Физико-механические свойства руд и покрывающих пород (часть 2)

Математически проблема выбора наиболее рациональной сетки скважин заключается в максимизации целевой функции при наличии начальных и граничных условий. Недостаток максимизируемой функции (отсутствие учета ценности неизвлекаемой части запасов месторождения) может быть устранен путем введения величины ущерба, связанной с недоизвлечением части балансовых запасов.
Для расчета параметров сетки добычных скважин, соответствующих максимальному экономически целесообразному коэффициенту извлечения, следует максимизировать суммарную прибыль предприятия, получаемую в результате отработки месторождения с учетом ценности теряемых балансовых запасов.
Для конкретного составления технико-экономической модели процесса необходимо установить ряд зависимостей, из которых к основным относится зависимость коэффициента извлечения от параметров сетки расположения скважин.
В качестве примера рассмотрим задачу об определении сетки расположения добычных скважин при разработке серных месторождений методом подземной выплавки (ПВС).
Потери при ПВС, возникающие вследствие расположения скважин, обусловлены образованием зон пласта, не подверженных плавлению. Они определяются неоднородностью пласта как по простиранию, так и по мощности, а также особенностями процесса распространения температурного поля, возникающими из-за различия плотностей инжектируемой и пластовой воды. Начальный этап изучения влияния плотности размещения скважин на извлечение серы — исследование процесса в однородном пласте. Для этого И. Л. Демьяновой была проведена серия опытов на модели ПВС из эквивалентных материалов.
Характеристикой квадратной сетки расположения добычных скважин служило отношение расстояния между добычными скважинами l к мощности пласта m. Сопоставление извлечения проводилось в условиях равных затрат теплоносителя и длительности его воздействия на пласт.
Исследование образовавшихся в результате воздействия на пласт зон плавления показало, что с увеличением плотности сетки скважин увеличивается равномерность отработки пласта, о чем наглядно свидетельствовали разрезы зон плавления и расчеты коэффициента извлечения. Характер изменения коэффициента извлечения в зависимости от плотности сетки скважин в исследуемом процессе может быть аппроксимирован линейной зависимостью. На основе этого вывода была получена линейная зависимость коэффициента извлечения, определяемого системой разработки, от параметров сетки скважин

которая является следствием сопоставления геометрических форм зоны плавления, характеризуемой расстоянием между добычными скважинами и средним значением угла α между образующей зоны плавления и почвой пласта, с объемом части пласта, приходящейся на одну скважину. Данная зависимость выводится из предположения отсутствия теплового и гидродинамического взаимодействия добычных скважин, что возможно, если доля влияния на прогрев пласта, обусловленная взаимодействием скважин, незначительна. Рассматривая стационарную задачу, полагаем α постоянной величиной, которая не зависит от времени и координаты пласта. В предлагаемой зависимости под α понимается среднее значение угла на конечный момент воздействия на пласт.

---