№76-17
Технологічні та екологічні ознаки циклу спорудження свердловин у методах вилуговування корисних копалин
А.В. Павличенко1, Є.А. Коровяка1, О.Б. Марцинків2, А.О. Ігнатов1, Д.О. Васильченко1, І.К. Аскеров1
1Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна
2Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, Івано-Франківськ, Україна
Coll.res.pap.nat.min.univ. 2023, 75:206–218
Full text (PDF)
https://doi.org/10.33271/crpnmu/76.206
АНОТАЦІЯ
Мета. Розробка раціонального регламенту очищення і кріплення свердловин для підземного вилуговування металів з одночасним дотриманням норм екологічної безпеки.
Методика дослідження. Визначення особливостей спорудження свердловин виконано із застосуванням методів теоретичних і експериментальних досліджень, контрольно-вимірювальних приладів і матеріалів. Вимірювання технологічних показників промивальних рідин здійснювалося за допомогою спеціальних пристроїв: віскозиметру СПВ-5, ротаційного пластометру СНЗ-2, приладу ВМ-6.
Результати дослідження. Нами запропоновано рецептури промивальних рідин із зниженим вмістом твердої фази. Для вказаних рідин визначено оптимальні концентрації глинистої складової, що знаходиться в межах 5%. На прикладі карбоксиметилцелюлози результативність хімічної обробки досягається при концентраціях вказаного полімеру до 0,3%. Додаткове підсилення явища стабілізації глинистих промивальних рідин може бути отримано при застосуванні реагентів-гідрофобізаторів, зокрема сульфатного мила з концентрацією до 2%. Досліджені реагенти, окрім іншого, відрізняються помірно незначним впливом на оточуюче середовище.
Наукова новизна. Нами доведена і аналітично пояснена можливість підвищення ефективності та екологічності способу підземного вилуговування металів за рахунок раціоналізації технології спорудження добувних свердловин, зокрема шляхом застосування якісних промивальних рідин із належними значеннями умовної в’язкості і статичної напруги зсуву, а також водовіддачі.
Практичне значення. Пропоновані до застосування рецептури промивальних рідин відрізняє доступність компонентів і чітка прогнозованість технологічних характеристик; їх застосування дозволить уникнути явищ погіршення властивостей системи гідроізоляції свердловин із одночасним забезпеченням виконання норм екологічних захисту.
Ключові слова: свердловина, підземне вилуговування, промивальна рідина, полімерний реагент, екологічна безпека, технологічний показник, хімічна обробка, корисна копалина.
Перелік посилань
1. Bajpayee, T.S, Rehak, T.R, Mowrey, G.L, & Ingram, D.K. (2004). Blasting injuries in surface mining with emphasis on flyrock and blast area security. Journal of Safety Research, 35(1): 47–57. https://doi.org/10.1016/j.jsr.2003.07.003
2. Klein, C., & Philpotts, A.R. (2012). Earth Materials: Introduction to Mineralogy and Petrology. Publisher: Cambridge University Press.
3. Don, W.D. (2019). Oilwell Drilling Engineering. Publisher: ASME Press.
4. Lopez, J.C., Lopez, J. E., & Javier, F. (2017). Drilling and blasting of rocks. CRC Press Taylor & Francis.
5. Ihnatov, A. O., Haddad, J., Stavychnyi, Y. M., & Plytus, M. M. (2022). Development and Implementation of Innovative Approaches to Fixing Wells in Difficult Conditions. Journal of The Institution of Engineers (India): Series D. https://doi.org/10.1007/s40033-022-00402-5.
6. Aziukovskyi, O., Koroviaka, Y., & Ihnatov, A. (2023). Drilling and operation of oil and gas wells in difficult conditions. Zhurfond.
7. Ihnatov, A. (2021). Analyzing mechanics of rock breaking under conditions of hydromechanical drilling. Mining of Mineral Deposits, 15(3), 122–129. https://doi.org/10.33271/mining15.03.122
8. Pavlychenko, A., Ihnatov, A., & Askerov, I. (2023). Issues of improving well construction processes and their environmental component. Collection of Research Papers of the National Mining University, 74, 192–203. https://doi.org/10.33271/crpnmu/74.192
9. Koroviaka, Y. A., Mekshun, M. R., Ihnatov, A. O., Ratov, B. T., Tkachenko, Y. S., & Stavychnyi, Y. M. (2023). Determining Technological Properties of Drilling Muds. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (2), 25–32. https://doi.org/10.33271/nvngu/2023-2/025.
10. Sutton, G. A. (2019). Reconciling mineral reserves at the well-to-well in-situ copper leaching operation at San Manuel mine, Arizona, USA. CIM Journal, 10(3), 133–141.
11. Curry, G.L. & Feldman, R.M. (2012). Manufacturing systems. Modeling and analysis. Springer.
12. Caenn, R., Darley, H. C. H., & Gray, G. R. (2016). Composition and Properties of Drilling and Completion Fluids. Elsevier Science & Technology Books.
13. Holtz, R. D., Kovacs, W. D., & Sheahan, T. C. (2022). Introduction to Geotechnical Engineering. Prentice Hall PTR.
14. Institution of Civil Engineers (Great Britain) Staff & Laloui, L. (2014). Bio- and Chemo- Mechanical Processes in Geotechnical Engineering: Géotechnique Symposium in Print 2013. I C E Publishing.
15. Babu, K. K., Raji, A. K., & Beena, K. S. (2022). Geotechnical Engineering. I.K. International Publishing House Pvt. Ltd.
16. Bell, F. G. (2013). Engineering Geology and Geotechnics. Elsevier Science & Technology Books.
17. Sarsby, R. (2019). Environmental Geotechnics in Practice: Introduction and case studies. https://doi.org/10.1680/egip.63631
18. Koroviaka, Ye.А. & Ihnatov, A.О. (2020). Prohresyvni tekhnolohii sporudzhennia sverdlovyn: monograph [Advanced well construction technologies]. Dnipro: Dnipro University of Technology [in Ukrainian].
19. Pavlychenko, A.V., Koroviaka, Ye.А., Ihnatov, A.О. & Davydenko, A.N. (2021). Hidrohazodynamichni protsesy pry sporudzhenni ta ekspluatatsii sverdlovyn: monograph [Hydro-gas-dynamic processes during the construction and operation of wells]. Dnipro: Dnipro University of Technology [in Ukrainian].
20. Ihnatov, A.A., & Stavychnyi, Ye.M., (2021). Heolohichni y tekhniko-tekhnolohichni osoblyvosti kriplennia naftohazovykh sverdlovyn z urakhuvanniam fizyko-khimichnoho stanu yikh stovburiv [Geological and technical-and-technological features of casing oil and gas wells, taking into account the physical and chemical state of their wellbore]. Instrumentalne materialoznavstvo - Tooling materials science, 24, 87–102 [in Ukrainian].
21. Pavlychenko, A., Ihnatov, A., Koroviaka, Y., Bartashevskyi, S., Korotka, I., & Mekshun, M. (2021). Fundamentals of organizing a hydraulic well cleaning system. Collection of Research Papers of the National Mining University, 67, 136–152. https://doi.org/10.33271/crpnmu/67.136
22. Pavlychenko, A. V., Ihnatov, A. O., Koroviaka, Y. A., Ratov, B. T., & Zakenov, S. T. (2022). Problematics of the issues concerning development of energy-saving and environmentally efficient technologies of well construction. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1049(1), 012031. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1049/1/012031.
23. Ihnatov, A. O., Koroviaka, Y. A., Pavlychenko, A. V., Rastsvietaiev, V. O., & Askerov, I. K. (2023). Determining key features of the operation of percussion downhole drilling machines. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1254(1), 012053. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1254/1/012053.
24. Ihnatov, A., Pavlychenko, A., Kostrytska, S., & Askerov, I. (2024, March 29). Technological and environmental basis for the construction of water wells. Education and Science of Today: Intersectoral Issues and Development of Sciences, 274–278. https://doi.org/10.36074/logos-29.03.2024.058
