Определение оптимальных параметров схем вскрытия никель-кобальтового месторождения Бугетколь с разработкой рекомендаций по освоению Преамбула Ключевым для коммерчески успешного извлечения никеля из КВ методом ПСВ является следующее: - достижение и поддержание минимально допустимых дебитов скважин, учитывая невысокую проницаемость руд (Кф - 0,01-0,5 м/сут). Минимально допустимыми дебитами следует считать 1,5-2,0 м3/ч, что минимизирует непродуктивные потери растворов за счет законтурного растекания, - минимизация объемов ГРМ отдельных ячеек и полигона в целом путем определения оптимума по расстоянию между технологическими скважинами и по взаимоположению фильтров откачных и закачных скв, - минимизация законтурного растекания технологических растворов, особенно для частично- и необводненных участков. В случаях, если избежать значительных (более 25-30% откачки в ед времени) объемов законтурного растекания невозможно, необходимо предусмотреть сооружение наблюдательно-подборных (-барражных) скважин, - оптимизация объемов заводнения сухих частей разреза, с дальнейшим поддержанием уровня ПВ выше минимально допустимого. Оптимизационные и прогнозные решения возможны на основе моделирования гидродинамики процесса, путем создания множественных моделей, с переменными: ---дебиты / приемистости, степень дебаланса по растворам для сухих полигонов, --- положение фильтров откачных и закачных скважин относительно рудной части разреза и друг друга, с дальнейшей выборкой и рекомендациями заказчику модельных решений по критериям: - минимальная длительность отработки блока, - полнота закисления рудных объемов, - устойчивая отработка сухого блока (динамические уровни ПВ выше уровней фильтров) при минимальной длительности и объеме предварительного заводнения, - минимум законтурного растекания, с подборкой ПР наблюдательно-барражными скважинами. Целевые задачи 1. Расчет и выбор оптимальных схем вскрытия для планируемых полигонов. Выполняется на основе modflow/mt3d моделей. Для сухих разрезов изучаются схемы квадрата или шестиугольника, при расстоянии между откачной и закачной: 20, 15, 10, 7,5, 5 м. Создание моделей будет базироваться на фактических дебитах / приемистостях, полученных при начале работы на ранее сооруженном полигоне ОПД (блок 1-1). Заказчик дает местоположение блока вскрытия в сухой части месторождения. Исполнитель создает ряд моделей с разной геометрией схем вскрытия, меняющимся положением фильтров, ориентируясь на критерии оптимальности, указанные выше. Для обеих групп моделей – по ОПД и сухому блоку – создаются модели распределения остаточной кислоты в ГРМ. Соотношение рудных объемов, и объемов, закисленных до определенного уровня рН, послужит еще одним оптимизационным критерием выбора той или иной схемы вскрытия. 2. Расчет оптимального объема и длительности процесса заводнения для сухого блока. Строится на основе modflow с фактическими дебитами / приемистостями ОПД. Критерием оптимальности заводнения является положение динамических уровней ПВ, образующихся в процессе добычи, выше фильтров скважин оптимальной схемы вскрытия, полученной при решении предыдущей задачи. 3. Оценка целесообразности сооружения, местоположения и параметров законтурных наблюдательно-подборных скважин на ОПД и сухом блоке. Главная цель скважин – подбор ПР, растекающихся за пределы блоков. По предварительным оценкам, объемы законтурного растекания составят от 20 до 50% объема откачки. Одновременно будет определяться интенсивность миграции ПР в законтурных объемах как под влиянием поля напоров, так и вследствие гравитационной конвекции Результаты: Опыт работ – 1-1 2004-05: Прогноз движения загрязненных грунтовых вод хвостового хозяйства ТОО УМЗ вод с применением компьютерных моделей массопереноса и разработка схем расположения перехватывающих скважин для защиты действующих водозаборов Схема расположения отстойников хвостового хозяйства УМЗ и водозаборов в пойме р Иртыш Загрязнению, в результате аварии на карте 1-3, были подвергнуты грунтовые воды в районе хвостохранилища УМЗ. Загрязненные грунтовые воды содержат Be, U, F, NO3, NH4, SO4, с ПДК до 28 по сумме солей и до 150 по отдельным элементам. Опыт работ – 1-2 Согласно результатам моделирования, с 2008 г формируется отдельный поток загрязнителей, который будет мигрировать мимо существующей скважинной системы. В случае непринятия дополнительных мер по защите водозаборов, поток к концу 2011 г достигнет границы поймы, и для достижения ближайшего водозабора понадобится еще не более 2-3 лет. Уровень загрязнения на границе поймы, на конец 2011 г, прогнозируется как 2-4 гр/л (2-4 ПДК) по сумме солей, и 1-2 гр/ л к концу 2014 г. Т. о, существующая система скважин не справляется с загрязненными потоками. Была смоделирована новая система из 10 перехватывающих скважин (красные точки). Ее устойчивая работа позволяет предотвратить загрязнение водозаборов в пойме Иртыша, обеспечивая уровень загрязнения на границе горного отвода не более 1 гр/л на конец 2011 г, и не более 0,1 гр/л – на конец 2014 г. Опыт работ – 2-1 2021: РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО РАЗВИТИЮ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ПРОЦЕССОВ ДОБЫЧИ И ПЕРЕРАБОТКИ ПРОДУКТИВНЫХ РАСТВОРОВ ОПВ ГОРНОСТАЕВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОБАЛЬТ-НИКЕЛЕВЫХ РУД Особенности: Охры, ожелезненные глины с гравием и дресвой Кфгор=Кфверт =0,02 м/сут Рудная часть, баланс: Суглинки, трещиноватые глины с включением песка Кфгор =0,2 м/сут, Кфверт =0,8 м/сут Рудная часть, забаланс. Трещиноватые серпентиниты, Глинизированные дресвяники и пески Трещиноватые серпентиниты, Плотные серпентиниты Кфгор =0,05 м/сут, Кфверт =0,6 м/сут Кфгор=Кфверт =0 Статический уровень ПВ -25--27 м 1. R ячеек =25-15 м. 2. Положение ф-ров по глубине: зак 5-12 м, отк – 18-38 м 3. Заводнение: более 1,5 лет, с перерывами 4. Закисление: последние 3 мес заводнения 5. Добыча: 8 мес 2021 г 6. Концентрация кислоты: 30-40 гр/л при закислении, 25-20 гр/л при добыче, при снижении до 15-10 гр/л – падение концентрации Ni в ПР 7. Средний дебит отк – 1,2-3,0 (1,9 м3/ч) за 8 мес , ср к-т работы скважин – 0,78 8. Средняя приемистость зак0,3-1,4 (0,8 м3/ч) за 8 мес 9. Ср рН ПР – 2,6-3,2 за 8 мес Опыт работ – 2-2 2021: РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО РАЗВИТИЮ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ПРОЦЕССОВ ДОБЫЧИ И ПЕРЕРАБОТКИ ПРОДУКТИВНЫХ РАСТВОРОВ ОПВ ГОРНОСТАЕВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОБАЛЬТ-НИКЕЛЕВЫХ РУД
