Производство рабочих агентов при геотехнологии
Оборудование для производства рабочих агентов представлено различными насосными агрегатами для создания высокого напора, нагревательными установками для горячей воды и пара, компрессорными и воздуходувными устройствами, установками для приготовления растворов щелочей и кислот необходимой концентрации, регенерационными установками для рабочих сред.
Обычно сооружаются стационарные или полустационарные пункты для подготовки рабочих агентов, а к каждой скважине прокладываются трубопроводы. Обычно трубопроводы монтируют с помощью трубоукладчиков и быстроразъемных соединений.
Для каждого способа геотехнологии характерна своя технологическая схема производства рабочих агентов. При скважинной гидродобыче основной элемент этой схемы — оборотное водоснабжение. Добытое полезное ископаемое складируется на карте намыва, вода перепускается в приемный бассейн и вновь насосами подаётся к добычным агрегатам.
Общая часовая потребность воды определяется произведением заданной часовой производительности промысла на удельный расход воды плюс её потери на отдельных звеньях схемы. Обычно потери составляют 15-20%.
По расчётным параметрам расхода и напора определяется тип насоса.
Водоводы сооружаются из стальных труб.
Весьма важной задачей при скважинной гидродобыче является осуществление мероприятий по предотвращению поверхностных и подземных (фильтрационных) утечек воды.
При подземной выплавке серы основным рабочим агентом является горячая вода. Принципиально возможны несколько схем производства горячей воды: с применением свежего пара от паровых котлов низкого давления, с применением паровых котлов высокого давления и прямоточных водогрейных котлов.
Выбор котлооборудования основывается на технико-экономических расчётах с учётом условий каждого конкретного случая.
При подземной выплавке серы также используется сжатый воздух. Для его получения организуется компрессорное хозяйство, состоящее из обычных нагнетательных компрессоров.
У места излива откачиваемой из недр серы устанавливаются газовые сепараторы (трапы).
Схема газового сепаратора приведена на рис. 1.3.2. Он представляет собой цилиндр с обогреваемой паровой рубашкой 2 и клапаном для сброса воздуха, включающего запорную иглу 1 и поплавок 3. Установка газового сепаратора обеспечивает отделение серы от воздуха, воды и пара и облегчает транспортирование жидкой серы, так как уменьшает в 30-50 раз объём транспортируемой массы и уменьшает расход сжатого воздуха.
Р
Рис. 1.3.2. Схема газового сепаратора
азводка теплоносителя от котельной до добычных скважин и далее до забоя осуществляется по металлическим трубам различных диаметров. Вода, нагретая до 1650C, из-за содержания в ней свободного кислорода в смеси с серой исключительно агрессивна, поэтому для сооружения эрлифта используются дюймовые трубы из нержавеющей стали. На других технологических звеньях возможно использование толстостенных труб (9-11 мм) из обычной стали. Важной задачей является переход на эмалированные трубы, способные работать в агрессивной среде при температуре 160-1700C
В связи с применением при подземном выщелачивании сернокислотного растворителя трубы, используемые для его транспортирования по поверхности и в скважине, должны удовлетворять следующим требованиям [5]:
обладать высокой коррозионной устойчивостью к слабым растворам кислот;
иметь необходимую прочность при внутренних и внешних нагрузках;
допускать возможность повторного использования;
соединения отдельных труб или плетей должны выполняться в минимальное время при сохранении герметичности в местах соединения;
серийно изготавливаться в промышленных масштабах,
иметь относительно невысокую стоимость.
После всесторонних исследований остановились на полиэтиленовых трубах низкой и высокой плотности (ПНП и ПВП). Они изготавливаются четырёх типов – лёгкого (JI), средне легкого (CJI), среднего (С), тяжёлого (T). Из полиэтилена низкой плотности обычно изготавливают трубы диаметром до 160 мм, а ПВП — до 630 мм. Специально для подземного выщелачивания выпускают трубы из ПВП сверхтяжёлого типа (CT) диаметром 110, 114, 160 и 210 мм с толщиной стенок 18 мм.
Для соединения полиэтиленовых труб используют сварку встык и резьбовое соединение.
При выборе типа и конструкции соединения труб исходят из следующих основных требований [5].
конструкция и материал соединения должны быть не менее устойчивыми, чем тело трубы к воздействию осевых нагрузок, внутреннего и наружного давления при сохранении герметичности;
качественные и технологические показатели соединения не должны снижаться при температуре от -30 до +60 0C;
соединение должно быть коррозионно-стойким к 5-10 %-ным растворам серной кислоты и концентрированной соляной кислоты.
Таким образом, производство рабочих агентов имеет своеобразие для каждого из способов геотехнологии.