ПВС, основные понятия и представления

Для добычи серы на месте залегания методом ПВС использовано ее свойство плавиться при температуре 112,8—119°С. Процесс добычи включает в себя разнородные тепловые и гидродинамические явления, основанные на теплообмене между теплоносителем (горячая вода), подаваемым через скважины, и рудным массивом.
В ходе разработки осуществляются нагнетание воды, ее фильтрация по пласту, разгрузка месторождения за счет работы водоотливных скважин, плавление серы и ее откачка. Все эти процессы неразрывно связаны между собой. Для обеспечения максимальной добычи серы необходимо регулировать режим работы добычных скважин: изменять число работающих скважин, их расстановку на месторождении и порядок включения в работу, объем подаваемого в скважину теплоносителя, а также режимы откачки серы и водоотлива.
Для обеспечения добычи серы методом ПВС нужно определенное число (в зависимости от производительности рудника) оборудованных добычных скважин, теплоносителя и сжатого воздуха, обеспечивающего откачку серы (рис. 12.1).

Вода для производственных нужд попадает в нагреватели, которые представляют собой либо прямоточные водогрейные котлы, либо паровые котлы с бойлерными. Горячая вода через контрольно-распределительные станции (КРС) нагнетается в скважины. Каждая КРС обслуживает определенное число рабочих скважин и имеет регулирующие и контрольные приборы, позволяющие оператору регулировать давление и температуру поступающих по трубам жидкостей и газов.
Основная сложность метода — разработка технологического процесса добычи серы для каждого конкретного месторождения. Добычные скважины бурят обычно буровыми станками и обсаживают трубами до сероносного пласта. Обсадную трубу цементируют и продолжают бурить рудное тело на всю его мощность. В пробуренную скважину вставляют три концентрических трубопровода (рис. 12.2) диаметром 168, 89 и 34 км.

Верхнюю часть скважины оборудуют оголовком, обеспечивающим нагнетание горячей воды в пласт. Вода сквозь перфорации в нижней части проникает в сероносную залежь, разогревая серу. Расплавленная сера как более тяжелая стекает вниз и по серной трубе поднимается на высоту, равную гидростатическому давлению у почвы пласта. Благодаря подаче по дюймовой трубе сжатого воздуха сера эмульгируется и поступает на поверхность по серной колонне. Далее расплавленная сера направляется через отстойные резервуары и фильтры для очистки на склад готовой продукции. Все бассейны и трубопроводы, в которых циркулирует расплавленная сера, обогреваются.
В процессе разработки закачиваемая в пласт горячая вода распространяется по участку месторождения. Работой водоотливных скважин регулируют пластовое давление и технологический процесс добычи серы.

---