Способ контроля за движением теплоносителя

Способ контроля за движением теплоносителя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<цi872729

Союз Советских

Соцналнстнчесннх

- Республик

Ф

Ф м .г

{61) Дополнительное к авт. свнд-ву—

{22) Заявлено 19. 12. 79 (21) 2855343/22-03 (51)M. Кл.

E 21 В 43/00

/ с присоединением заявки ¹1оеуяарстеенный комитет

СССР (23) ПриоритетОпубликовано 15.10.81. Бюллетень №38

Дата опубликования описания 17.10.81 по делам изобретений и отхрытий (53) УДК 622.234..4: 622. 276 (088.8) В.ф. Реутский, В.Г. Ыатенштейн, С,И. Бала, И.М. Бирман и В.М. Чигирик (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЗА ДВИЖЕНИЕМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ

Изобретение относится к горнодобывающей промьпаленности и может быть использовано на предприятиях, добывающих природную серу методом подземной выплавки, а также на других предприятиях, добывающих полезные" ископаемые с использованиемтеплоносителей.

Для рационального использования тепла, подаваемого с теплоносителем в скважину, например, при подземной выплавке серы, необходимо направлять

-- поток теплоносителя в сторону отра. ботки участка, не допуская его фильтрации на фланги фронта отработки, либо йазад в выплавленную зону сероносного пласта. Ихвестны средства, позволяющие активно влиять на распространение теплоносителя в пласте, например интенсивный отбор пластовой воды через впереди лежащие скважины. Однако для управления указанным способом необходимо иметь способ контроля за движением теплоносителя °

Известны способы контроля за движением теплоносителя путем непосредственных температурных замеров в пласте (11.

Однако непосредственные измерения температур в пласте практического распространения не получили из-за

Ф

10 их дороговизны и сложности технического осуществления. Кроме того, замер температур в пласте через скважины не позволяет выяви ь изменение температур за пределами добычного т5 участка, а, следовательно, и контролировать движение теплоносителя по всему добычному.полю. Так же недостаточно надежная в зтом случае работа термопар.и ттодводящих проводов в условиях повышенных температур, которые имеют место в забое скважи" ны. Известен также способ контроля за движением теплоносителя, вклю872729 чающий бурение скважин на глубину

1,5-1,6 м от дневной поверхности, установку в них датчиков, измерение с помощью укаэанных датчиков характеристик теплового поля и построение вектора, определяющего направление движения теплоносителя (2 ).

Однако указанный способ характеризуется недостаточной достоверностью, точностью и надежностью контроля за движением теплоносителя по изменению температурного поля в приповерхностном слое; необходимостью проведения сложных аналитических расчетов для определения температурного поля в зоне распространения теплоносителя по результатам замеров температур в приповерхностном слое, снижением точности, получаемой при аналитическом расчете температурного поля в зоне распространения теплоносителя, из-за погрешностей в определении теплофизических параметров горных пород, наличием громоздкой, сложной и дорогостоящей измерительной аппаратуры, включающей геометрический шуп специальной конструкции с пьезокварцевыми термочувствительным резонатором, а также слабой -чувствительностью измеряющего элемента, что снижает качество и достоверность получаемых результатов.

Целью изобретения является повышение точности и достоверности способа, а также снижение его трудоемкости.

Поставлен ля цель достигается тем, что в качестве датчиков используют тепломеры, с помощью которых измеряют величины тепловых потоков от теплоносителя к дневной поверхности, а построение вектора, определяющего направление движения теплоносителя, осуществЛяют путем нахождения совокупности векторов тепловых потоков на построенной по измеренным значениям величин тепловых потоков карты изолиний.

На чертеже изображена карта изолиний тепловых потоков на добычном участке с векторами тепловых потоков.

Способ в конкретных условиях осуществляют следующим образом.

Для определения направления движе-, ния теплоносителя выбран серодобычный участок, площадью 20 тыс.м . В состав участка входят 14 скважин, из них 10 серодобычных и 4 водоотливных. Скважины расположены в шахматном порядке с расстоянием между ними

40 м.

В серодобыче нагнетательные скважины 1-3 закачивают теплоноситель, а из 4-х скважин — 4-7 — осуществляют водоотлив.

При движении высокотемпературного

I теплоносителя (температура теплоносителя заканчиваемого в скважину .1601о 165" С) в рудном массиве возникают мощные тепловые потоки от теплоносителя в зоне его распространения к дневной поверхности.

На исследуемом серодобычном участке бурят скважины, глубиной 1,5-1,6м от дневной поверхности, диаметром

350-360 мм, что обуславливается стандартными размерами тепломеров. На глубине 1,5-1,6 м в скважине делают боковой подруб, шириной 350-360 мм, высотой 35-40 мм, в который помещают стандартный тепломер. Тепломеры располагают в шахматном порядке между серодобычными скважинами с расстоянием между тепломерами 40 м. В этом случае необходимо установить 22 тепломера. Выводные провода от тепломеров подсвединяют к двум двенадцатиточечным потенциометрам ЭПП вЂ” 09. и производят запись тепловых потоков до тех пор, пока линии тепловых потоков на диаграммных лентах не станут постоянными, после чего производят снятие показаний прибора.

Полученные значения тепловых потоков сводят в таблицу.

Указанные в таблице значения тепло » вых потоков наносят на план расположения скважин и строят в масштабе по известной методике карту тепловых

40 потоков в иэолиниях относительно . скважины 2Н. На каждой линии находят точкиЦ, Я,t„,ä,б, Ю К и и f в максимально удаленные от скважины 2.

Расстояние от скважины 2 до соответ45 ствующих точек, найденных по карте тепловых потоков, равны: до точки О - 15 5 м;

6- 250м

) У

t- 37,0 м;

50 д — 500м;

Е- 700

° ф — 86,2 м;

К вЂ” 100,5 м;

113,0 м;

55 - - 6 — 130 0 M°.

Соединяя между собой точки g

О, р, У, К, И, Я,, определяют вектор QB распространения тепловых

Величина теплового потока, Вт/м

ТеплоТепломеры, У Ф

Телломеры, В У

Велич. тепл.

Величина теп меры, У Р ловоro потока, Вт/м потока

Вт/м

6,4

12,0

11 2

6,5

10

10,5

8,6

12,0

2,5

9,5

11,0

3,2

9,0

10,8

4,0

7,6

12,0

2,9

11,0

11 0

5 потоков от скважины 2, Аналогично строят изолинии тепловых потоков относительно скважин 1Н, ЗН, находят точки С1, 3, С ..., а также Ct

II

Я", С", ... и строят векторыСЭ и

QP распространения тепловых потоков от скважин l и 3.

Совокупность векторов АВ, C7i и -EF показывает что теплоноситель рас1 пространяется от нагнетательных скважин 1, 2 и 3 преимущественно в нап— равлении водоотливных скважин 5 и 6.

Использование предлагаемого способа контроля за движением теплоносителя обеспечит получение более точФормула изобретения

Способ контроля эа движением теплоносителя, включающий бурения скважин на глубину 1,5-1,6 м от дневной поверхности, установку в них датчиков измерение с помощью указанных датчиков характеристик теплового поля и построение вектора, определяющего направление движения теплоносителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и достоверности способа, а так же снижения его трудоемкости, в качестве датчиков используют тепломеры, с помощью которых измеряют величины тепловых потоков от теплоносителя к дневной поверх/ ности, а построение вектора, опреде72729 6 ной и достоверной информации по сравнению с контролем за движением теплоносителя по данным приповерхностных температурных замеров; отсутствие сложных аналитических расчетов при получении данных, необходимых для построения карт теплового поля серодобычного участка; отпадает необходимость в проведении сложных аналиto тических расчетов, отсутствие громоздкой, сложной и дорогостоящей аппаратуры для проведения замеров; повышение чувствительности измеряющего элемента, улучшение качества и достоверности получаемых результатов. ляющего направление движения теплоносителя, осуществляют путем нахожде4о ния совокупности векторов тепловых потоков на построенной по измеренным значениям величин тепловых потоков карты изолиний.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Тархов А.Г. и др. Подземная геофизика. N., "Недра", 1973, с. 145.

2. Разработка способа контроля за движением теплоносителя в процессе подземной выплавки серы методом при поверхностной геометрической съемки;

Отчет Института геологии и геохимии горючих ископаемых АН УССР, Львов, 1976, с. 55-65.

872729

Составитель В. Петрищев

Редактор М. Погориляк Техред.М. Рейвес Корректор Л. Бокшан

Заказ 8972/50 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и .открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.> д* 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4