一種地下原地鑽孔浸出採礦新工藝的製作方法

2023-11-01 03:32:22

專利名稱：一種地下原地鑽孔浸出採礦新工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種指利用酸(鹼)等化學藥劑，藉助化學反應與物理反應，以溶解浸出目標礦體中的有用金屬成分，使其從固態轉化為液態，採收後提取金屬成分的新型採礦方法。
背景技術：
選擇目標礦體以物探鑽探技術了解礦體整體構造，根據構造情況利用定向鑽井技術封堵礦體圍巖斷層裂縫，再依據礦體形態設計鑽井方案，利用大型酸化壓裂技術對礦床進行改造，使礦床在封閉條件下在內部形成滲流通道，向注入井注入酸(鹼)等化學藥劑， 與礦石進行充分的物理化學反應後浸泡溶蝕為液體，通過採出井抽採至地面，以電解或其他工藝方案回收有用的金屬成分，對液體進行處理後將化學藥劑回注至地下礦體循環利用，依次反覆開採。地下原地鑽孔浸出採礦新工藝的方法，與傳統開採技術不同，在有效封堵條件下不會汙染地下水，減少了傳統採礦過程採掘選礦等環節，同時利用新型定向鑽井工藝以及壓裂酸化技術可以開採幾百米至數千米難以開採的金屬礦藏，快速提升採礦周期，同時最大限度的減少開採成本。

發明內容
為克服現有技術之不足，本發明提供一種地下原地鑽孔浸出採礦新工藝的方法， 尤其是位於地下幾百米至數千米難以開採的金屬礦藏的液體開採方法。該方法包括1、根據勘測結果，制定開採方案；2、根據構造情況選擇具有一定規模的礦體，劃定採礦區塊；3、在劃定區塊內對礦體與圍巖交界處的斷層進行定向鑽井實施封堵；4、在鑽井深度要求穿透目標地層，以高強度固井材料固井後完井；；5、在前期完井的定向井中注入高強度封堵化學助劑，以封閉礦體與圍巖斷層的裂縫通道，在周圍巖層水體壓力平衡下使目標礦體處於相對有效的密閉環境。6、根據礦體金屬成分含量計算礦體金屬儲量，制定開採井網分布方案及鑽井設計方案。上述的井網分布方案可採用平行排列的井網分布方式，注入液量與採出液量保持相等水平；上述所有注入井及採出井利用大型酸化壓裂技術對目標地層進行改造。在礦體內部形成沿地層平面走向的裂縫，以形成注採井網之間的滲流通道，即在平面上注入井與採出井全部形成連通狀態。地下原地鑽孔浸出採礦新工藝利用新型定向鑽井工藝以及壓裂酸化技術開採幾百米至數千米難以開採的金屬礦藏，利用酸(鹼)等化學藥劑，藉助化學反應和物理反應， 溶解浸出礦體中的有用金屬成分，改變了傳統開採技術上大規模的基礎設施建設，減少了採礦過程中採掘、選礦等環節。具體優點如下1、本項專利技術液體採礦均不用在地下或者地面進行大規模的基礎建設。2、可對埋藏較深(幾百米-數千米)難以開採的金屬礦藏進行新型定向液體採礦。3、減少了傳統採礦過程中採掘、選礦等環節。4、本發明通過對目標礦體採出程度評價計算，採出程度達到預期目標且已無開採價值，通過注入鹼(酸)液體中和礦體前期開採過程中遺留的酸(鹼)殘夜，中和反應為鹽類物質，最大程度恢復礦體原有物性，儘可能保護環境不受汙染。


圖1為本發明壓裂改造平面示意圖；圖2為本發明壓裂改造空間立體示意圖；圖3為本發明注入井示意4為本發明採出井示意5為本發明壓裂改造剖面示意6為本發明定向封堵斷層裂縫通道示意圖；圖7為本發明生產工藝流程平面示意具體實施例方式以下結合附圖對本發明的具體實施例做進一步詳述。參照圖1，本發明採用平行排列的井網分布方式，注入井⑴與採出井(2)保持平行。參照圖2，本發明採用平行排列的井網分布方式，注入井( 注入液量與採出井 (1)採出液量保持相等水平。參照圖3，本發明根據井網分布對目標礦層( 進行定向鑽井，對注入井下入耐腐蝕套管(1)，採用高強度固井材料固井，後下入耐腐蝕油管( 及井口裝置完井。參照圖4，本發明根據井網分布對目標礦層( 進行定向鑽井，對採出井下入耐腐蝕套管(1)，採用高強度固井材料固井，後下入耐腐蝕油管( 及井口裝置完井，並對採出井下入抽油杆(4)和泵( 進行抽採。參照圖5，本發明對所有注入井及採出井利用大型酸化壓裂設備(1)的技術對目標地層進行改造，注入酸化壓裂壓裂液及支撐劑O)，在礦體內部形成沿地層平面走向的裂縫C3)，以形成注採井網之間的滲流通道，即在平面上注入井與採出井全部形成連通狀態。參照圖6，本發明的採礦區塊，對區塊內礦體⑵與圍巖(3)交界處斷層⑷進行定向鑽井(1)實施封堵，鑽井深度要求穿透目標地層，以高強度固井材料固井後完井。參照圖7，本發明處理工藝包括地下產出液體，通過回收裝置進行回收，經電解裝置對金屬及廢渣進行分離，將酸(鹼)液體處理後沿地面管線流向注入井進行回注，循環利用，依次反覆開採。
權利要求
1.一種地下原地鑽孔浸出採礦新工藝，其特徵在於(1)利用酸(鹼)等化學藥劑，以溶解浸出目標礦體中的有用金屬成分；(2)藉助化學反應和物理反應，使礦體從固態轉化為液態，採收後提取金屬成分。
2.如權利要求1所述的一種地下原地鑽孔浸出採礦新工藝的方法，其特徵在於上述的目標礦體以物探鑽探技術了解礦體整體結構，根據構造情況利用定向鑽井技術封堵礦體圍巖斷層裂縫，再依據礦體形態設計鑽井方案，利用大型酸化壓裂技術對礦床進行改造，使礦床在封閉條件下在內部形成滲流通道，向注入井注入化學藥劑，與礦石進行充分的物理化學反應後將礦石浸泡溶蝕為液體，通過採出井抽採至地面，以電解或其他工藝方案回收有用的金屬成分，對液體進行處理後將化學藥劑回注至地下礦體循環利用，依次反覆開採。
3.如權利要求1或者2所述的一種地下原地鑽孔浸出採礦新工藝的方法，其特徵在於利用大型酸化壓裂技術對礦床進行改造，使礦床在封閉條件下在內部形成滲流通道，向注入井注入的化學藥劑為酸(鹼)等化學藥劑，與礦石進行充分的反應。
4.如權利要求2所述的一種地下原地鑽孔浸出採礦新工藝的方法，其特徵在於鑽井深度要求穿透目標地層，以高強度固井材料固井後完井。
5.如權利要求2所述的一種地下原地鑽孔浸出採礦新工藝的方法，其特徵在於制定的開採井網分布方案採用平行排列的井網分布方案，即在平面上注入井與採出井全部形成連通狀態。
6.如權利要求3所述的一種地下原地鑽孔浸出採礦新工藝的方法，其特徵在於上述的反應為化學反應和物理反應。
全文摘要
本發明涉及一種地下原地鑽孔浸出採礦新工藝溶浸採礦是指利用酸(鹼)等化學藥劑，藉助化學反應與物理反應，以熔解浸出礦體中的有用金屬成分，使其從固態轉化為液態，採收後提取金屬成分的新型採礦方法。本發明液體採礦不用在地下或地面進行大規模的基礎建設，對地表不會造成環境傷害，在有效封堵條件下不會汙染地下水，減少了傳統採礦過程中的採掘、選礦等環節。同時利用新型定向鑽井工藝以及壓裂酸化技術可以開採幾百米至數千米難以開採的金屬礦藏，快速提升採礦周期，同時最大限度的減少了開採成本。
文檔編號E21B33/13GK102418524SQ20111028360
公開日2012年4月18日 申請日期2011年9月22日 優先權日2011年9月22日
發明者丁浩, 熊惠, 秦勇 申請人:丁浩, 熊惠, 秦勇