на проектную глубину производят ее промывку и при необходимости кислотную обработку, а затем мон­тируют в ней систему водоподающей, серной и воздушной колонн. Конструкция эксплуатационного оборудования серодобычной сква­жины должна обеспечивать непрерывность подачи теплоносителя в пласт и откачку расплавленной серы. Кроме того, оборудование скважины должно обеспечивать возможность подачи теплоносите­ля по серной колонне на случай застывания серы у устья сква­жины.

Перфорацию водяной колонны для стекания расплавленной серы к устью скважины производят по всей высоте перебура и да­лее на высоту 0,3—0,7 м над уровнем почвы пласта. Расстояние между верхним рядом серной и нижним рядом водной перфора­ции зависит от гидрогеологических условий месторождения и в каждом конкретном случае изменяется от 0,3 до 1 м. Высота водной перфорации составляет 0,8—1 м. Перфорацию водной ко­лонны производят круглыми отверстиями диаметром 18—20 мм, расположенными в шахматном порядке на расстоянии 80—100 мм друг от друга. Площадь перфораций не должна превышать 15— 20% поверхности колонны на участке ее перфорирования.

Перед опусканием в скважину серной колонны на ее внешней поверхности на расстоянии 100—500 мм от конца приваривают внутреннюю часть пакера, служащего для разделения водной ко­лонны от серной.

В устье добычной колонны монтируют обвязку, которая обес­печивает герметизацию скважины и позволяет осуществлять раз­дельную подачу и отвод рабочих агентов в соответствующие ка­налы.

Для компенсации горизонтальных тепловых смещений труб у устья скважины их соединяют с помощью шарниров, уплотнение в которых обеспечивается за счет применения термостойких саль­никовых набивок. Вертикальные смещения колонн возможны бла­годаря применению сальниковых компенсаторов.

Каждое предприятие по добыче серы методом подземной вы­плавки состоит из:

1) участка водоснабжения и водоподготовки, обеспечивающих отстаивание воды, ее предварительный нагрев и перегрев в специ­альных котлах;

2) компрессорной станции;

3) контрольно-распределительной станции;

4) собственно добычного комплекса (добычные скважины с необходимым оборудованием);

5) складов серы;

6) вспомогательных участков.

Технология ПВС должна обеспечивать максимально возможное извлечение серы из залежи при минимально возможных затратах.

Основным технологическим показателем ПВС является расход теплоносителя на 1 т добытой серы. Для каждого конкретного предприятия в зависимости от горно- и гидрогеологических усло­вий месторождения существует предельно допустимый расход теплоносителя на 1 т добытой серы.

Закачку теплоносителя в рудную залежь производят под давлением от (5—7) . 105 до (10—16)× ×105 Па. Нижний предел давле­ния регламентируется возможностью перехода перегретой воды в пар, а верхний — возможностью гидроразрыва кровли пласта. Для снижения верхнего предела давления подачи теплоносителя производят разгрузку пласта откачкой пластовых вод через систе­му водоотливных скважин.

Отработку линзообразных и гнездовидных залежей целесооб­разно осуществлять кустами добычных скважин по 3—6 шт. Мощ­ные пластовые залежи целесообразно отрабатывать рядами сква­жин, расположенных по простиранию рудного тела, с разгрузкой пласта водоотливными скважинами, расположенными ниже по па­дению пласта. Число одновременно работающих скважин в конеч­ном итоге зависит от водопоглощения каждой из них и мощности котельной по производству перегретой воды.

Оптимальное расстояние между добычными скважинами, а сле­довательно, и оптимальное извлечение серы определяется эконо­мическими показателями. Коэффициент извлечения χ серы при подземной выплавке состоит из двух показателей: технологическо­го (χt), определяющего извлечение серы в зоне ее плавления во­круг каждой добычной скважины, и системного (χс), характеризу­ющего извлечение и потери серы в зависимости от системы разра­ботки. Величина xс зависит от расстояния между скважинами, раз­меров «мертвых» зон между ними, потерь серы в серной луже и других факторов. Коэффициент извлечения серы χ=χт χс.

Как показывает практика ПВС, в настоящее время оптималь­ным считается извлечение при χ=0,4—0,5. При таком извлечении себестоимость 1 т добытой серы составляет 20—25 руб., в то время как при открытом и подземном способах разработки серы она со­ставляет 30—35 руб/т при коэффициенте извлечения, достигающем 0,6—0,7.


Страница: