專利名稱：一種非金屬礦物地下原地鉆孔溶蝕采礦新工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種指利用溶解液(如水、化學溶解液等)，依據非金屬礦物的物理化學性質，利用其可溶于水或化學溶解液的特點，以溶蝕出目標礦體中的礦物成分，使其從固態轉化為液態，采收后提取礦物的新型采礦方法。
背景技術：
選擇目標礦體以物探鉆探技術了解礦體的構造形態，根據構造情況利用定向鉆井技術設計鉆井方案，使其礦體內形成有效通道，也可用石油工程壓裂技術對礦體進行改造形成滲流通道，向注入井注入水或化學溶解液，與礦石進行充分的物理化學反應后溶蝕為液體，通過采出井抽采至地面，依據其礦物的物理化學性質，進行分離出有效的礦物成分， 分離出的水或化學溶解液回注至地下礦體循環利用，依次反復開采。非金屬礦物地下原地鉆孔溶蝕采礦新工藝的方法，與傳統開采技術不同，減少了傳統采礦過程采掘等環節，同時利用新型定向鉆井工藝以及壓裂技術，可以開采幾百米至數千米難以開采的礦藏，同時對海洋地下礦藏，利用海上鉆井平臺也可實施非金屬礦物地下原地鉆孔溶蝕采礦的應用。
發明內容
為克服現有技術之不足，本發明提供一種非金屬礦物地下原地鉆孔溶蝕采礦新工藝的方法，尤其是位于地下幾百米至數千米難以開采的礦藏的液體開采方法。該方法包括I、根據勘測結果，制定開采方案；2、根據構造情況選擇具有一定規模的礦體，劃定采礦區塊；3、在劃定區塊內進行定向鉆井；4、在鉆井深度要求芽透目標地層，以聞強度固井材料固井后完井；；5、根據礦體礦物成分含量計算礦體礦物儲量，制定開采井網分布方案及鉆井設計方案。上述的井網分布方案可采用平行排列的井網分布方式，注入液量與采出液量保持相當水平；上述所有注入井及采出井利用定向井連通或壓裂技術對目標地層進行改造。在礦體內部形成通道或裂縫，以形成注采井網之間的流通溶蝕通道或滲流溶蝕通道，即在平面上注入井與采出井全部形成連通狀態。地下原地鉆孔溶蝕采礦新工藝利用新型定向鉆井工藝以及壓裂技術開采幾百米至數千米難以開采的非金屬礦藏，利用水或化學溶解液等，借助化學反應和物理反應，溶蝕出礦體中的有用礦物成分，改變了傳統開采技術上大規模的基礎設施建設，減少了采礦過程中采掘等環節。具體優點如下I、本項專利技術液體采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)難以開采的非金屬礦藏進行新型定向液體采礦。3、減少了傳統采礦過程中采掘等環節。4、實行井下無人作業。5、本發明通過對目標礦體使用的溶解液是水或者化學溶解液，實施有效環保措施后不會對環境造成污染。6、本發明技術工藝流程均在地下完成，不會造成如傳統工藝在地面生產形成的粉塵、有毒有害氣體產生的環境污染。
圖I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為本發明采出井示意5為本發明壓裂改造剖面示意6為本發明定向井連通示意圖；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，本發明采用平行排列的井網分布方式，注入井⑴與采出井⑵保持平行。參照圖2，本發明采用平行排列的井網分布方式，注入井(2)注入液量與采出井
(I)采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(3)進行定向鉆井，對注入井下入耐腐蝕套管(I)，采用高強度固井材料固井，后下入耐腐蝕油管(2)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(3)進行定向鉆井，對采出井下入耐腐蝕套管(I)，采用高強度固井材料固井，后下入耐腐蝕油管(2)及井口裝置完井，并對采出井下入抽油桿(4)和泵(5)進行抽采。參照圖5，本發明對所有注入井及采出井利用大型壓裂設備(I)的技術對目標地層進行改造，注入壓裂液及支撐劑(2)，在礦體內部形成沿地層平面走向的裂縫(3)，以形成注采井網之間的流通通道或滲流通道，即在平面上注入井與采出井全部形成連通狀態。參照圖6，本發明的采礦區塊，對區塊內礦體(3)進行定向鉆井(1、2)，形成注采井網之間的流通通道或滲流通道。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，經分離裝置對礦物及廢渣進行分離，將分離后的水或化學溶解液沿地面管線流向注入井進行回注，循環利用，依次反復開采。
權利要求
1.一種非金屬礦物地下原地鉆孔溶蝕采礦新工藝，其特征在于 (1)利用水或化學溶解液等，以溶蝕出目標礦體中的有用礦物； (2)借助化學反應和物理反應，使礦體從固態轉化為液態，采收后提取有用礦物。
2.如權利要求I所述的一種非金屬礦物地下原地鉆孔溶蝕采礦新工藝的方法，其特征在于上述的目標礦體以物探鉆探技術了解礦體構造形態，根據構造情況利用定向鉆井技術，也可用石油工程壓裂技術對礦體進行改造，使其礦體內形成通道或裂縫，以形成注采井網之間的流通溶蝕通道或滲流溶蝕通道，向注入井注入水或化學溶解液等，與礦石進行充分的物理化學反應后將礦石浸泡溶蝕為液體，通過采出井抽采至地面，用鹽田、分離裝置或其他工藝方案回收有用的礦物，將分離后的水或化學溶解液回注至地下礦體循環利用，依次反復開采。
3.如權利要求I或者2所述的一種非金屬礦物地下原地鉆孔溶蝕采礦新工藝的方法，其特征在于利用定向鉆井技術或大型壓裂技術對礦體進行改造，使礦體在內部形成流通溶蝕通道或滲流溶蝕通道，向注入井注入的水或化學溶解液等，與礦石進行充分的反應。
4.如權利要求2所述的一種非金屬礦物地下原地鉆孔溶蝕采礦新工藝的方法，其特征在于鉆井深度要求穿透目標地層，以高強度固井材料固井后完井。
5.如權利要求2所述的一種非金屬礦物地下原地鉆孔溶蝕采礦新工藝的方法，其特征在于制定的開采井網分布方案采用平行排列的井網分布方案，即在平面上注入井與采出井全部形成連通狀態。
6.如權利要求2所述的一種非金屬礦物地下原地鉆孔溶蝕采礦新工藝的方法，其特征在于目標層使用定向鉆井技術通道或壓裂通道。
7.如權利要求3所述的一種非金屬礦物地下原地鉆孔溶蝕采礦新工藝的方法，其特征在于上述的反應為化學反應和物理反應中的溶蝕特性。
8.如權利要求I或者2所述的一種非金屬礦物地下原地鉆孔溶蝕采礦新工藝的方法，其特征在具有可溶解性的礦物都可運用非金屬礦物地下原地鉆孔溶蝕采礦新工藝的方法進行開采。
9.如權利要求I或者2所述的一種非金屬礦物地下原地鉆孔溶蝕采礦新工藝的方法，其特征在同時適用于陸地、海洋等幾百米至數千米的礦體開采。
全文摘要
本發明涉及一種指利用溶解液(如水、化學溶解液等)，依據非金屬礦物的物理化學性質，利用其可溶于水或化學溶解液的特點，以溶蝕出目標礦體中的礦物成分，使其從固態轉化為液態，采收后提取礦物的新型采礦方法。本發明與傳統開采技術不同，減少了傳統采礦過程采掘等環節，同時利用新型定向鉆井工藝以及壓裂技術，可以開采幾百米至數千米難以開采的礦藏，同時對海洋地下礦藏，利用海上鉆井平臺也可實施非金屬礦物地下原地鉆孔溶蝕采礦的應用。
文檔編號E21B43/28GK102828730SQ20121035880
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月25日 優先權日2012年9月25日
發明者秦勇, 王燕珊, 熊惠 申請人:秦勇, 王燕珊, 熊惠