Технология ПВФ (часть 2)

Исследования производились на лабораторных моделях - линейных многосекционных (рис. 21.1), щелевых и радиальных. Каждая из моделей частично воспроизводила те или иные особенности процесса выщелачивания. На линейной модели исследовались закономерности изменения концентрации продукционных растворов вдоль «трубки тока». На щелевой модели изучалось распределение твердой, жидкой и газообразной фаз по мощности пласта, а также особенности взаимодействия кислоты с кровлей и подошвой пласта. На радиальной модели, воспроизводящей ячейку добычных и наблюдательных скважин, изучались закономерности распределения потока кислоты между скважинами и процесс образования геохимических барьеров.

Величина извлечения Р2О5 в моделях составляла 78-80%, коэффициент использования кислоты 75-62%, кратность смены порового раствора и критерий Нуссельта составляли 10,6 и 81 для 5%-ной кислоты и 5,75 и 231 для 10%-ной кислоты. Максимальная концентрация P2O5 в моделях достигала на 5%-ной кислоте 7,5 г/л, на 10%-ной кислоте -20 г/л. Установлена значительная роль газовой кольматации и переосаждения вторичных фосфатов на течение процесса выщелачивания. Отложения фосфатов образуют вокруг зоны выщелачивания подвижный малопроницаемый геохимический барьер. После достижения кислотной сбойки в канале выщелачивания продолжается растворение наиболее крупных конкреций и стенок канала, сцементированных вторичными фосфатами. Установлена также своеобразная роль примесей пирита в фосфатных рудах. Его выщелачивание азотной кислотой приводит к образованию серной кислоты, которая, в свою очередь, взаимодействует с карбонатными минералами с образованием гипса
Опытные работы на месторождении проводились на участке, вскрытом гексагональными ячейками скважин глубиной 15-16 м по сетке 10x10 м и 20x20 м (рис 21.2, 21.3). В центре гексагональных ячеек располагались откачные скважины, углубленные в подстилающие породы на 10 м для обеспечения эрлифтной откачки раствора. Между закачными и откачными скважинами, а также за пределами участка располагались наблюдательные скважины.


В общей сложности опытный участок включал 48 эксплуатационных и наблюдательных скважин. Наземная часть опытного участка включала шесть кислотостойких емкостей для приготовления выщелачивающего раствора, сбора продукционных растворов и их нейтрализации, систему трубопроводов с запорной арматурой для распределения выщелачивающего раствора по скважинам, кислотные насосы, нутч-фильтры, амбары-накопители продукционных растворов. Основные характеристики процесса ПВФ в натурных условиях приведены в таблице 1. Распределение показателя рН в пласте между скважинами приведено на рис. 21.4, изменение содержания Р2О5 с объемом пропущенного через пласт выщелачивающего раствора - на рис. 21.5.

---