Разработка месторождений методом расплавления в них полезных компонентов

Этот метод применяется главным образом при добыче серы. Сущность метода заключается в расплавлении серы, нагнетаемой в месторождение под давлением перегретой водой с температурой 165°С, и выдаче жидкой серы на поверхность насосами (аэрлифтами). Сера при этом отделяется от пород при температуре 120°C и под действием силы тяжести проникает вместе с водой по трещинам к нижней части скважин, где за счет разности в удельных весах (почти в два раза) собирается около подошвы скважин, откуда и выкачивается на поверхность.

Этим методом разрабатываются месторождения самородной серы, залегающие, главным образом, под дном моря, а в некоторых случаях на суше.

Скважины оборудуются комплектами из четырех труб (рис. 237), из которых две трубы, выдающие расплавленную серу и отходящую горячую воду, изолированы для сохранения тепла с помощью специального изоляционного материала и скрепляющей ленты. По специальным трубам подается в скважину перегретая вода и выдается отработанная вода;

Расплавленная сера из скважин поступает в трубопровод диаметром 150 мм, уложенный на глубине 1,5 м в дне моря, и по нему направляется на склад баржу. Перегретую воду получают в котельной установке производительностью 19—21 тыс. м3 в сутки, снабжаемой морской водой.

При разработке месторождений, залегающих на суше, пробуривают скважины диаметром 200—250 мм в среднем через 30—40 м. Начиная с кровли и до подошвы серусодержащего пласта. Буровые скважины закрепляют трубами меньшего диаметра, обычно 150 мм, которые нижним концом упираются в подстилающие породы месторождения. Эти трубы на участке, проходящем через пласт, перфорируются.

В колонну труб диаметром 150 мм опускают колонну труб диаметром 100 мм, которая нижним концом закрепляется в кольце стопятидесятимиллиметровой трубы. В колонну стомиллиметровых труб опускают третий комплект диаметром 25 мм; конец этих труб не доходит до изолирующего кольца. Перегретую воду под необходимым давлением подают вниз по кольцевому пространству между трубами 100—150 мм и через отверстия в стопятидесятимиллиметровой трубе горячая вода проникает в пласт, расплавляя в нем серу.

Расплавленная сера накапливается на дне скважины в перфорированной части труб (ниже изолирующего кольца). На поверхность серу поднимают по кольцевому пространству между трубами 100 и 25 мм путем нагнетания по двадцатипятимиллиметровому трубопроводу сжатого воздуха под нужным давлением. Суточная производительность одной скважины достигает 200—500 т.

На поверхности серу по специальным трубам, подогреваемым паром, подают в баки.

Сера, полученная методом расплавления, отличается большой чистотой. Извлечение серы из месторождения обычно составляет 25—30%.