天然碱矿综合钻井水溶开采工艺设计分析

钻井作业作为天然碱开采的关键环节,其重要性不言而喻。天然碱作为一种重要的化工原料,广泛应用于各个领域,因此,做好天然碱开采工作对于保障国家经济发展具有重要意义。然而,在天然碱开采过程中,存在诸多问题,如开采效率低下、资源浪费严重等。为了解决这些问题,本文将重点探讨天然碱矿综合钻井水溶开采工艺设计要点,以期为相关人士提供参考。

水溶开采诱发盐矿地面沉降机理分析及防治措施

随着我国国内采用水溶法开采盐矿的普及,地面沉降地质灾害屡屡发生。因盐矿地面沉降一般具有持续周期长、影响规模大、破坏性大、突发性强、反复发生、发生前后通常伴随地面冒卤等特点,总结后发现采空区造成溶腔顶板失稳、岩石节理裂隙或断层发育、溶腔顶板岩体承载力低是水溶开采诱发盐矿地面沉降的3种主要因素。主要从事前预防、事中控制以及事后补救这3个方面提出了相关的地面沉降治理措施建议。

盐矿群井致裂控制水溶开采技术及应用

分析了现有盐类矿床水溶开采技术优缺。阐述了盐类矿床群井致裂控制水溶开采技术的原理和实施步骤,详细介绍了该技术在运城盐湖芒硝矿床开采中的应用。实践结果表明,盐类矿床群井致裂控制水溶开采技术是一项技术上可行的新方法,运用该技术可以有效控制岩盐的溶解,保证岩盐溶腔的均匀发展;同时,可以极大提高资源回采率、降低生产成本、提高生产效益。

钻井水溶开采地面沉降的机理分析与控制对策措施研究

本文通过对某矿钻井水溶开采的溶腔稳定性、覆岩稳定性和地表移动变形分析计算,探讨了该矿产生溶腔失稳和地面沉降的机理,并提出了控制溶腔失稳和地面沉降的对策措施,对钻井水溶开采矿山有一定的借鉴价值。

盐矿水溶开采固-液-热-传质耦合数学模型与数值模拟

由于盐类矿物易溶于水的特性 ,对盐类矿床的开采普遍采用水溶开采的方法 .盐矿水溶开采过程是一个固体变形、流体运移、矿物溶解、传质传热的复杂的物理化学过程 .文中在对上述复杂过程进行理论分析的基础上 ,建立了盐矿水溶开采的固、流、热、传质耦合数学模型 .利用此模型 ,采用有限元方法 ,对盐矿双井对流水溶开采过程进行了数值模拟 .模拟结果表明 ,该模型科学合理 ,对指导工程实践具有一定的实际意义和应用价值 .

盐类矿床群井控制水溶开采溶腔变形数值模拟

在理论分析的基础上 ,建立了岩盐水溶开采的数学模型 ,并对溶腔的变形进行了相应的数值模拟分析。数值模拟结果表明 ,在群井控制水溶开采的情况下 ,岩盐溶腔的变形由裂缝形的扁平盘状、过渡为倒盆状、最后逐渐变为一上口小下口大的锥形形状 ,该形状有利于保持溶腔顶板的稳定 ;注水井周围的溶解速度约为出水井周围的 2～ 3倍 ,随溶采时间的延长 ,整个溶腔内岩盐矿层的溶解速度都在降低 ,在溶采近 10 0h后 ,出水井周围的溶解速度几乎为零 ,在溶采 30 0h后 ,注水井周围的溶解速度降为 0 .

盐类矿床水溶开采机理分析

分析了盐类矿床的水溶开采机理 ,岩盐在水溶液中的溶解机理与规律 ,岩盐溶解之后的盐溶液运移传输规律 ,以及水力压裂双井对流系统溶腔形状的变化分析。通过理论分析 ,给出了岩盐溶解机理的数学表达式 ,盐溶液密度分布规律 ;运用流体力学理论 ,建立了水溶开采盐溶液的运移传输规律 ,并最终建立了水溶开采的数学模型 ,及水溶开采中岩盐溶解、盐溶液运移及溶腔变形的控制方程 。

某钻井水溶开采矿区地表形变D-In SAR监测精度分析

为了研究矿区地表形变以及沉降漏斗的生成机理、过程和趋势,获取沉陷发展规律,以及时采取有效措施进行生态重建,采用D-In SAR对某钻井水溶矿区进行了监测。选取某钻井水溶矿区地表2015-2017年Sentinel-1A影像构成2个干涉影像对,进行地表形变监测。在SAR Scape软件平台,针对D-In SAR干涉影像的基线误差、大气误差和地形误差等,通过干涉影像对配准、基线估计、滤波去噪和相位解缠,获取矿区地表形变图;借助ArcGIS空间分析工具和MATLAB软件,与水准测量数据进行叠加,分析沉陷区域的空间动态分布。然后进行D-In SAR形变数据和矿区水准沉降监测精度、相关性和误差源分析。研究结果表明,精细化D-In SAR监测与水准观测的形变趋势一致,达到了水溶矿山地表沉降体积的获取精度要求。

天然碱矿综合钻井水溶开采工艺设计

针对土耳其卡赞天然碱矿的地质特征和生产现状,为降低采矿成本,充分利用矿产资源,解决当前开采中存在的工艺问题,提出了一种“综合钻井水溶开采法”。通过对各个布井参数的确定,根据一定布井原则,对整个矿区进行了钻井开采工艺设计。该方法采用了水平井、分支井、对井压裂、单井吞吐等多种开采形式和井组类型。

土耳其天然碱矿水平对接井水溶开采技术回顾

土耳其是世界上最早应用定向对接井进行天然碱商业化开采的国家,其所使用的核心技术——对接井水溶开采技术,就是引进我国自主研发的定向水平对接井水溶开采技术。与常规旱采方法相比,该技术具有劳动强度低、人工成本少、不排放尾矿、绿色环保等优点。在过去10多年里,我国以对接井水溶开采技术为依托,深度参与了土耳其贝帕扎里和卡赞两大碱矿从试验到生产的开发,在整个工程实施过程中持续对开采井组模式、定向器具、井底钻具总成、测井仪器等进行了改进,尤其是磁中靶系统方面取得了突出成果和广泛应用,开发了第四代“慧磁”钻井中靶导向系统,设计施工了三井组模式。一方面,通过该项技术的应用使土耳其天然碱资源得到广泛开发,其纯碱工业在世界上占有了一席之地;另一方面,通过广泛的生产实践进一步推动了定向钻探技术的发展,提升了我国定向水平对接井技术水平。

岩盐水溶开采计算机集成生产系统的设计与实践

在岩盐水溶开采生产中实施ＣＩＭ技术是连续型生产过程技术进步的需要。以四川自贡长山盐矿的生产过程为背景，探讨基于ＣＩＭ哲理的岩盐水溶开采连续生产计算机集成生产系统的体系结构，论述基于监督控制思想的分布式计算机监控分系统的实施方案与关键技术。

青海马海盐湖低品位固体钾矿水溶开采探讨

对青海省马海盐湖低品位固体钾矿水溶开采的可行性、必要性及水溶开采方法进行了探讨。

水溶开采地面沉降的机理分析与控制措施

通过对某矿钻井水溶开采的溶腔稳定性、覆岩稳定性和地表移动变形分析计算,探讨了该矿水溶开采后形成的采空区所造成的溶腔失稳和地面沉降的机理,并提出了控制溶腔失稳和地面沉降的对策措施,对钻井水溶开采矿山有一定的借鉴意义。

水溶开采沉陷三维有限元模拟研究

利用大型通用ANSYS有限元分析软件,对某岩盐矿钻井水溶开采的溶腔稳定性和地表移动和变形进行了模拟分析,初步揭示了水溶开采沉陷规律,并在此基础上提出了控制水溶开采沉陷的对策和措施。

盐类矿床水压致裂水溶开采的多场耦合理论及应用研究

由于盐类矿物具有易溶于水的特性,因而对盐类矿床的开采常采用水溶开采的方法。然而,由于水溶开采过程是一个涉及化学流体运移、矿物溶解、传热传质、固体变形等多场相互作用的固–流–热–传质耦合问题,使得水溶开采理论的建立复杂困难,水溶开采技术的发展受到制约。因此,进行盐类矿床水溶开采的多场耦合理论及其应用的研究,可以深入奠定盐类矿床水溶开采的理论基础,进一步促进水溶开采技术的发展以及加强盐类矿床科学合理的开发应用,具有十分重要的意义和价值。 通过试验研究、理论分析、数值模拟以及现场试验的方法，围绕盐岩高温力学特性、盐类矿床水压致裂–溶解理论、盐类矿床水溶开采多场耦合理论、群井致裂控制水溶开采技术及应用进行了系统的研究。主要研究内容及结果如下： (1) 盐岩高温及再结晶力学特性的试验研究。在盐岩基本力学特性试验的基础上，进行了 240 ℃范围内盐岩高温力学特性和损伤盐岩高温再结晶力学特性的试验研究。研究发现：盐岩力学特性具有明显的温度效应特征，随温度的升高，盐岩的强度与温度呈对数关系增强，弹性模量(E)与温度(T)的关系近似为：E = 3.02－0.006T(GPa)；高温再结晶可以使损伤盐岩晶间摩擦系数得以恢复，但对粘聚力的恢复不明显。 (2)

土耳其卡赞碱矿对接井水溶开采技术创新综述

土耳其卡赞碱矿钻井项目主要利用高精度中靶技术使定向水平井与垂直井在碱层中对接后进行水溶开采的方法。该项目通过长期大量的钻井工作,在已有的钻井技术与地质条件基础上,改进完善了与地层相适应的钻井技术,建立了矿区三维地质模型,设计应用了水平分支对接井,优化了钻井轨迹设计,建立起非矿层与矿层的基准物探测井响应曲线,探索出矿区地层致斜机理及相应钻井防斜措施,研究并应用了各种井底钻具组合与设备,采用了提高水平钻井轨迹控制精度的技术方法。上述多种水溶采矿钻井技术创新措施的应用,提高了矿山规划能力、降低了施工成本、提高了资源回采率、缩短了施工工期、降低了劳动强度、提高了钻进效率、减少了施工用地以及对环境的破坏。可为天然碱矿及可溶性矿产的整体矿山规划,以及钻井水溶采矿技术的提高提供借鉴。

钻井水溶开采技术的发展与展望

我国钻井水溶开采基本上与欧美国家同时起步，但用井组连通法开采仍以我国最早。只是后来变得落伍了。建国五十年来，认真总结我国盐矿水采的长期生产实践经验，积极试验采用各种钻井水溶开采方法，有的已达到世界先进水平。水采的矿种逐步增多，水采矿量所占比重逐渐增大，钻井水溶开采技术在盐类矿床开发中呈现广阔的发展前景。

水溶开采岩盐矿环境影响评价重点与污染防治措施探讨

随着科技进步和经济发展,地下卤水和岩盐矿床逐步得到开发利用,该类矿床开采引起的环境影响日益受到关注。本文在分析水溶开采岩盐矿钻探工艺和采输工程基础上,重点分析了岩盐矿水溶开采项目环境影响评价中的污染源及源强,着重阐述了重点污染源的环境影响。并针对特征环境影响因素提出了指导性的环境防护措施。

水平井连通水溶开采过程中流场的数值模拟

针对开采层状盐矿矿床中单层的有用矿物,某盐矿采用水平井连通水溶开采法对该矿层进行开采。盐矿实际的开采工艺中,由于注水端和出水端侧溶速度的不同导致注水端和出水端侧向尺寸的差异,可采用间歇式调井的方法来保障水平腔体的均衡发展。采用Fluent数值模拟法,模拟该盐矿水平溶腔不同阶段在不同的注水量溶腔内流场的分布规律,得到不同情况下水平溶腔靠近边界处的流速,对于水平溶腔的不同发展阶段,存在一个理想的注水量,使得盐矿床能高效的溶采。

关于径向水平井连通水溶开采新工艺的探讨

本文根据盐类矿床水溶采矿技术的发展趋势和定向钻井技术的发展状况，探讨径向水平井连通应用于盐类矿床水溶开采的可能性。