UA116723U - METHOD OF WELL EXTRACTION OF MINERALS - Google Patents

Abstract

Спосіб свердловинного видобутку корисних копалин включає розкриття продуктивних пластів свердловинами, генерування теплової енергії безпосередньо в пласті. Теплову енергію генерують на капілярному мікрорівні шляхом пропускання електричного струму через природну або штучно створювану струмопровідну частину пласта з утворенням високотемпературного каналу в продуктивному пласті, і забезпечують керовану розрахункову температуру в розрахункових об'ємах продуктивного пласта. Розрахункову температуру визначають залежно від виду корисної копалини і забезпечують стан текучої фази заданих параметрів корисної копалини, що видобувається.The method of downhole mining includes the opening of productive formations by wells, the generation of thermal energy directly in the formation. Thermal energy is generated at the capillary microlevel by passing an electric current through a natural or artificially generated conductive part of the formation with the formation of a high-temperature channel in the reservoir, and provide a controlled design temperature in the calculated volumes of the reservoir. The calculated temperature is determined depending on the type of mineral and ensure the state of the fluid phase of the specified parameters of the extracted mineral.

Description

Корисна модель належить до технологій свердловинного видобутку корисних копалин і може бути використана для видобутку нафти, газу, бітумів, вугілля, радіоактивних і рідкісних металів, кольорових і дорогоцінних металів, підземної виплавки сірки.The useful model belongs to the technologies of well extraction of minerals and can be used for the extraction of oil, gas, bitumen, coal, radioactive and rare metals, non-ferrous and precious metals, and underground sulfur smelting.

В теперішній час актуальним є підвищення ефективності свердловинного видобутку корисних копалин і збільшення прибутковості режиму їх видобутку.Increasing the efficiency of borehole extraction of minerals and increasing the profitability of their extraction regime is currently relevant.

Ключовим напрямком підвищення ефективності свердловинного видобутку корисних копалин і збільшення прибутковості режиму їх видобутку є підвищення температури продуктивних пластів, що дозволяє інтенсифікувати технологічні процеси і підвищити продуктивність видобутку корисних копалин.The key direction of improving the efficiency of well extraction of minerals and increasing the profitability of their extraction regime is to increase the temperature of productive layers, which allows to intensify technological processes and increase the productivity of mineral extraction.

Ці технології сьогодні є інноваційними і мають потенціал подальшого вдосконалення.These technologies are innovative today and have the potential for further improvement.

Наприклад, доведення нафтовіддачі пластів до 50-60 95 за рахунок підвищення температури пластів рівноцінно подвоєнню промислових запасів нафти. Підвищення температури продуктивного пласта до 120 "С дозволяє підвищити нафтовіддачу пласта до 80 95.For example, bringing the oil yield of formations to 50-60 95 due to the increase in the temperature of the formations is equivalent to doubling the industrial reserves of oil. Increasing the temperature of the productive layer to 120 "С allows to increase the oil yield of the layer to 80 95.

Підвищення температури продуктивних пластів при видобутку свердловинами рідкісних, радіоактивних, кольорових і дорогоцінних металів скорочує час переведення корисних копалин в розчин і відповідно час відпрацювання покладів корисних копалин в кілька разів при одночасному підвищенні коефіцієнтів вилучення.An increase in the temperature of productive layers during the extraction of rare, radioactive, non-ferrous and precious metals by wells reduces the time of transferring minerals into a solution and, accordingly, the time of working out of mineral deposits several times while simultaneously increasing the extraction coefficients.

Управління температурним полем при підземній виплавці сірки дозволяє його локалізувати в зоні продуктивного пласта, знизити собівартість видобутку, підвищити коефіцієнт вилучення, забезпечити екологічну безпеку.Control of the temperature field during underground smelting of sulfur allows it to be localized in the zone of the productive layer, reduce the production cost, increase the recovery rate, and ensure environmental safety.

Нагрівання газоносного пласта, заблокованого водою, технологічними рідинами або ретроградним конденсатом, вирішує дорогу проблему його розблокування, скорочує час відпрацювання покладу і підвищує газовіддачу пласта.Heating a gas-bearing reservoir blocked by water, process fluids, or retrograde condensate solves the expensive problem of its unblocking, shortens the reservoir's working time, and increases the reservoir's gas yield.

При цьому важливим моментом є забезпечення оптимального керованого температурного режиму для різного виду корисних копалин, що добуваються.At the same time, an important point is to ensure an optimal controlled temperature regime for various types of mined minerals.

Відомі способи свердловинного видобутку корисних копалин (вуглеводнів) шляхом нагрівання продуктивного пласта закачуванням в пласт під тиском нагрітої води або перегрітої пари ПІ.Well-known methods of well extraction of minerals (hydrocarbons) by heating the productive layer by pumping into the layer under the pressure of heated water or superheated PI steam.

Задача корисної моделі полягає в паротепловому впливі на продуктивний пласт шляхомThe task of a useful model consists in the steam-heat effect on the productive layer by

Зо нагрівання води на поверхні в спеціальних нагрівальних пристроях до температури нижче температури випаровування і нагнітання нагрітої води через свердловини в продуктивний пласт. Більш ефективним було нагрівання води до температури перегрітої пари з подальшим її закачуванням в пласт через свердловини.From heating the water on the surface in special heating devices to a temperature below the evaporation temperature and injecting the heated water through wells into the productive layer. It was more effective to heat the water to the temperature of superheated steam, followed by its injection into the reservoir through wells.

Основні недоліки паротеплового впливу на продуктивний пласт: - швидке обводнення продукції, що видобувається; - негативний вплив високої температури на свердловинне і устьове обладнання; - руйнування скелета пласта і винесення великих об'ємів піску в свердловину; - утворення стійких емульсій води з нафтою.The main disadvantages of the steam-heat effect on the productive layer: - rapid watering of the extracted products; - negative impact of high temperature on well and wellhead equipment; - destruction of the skeleton of the formation and removal of large volumes of sand into the well; - formation of stable water-oil emulsions.

Обмеження відносно галузі застосування паротеплового впливу на нафтовий пласт: - нафтонасиченість менше 40 95; - пористість менше 20 95; - нафтонасичена товщина не менше 6 м. - проникність менше 100 7 103 мкме; - коефіцієнт піщанистості менше 0,5; - висока пошарова неоднорідність по проникності; - висока в'язкість нафти (більше 1000 мПа " С); - тріщинуватість колектора; - зональна неоднорідність пласта по проникності; - висока уривчастість пласта; - велика глибина залягання пласта (більше 1000 м) і високий пластовий тиск; - недостатня величина гірського тиску в неглибоко залягаючих пластах, для уникнення гідророзриву пласта при нагнітанні пари.Restrictions regarding the field of application of steam-heat influence on the oil layer: - oil saturation less than 40 95; - porosity less than 20 95; - oil-saturated thickness is not less than 6 m. - permeability is less than 100 7 103 μme; - the sandiness coefficient is less than 0.5; - high layer-by-layer heterogeneity in permeability; - high viscosity of oil (more than 1000 mPa "C); - fractured reservoir; - zonal heterogeneity of the formation in terms of permeability; - high discontinuity of the formation; - great depth of the formation (more than 1000 m) and high formation pressure; - insufficient amount of rock pressure in shallow formations, to avoid hydraulic fracturing of the formation during steam injection.

Процес паротеплового впливу ефективний при величині паронафтового фактора менше 13 т/т (кількість пари на 1 т нафти). Відомо, що для отримання 13 тонн пари спалюється 1 тонна нафти.The steam-heat process is effective when the value of steam-oil factor is less than 13 t/t (amount of steam per 1 ton of oil). It is known that 1 ton of oil is burned to produce 13 tons of steam.

Найбільш близьким до технічного рішення, що заявляється, є спосіб свердловинного видобутку корисних копалин, зокрема спосіб видобутку рідких вуглеводнів |2)Ї, що включає в себе розкриття продуктивних пластів свердловинами, генерування теплової енергії безпосередньо в пласті. При цьому використовується процес внутрішньопластового горіння. бо Внутрішньопластове горіння - це тепловий метод видобутку нафти, при якому теплота генерується безпосередньо в нафтовому пласті, у противагу термічному впливу шляхом закачування гарячого агента з поверхні.The closest to the proposed technical solution is the method of well extraction of minerals, in particular, the method of extraction of liquid hydrocarbons (2), which includes the opening of productive formations by wells, the generation of thermal energy directly in the formation. At the same time, the process of intra-layer combustion is used. Because intraresin combustion is a thermal method of oil production, in which heat is generated directly in the oil reservoir, as opposed to thermal exposure by pumping a hot agent from the surface.

При здійсненні даного способу внутрішньопластового горіння нафту підпалюють в пласті і горіння підтримують шляхом закачування повітря. При цьому кисень повітря входить в реакцію з паливом (нафтою), утворюючи Со» і воду з виділенням теплоти. Кількість енергії (теплоти), що виділилася, залежить від складу пластової нафти. При згорянні важких нафт виділяється приблизно 42-46 тис. КДж / кг.When implementing this method of intra-reservoir combustion, oil is ignited in the reservoir and combustion is supported by injecting air. At the same time, air oxygen reacts with fuel (petroleum), forming CO and water with the release of heat. The amount of energy (heat) released depends on the composition of reservoir oil. During the combustion of heavy oils, approximately 42-46 thousand KJ / kg is released.

В одних пластах нафта може під час накачування повітря спалахнути мимовільно, а в інших необхідне попереднє нагрівання.In some formations, oil can ignite spontaneously during air pumping, and in others, preliminary heating is necessary.

При хімічній реакції між киснем повітря, що закачується, і пластовою нафтою виділяється теплота також без горіння. Залежно від складу нафти швидкість цього процесу окислення може бути достатньою, щоб температура підвищувалася до такого значення, при якому нафта спалахне. В іншому випадку запалювання нафти може проводитися за допомогою забійних нагрівачів, нагнітанням попередньо нагрітого повітря або попереднім закачуванням в пласт високоактивної нафти, використанням каталізаторів, що ініціюють внутрішньопластове горіння.During the chemical reaction between the oxygen of the injected air and the formation oil, heat is also released without combustion. Depending on the composition of the oil, the rate of this oxidation process may be sufficient to raise the temperature to such a value that the oil will ignite. Otherwise, oil ignition can be carried out with the help of kill heaters, injection of pre-heated air or pre-injection of highly active oil into the reservoir, using catalysts that initiate intra-reservoir combustion.

До недоліків даного способу з використанням внутрішньопластового горіння відносять наступне: - неефективний розподіл теплоти при внутрішньопластовому горінні, що обумовлено тим, що значна зона нагріву утворюється позаду фронту горіння; - пошкодження забійного обладнання та обсадних колон внаслідок досягнення фронтом горіння видобувних свердловин при впливі температури (до 6509С) і виникненні корозії; - гравітаційне розшарування нафти, що відбувається внаслідок прослизання повітря через пластову нафту, воно знижує продуктивний видобуток; - забруднення навколишнього середовища внаслідок попадання в атмосферу шкідливих продуктів горіння нафти при внутрішньопластовому горінні; - сильна залежність економічних показників від властивостей пласта і нафти, що його насичує, при внутрішньопластовому горінні нафти.The disadvantages of this method using intra-layer combustion include the following: - inefficient distribution of heat during intra-layer combustion due to the fact that a significant heating zone is formed behind the combustion front; - damage to drilling equipment and casing strings as a result of the burning front reaching production wells under the influence of temperature (up to 6509C) and the occurrence of corrosion; - gravitational stratification of oil, which occurs as a result of air slipping through reservoir oil, it reduces productive production; - pollution of the environment as a result of harmful products of oil combustion entering the atmosphere during intrareservoir combustion; - a strong dependence of economic indicators on the properties of the reservoir and the oil that saturates it, with intra-reservoir oil combustion.

При цьому слід зазначити наступні особливості видобутку нафти з використанням процесу внутрішньопластового горіння, які також можна віднести до недоліків.At the same time, the following features of oil production using the intra-layer combustion process should be noted, which can also be classified as disadvantages.

Зо Показником, що характеризує економічну ефективність процесу внутрішньопластового горіння, є співвідношення об'ємів закачаного повітря і видобутої нафти за рахунок внутрішньопластового горіння. При успішних процесах це співвідношення дорівнювало 3600 м3/м3.The indicator characterizing the economic efficiency of the intra-reservoir combustion process is the ratio of the volumes of injected air and extracted oil due to intra-reservoir combustion. With successful processes, this ratio was equal to 3600 m3/m3.

Крім того, для підтримки процесу внутрішньопластового горіння необхідно в пласт постійно подавати великі об'ємі окислювача (повітря, кисню). Для цього пласт повинен мати достатню проникність. Але в багатьох випадках вона не достатня і розподілена дуже нерівномірно.In addition, in order to maintain the process of intra-layer combustion, it is necessary to constantly supply large volumes of oxidizer (air, oxygen) into the layer. For this, the layer must have sufficient permeability. But in many cases it is not enough and is distributed very unevenly.

Реакція між киснем і сирою нафтою починає протікати більш бурхливо при підвищенні температури і нафта може самозапалитись через деякий час після досягнення температури 100-150 76.The reaction between oxygen and crude oil begins to proceed more violently as the temperature rises and the oil can spontaneously ignite after some time after reaching a temperature of 100-150 76.

При температурі близько 260 "С водень в нафті згоряє, виділяється вода і кокс.At a temperature of about 260 "С, hydrogen in oil burns, water and coke are released.

При температурі 370 "С кокс горить.At a temperature of 370 "C, coke burns.

В області фронту горіння залишкове важке паливо (кокс) горить при температурі 315-650 "С.In the region of the combustion front, residual heavy fuel (coke) burns at a temperature of 315-650 °C.

Кокс згоряє при величезних витратах повітря, що при видобутку нафти з високим вмістом важких вуглеводнів робить видобуток збитковим.Coke burns with huge air consumption, which makes production unprofitable when producing oil with a high content of heavy hydrocarbons.

Вільний кисень може переходити через фронт горіння або обходити його по каналах пласта і, якщо це трапляється, на видобувних свердловинах виникають серйозні проблеми, пов'язані з безпекою робіт.Free oxygen can pass through the combustion front or bypass it through formation channels and, if this happens, serious problems related to the safety of operations arise in production wells.

При цьому спосіб з використанням внутрішньопластового горіння в основному застосовується для видобутку нафти, і не передбачає свердловинний видобуток інших корисних копалин.At the same time, the method using intra-layer combustion is mainly used for oil extraction, and does not involve well extraction of other minerals.

В основу корисної моделі поставлена задача створення такого способу свердловинного видобутку корисних копалин, в якому шляхом підвищення температури продуктивних пластів на місці їх залягання досягається підвищення ефективності свердловинного видобутку різних видів корисних копалин і значне збільшення прибутковості режиму їх видобутку при зниженні енерговитрат, зниження собівартості видобутку, а також значне скорочення часу отримання корисної копалини і зменшення рівня забруднення навколишнього середовища.The basis of a useful model is the task of creating such a method of well extraction of minerals, in which by increasing the temperature of productive layers at the place of their occurrence, an increase in the efficiency of well extraction of various types of minerals is achieved and a significant increase in the profitability of their extraction mode while reducing energy consumption, reducing the cost of extraction, and as well as a significant reduction in the time of obtaining a mineral and reducing the level of environmental pollution.

Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі свердловинного видобутку корисних копалин, що включає розкриття продуктивних пластів свердловинами, генерування теплової енергії безпосередньо в пласті, згідно з корисною моделлю, теплову енергію бо генерують на капілярному мікрорівні шляхом пропускання електричного струму через природну або штучно створювану струмопровідну частину пласта з утворенням високотемпературного каналу в продуктивному пласті, і забезпечують керовану розрахункову температуру в розрахункових об'ємах продуктивного пласта, при цьому розрахункову температуру визначають залежно від виду корисної копалини і забезпечують стан текучої фази заданих параметрів корисної копалини, що видобувається.The problem is solved by the fact that in the well-known method of well extraction of minerals, which includes the opening of productive layers by wells, the generation of thermal energy directly in the layer, according to a useful model, thermal energy is generated at the capillary microlevel by passing an electric current through a natural or artificially created conductive part of the reservoir with the formation of a high-temperature channel in the productive reservoir, and provide a controlled design temperature in the design volumes of the productive bed, while the design temperature is determined depending on the type of mineral and ensure the state of the fluid phase of the given parameters of the mined mineral.

При цьому штучну струмопровідну частину пласта із заданими параметрами провідності створюють всередині продуктивного пласта, або в підстиляючому або покриваючому його шарах.At the same time, an artificial current-conducting part of the layer with specified conductivity parameters is created inside the productive layer, or in the underlying or covering layers.

Крім того, через природну або штучно створювану струмопровідну частину пласта пропускають змінний або постійний електричний струм з розрахунковими параметрами і структурою.In addition, an alternating or constant electric current with calculated parameters and structure is passed through the natural or artificially created conductive part of the formation.

Причому задають розрахункову температуру, яка не перевищує або перевищує температуру пароутворення текучих фракцій в продуктивному пласті.Moreover, they set the calculated temperature, which does not exceed or exceeds the vaporization temperature of the fluid fractions in the productive layer.

При цьому величину розрахункової температури, що не перевищує температуру пароутворення текучих фракцій в пласті, забезпечують шляхом насичення згаданого пласта мінералізованою рідиною.At the same time, the value of the calculated temperature, which does not exceed the vaporization temperature of the fluid fractions in the formation, is provided by saturating the mentioned formation with a mineralized liquid.

Величину розрахункової температури пласта, що перевищує температуру пароутворення текучих фракцій в пласті, забезпечують шляхом утворення тріщин гідророзриву і подачі в продуктивний пласт разом з рідиною гідророзриву дрібнодисперсних фракцій високопровідних матеріалів з електронною провідністю.The value of the estimated temperature of the reservoir, which exceeds the vaporization temperature of the fluid fractions in the reservoir, is ensured by the formation of hydraulic fracturing cracks and the introduction into the productive reservoir together with the hydraulic fracturing fluid of finely dispersed fractions of highly conductive materials with electronic conductivity.

Крім того, тріщини гідророзриву утворюють одночасним зустрічним гідророзривом з розрахункової кількості свердловин технологічного блока.In addition, hydraulic fracturing cracks are formed by simultaneous oncoming hydraulic fracturing from the estimated number of wells of the technological unit.

При видобутку важких і в'язких нафт, бітумів і вугілля температуру розрахункового об'єму продуктивного пласта підвищують до температури їх переходу в парофазний і газоподібний стан.When extracting heavy and viscous oils, bitumen and coal, the temperature of the estimated volume of the productive layer is increased to the temperature of their transition to the vapor phase and gaseous state.

При цьому, при видобутку важких і в'язких нафт, бітумів і вугілля через високотемпературний канал в продуктивному пласті пропускають стиснене повітря і забезпечують режим високотемпературного піролізу важких фракцій.At the same time, during the production of heavy and viscous oils, bitumen and coal, compressed air is passed through the high-temperature channel in the productive layer and provides a mode of high-temperature pyrolysis of heavy fractions.

При видобутку природного газу, при блокуванні капілярів пласта водою, технологічнимиWhen extracting natural gas, when blocking capillaries of the layer with water, technological

Зо рідинами або ретроградним конденсатом, температуру розрахункового об'єму продуктивного пласта підвищують до температури випаровування блокуючих рідин.With liquids or retrograde condensate, the temperature of the estimated volume of the productive layer is increased to the evaporation temperature of the blocking liquids.

При видобутку сланцевих вуглеводнів температуру розрахункового об'єму продуктивного пласта підвищують до отримання в пласті надлишкового капілярного тиску.During the production of shale hydrocarbons, the temperature of the estimated volume of the productive reservoir is increased until excess capillary pressure is obtained in the reservoir.

При підземній виплавці сірки температуру розрахункового об'єму продуктивного пласта підвищують до температури плавлення сірки.During underground sulfur smelting, the temperature of the estimated volume of the productive layer is raised to the sulfur melting temperature.

При видобутку металів шляхом їх переведення в розчин на місці залягання, температуру розрахункового об'єму продуктивного пласта підвищують до температури, що забезпечує максимальну швидкість переходу металу в розчин.When extracting metals by converting them into a solution at the place of occurrence, the temperature of the estimated volume of the productive layer is raised to a temperature that ensures the maximum rate of transition of the metal into the solution.

Завдяки тому, що теплову енергію генерують безпосередньо в пласті на капілярному мікрорівні шляхом пропускання електричного струму через природну струмопровідну частину пласта або при її відсутності через штучно створювану струмопровідну частину пласта з утворенням високотемпературного каналу в продуктивному пласті, забезпечують керовану розрахункову температуру в розрахунковому об'ємі продуктивного пласта і створюють в пласті розрахункове поле температур, необхідне для ефективного протікання технологічного процесу видобутку без подання текучих теплоносіїв із заданою температурою або додаткових рідин і газів для протікання хімічних реакцій теплоутворення в продуктивному пласті. При цьому нагрівається не весь поклад, як у всіх відомих способах, а тільки та частина пласта в розмірах технологічного блока, яка доступна для вилучення в короткий розрахунковий час.Due to the fact that thermal energy is generated directly in the formation at the capillary microlevel by passing electric current through the natural conductive part of the formation or, in its absence, through the artificially created conductive part of the formation with the formation of a high-temperature channel in the productive formation, they provide a controlled calculated temperature in the calculated volume of the productive reservoir and create a calculated temperature field in the reservoir, necessary for the efficient flow of the production process without the supply of liquid coolants with a given temperature or additional liquids and gases for the flow of chemical reactions of heat generation in the productive reservoir. At the same time, not the entire deposit is heated, as in all known methods, but only that part of the deposit in the size of the technological unit, which is available for extraction in a short estimated time.

При цьому розрахункову температуру визначають залежно від виду корисної копалини і забезпечують стан текучої фази заданих параметрів корисної копалини, що видобувається, що дозволяє досягти оптимального протікання всіх стадій технологічного процесу свердловинного видобутку корисних копалин певного виду.At the same time, the calculated temperature is determined depending on the type of mineral and ensures the state of the liquid phase of the specified parameters of the mined mineral, which allows to achieve the optimal flow of all stages of the technological process of well extraction of minerals of a certain type.

Штучну струмопровідну частину пласта із заданими параметрами провідності створюють всередині продуктивного пласта, або в підстиляючих або покриваючих його шарах, забезпечуючи розрахункову іонну провідність пласта, що дозволяє підвищити температуру розрахункового об'єму продуктивного пласта.An artificial current-conducting part of the reservoir with specified conductivity parameters is created inside the productive reservoir, or in the underlying or covering layers, providing the calculated ionic conductivity of the reservoir, which allows to increase the temperature of the calculated volume of the productive reservoir.

При цьому внаслідок пропускання змінного або постійного електричного струму з розрахунковими параметрами і структурою через природну або штучно створювану струмопровідну частину пласта забезпечують швидке нагрівання продуктивного пласта до бо заданих температур. Це дозволяє зробити не тільки швидкий відбір корисного продукту з прогрітого продуктивного пласта, але також дозволяє різко знизити собівартість видобутого свердловинами продукту, оскільки основні експлуатаційні витрати на його видобуток становлять саме витрати на нагрів продуктивного пласта.At the same time, as a result of the passage of alternating or constant electric current with calculated parameters and structure through the natural or artificially created current-conducting part of the layer, they ensure the rapid heating of the productive layer to the set temperatures. This allows not only quick selection of a useful product from a heated productive layer, but also allows to sharply reduce the cost of the product extracted by wells, since the main operating costs for its production are precisely the costs of heating the productive layer.

Завдяки тому, що задають розрахункову температуру, яка не перевищує або перевищує температуру пароутворення текучих фракцій в продуктивному пласті, досягається керований температурний режим розрахункового об'єму продуктивного пласта необхідний для оптимального протікання всіх стадій технологічного процесу свердловинного видобутку корисних копалин залежно від виду корисної копалини, наприклад, для видобутку нафти, газу, бітумів, вугілля, радіоактивних і рідкісних металів, кольорових і дорогоцінних металів, підземної виплавки сірки.Due to the fact that the calculated temperature is set, which does not exceed or exceeds the vaporization temperature of the fluid fractions in the productive layer, a controlled temperature regime of the calculated volume of the productive layer is achieved, which is necessary for the optimal flow of all stages of the technological process of well extraction of minerals, depending on the type of mineral, for example , for the production of oil, gas, bitumen, coal, radioactive and rare metals, non-ferrous and precious metals, underground sulfur smelting.

Завдяки тому, що величину розрахункової температури, що не перевищує температуру пароутворення текучих фракцій в пласті, забезпечують шляхом насичення згаданого пласта мінералізованою рідиною, наприклад, водою з заданим рівнем мінералізації або технологічними розчинами, досягається розрахункова іонна провідність пласта, що дозволяє підвищити температуру пласта не вище температури випаровування рідкої мінералізованою фази (води).Due to the fact that the value of the calculated temperature, which does not exceed the vaporization temperature of the fluid fractions in the reservoir, is provided by saturating the mentioned reservoir with a mineralized liquid, for example, water with a given level of mineralization or technological solutions, the calculated ionic conductivity of the reservoir is achieved, which allows raising the temperature of the reservoir no higher evaporation temperature of the liquid mineralized phase (water).

Завдяки тому, що величину розрахункової температури пласта, що перевищує температуру пароутворення текучих фракцій в пласті, забезпечують шляхом утворення тріщин гідророзриву і подачі в продуктивний пласт разом з рідиною гідророзриву дрібнодисперсних фракцій високопровідних матеріалів з електронною провідністю, наприклад, графіту, алюмінієвої пудри, пилоподібних фракцій вугілля-антрациту і т.п. в розрахунковій концентрації, досягається розрахункова висока температура при проходженні електричного струму заданих параметрів і структури. При цьому тріщини гідророзриву утворюють одночасним зустрічним гідророзривом з розрахункової кількості свердловин технологічного блока, що прискорює процес утворення тріщин і забезпечує їх розміщення в одній площині, і в цілому дозволяє інтенсифікувати процес видобутку.Due to the fact that the value of the estimated temperature of the reservoir, which exceeds the vaporization temperature of the fluid fractions in the reservoir, is ensured by the formation of hydraulic fracturing cracks and the introduction into the productive reservoir together with the hydraulic fracturing fluid of finely dispersed fractions of highly conductive materials with electronic conductivity, for example, graphite, aluminum powder, dust-like fractions of coal - anthracite, etc. in the calculated concentration, the calculated high temperature is reached during the passage of an electric current of the specified parameters and structure. At the same time, hydraulic fracturing cracks are formed by simultaneous counter-hydraulic fracturing from the estimated number of wells of the technological unit, which accelerates the process of formation of cracks and ensures their placement in the same plane, and in general allows intensifying the production process.

Підвищенням температури розрахункового об'єму продуктивного пласта при видобутку важких і в'язких нафт, бітумів і вугілля до температури їх переходу в парофазний і газоподібний стан, забезпечують можливість подальшої конденсації їх парофазних фракцій в пласті або на поверхні в рідкі вуглеводні, а газові фракції утилізувати як ринковий паливний продукт.By increasing the temperature of the estimated volume of the productive reservoir during the extraction of heavy and viscous oils, bitumen and coal to the temperature of their transition into the vapor phase and gaseous state, they provide the possibility of further condensation of their vapor phase fractions in the reservoir or on the surface into liquid hydrocarbons, and the gas fractions are disposed of as a marketable fuel product.

Зо Підвищення температури продуктивного пласта до температури плавлення важких вуглеводнів (нафтенов, асфальтенов, смол, парафінів) дозволяє перейти на продуктивний свердловинний видобуток важких і в'язких нафт і бітумів, розвідані запаси яких, перевищують в 7 разів розвідані запаси легких нафт.З Increasing the temperature of the productive layer to the melting temperature of heavy hydrocarbons (naphthenes, asphaltenes, resins, paraffins) allows to switch to productive well production of heavy and viscous oils and bitumen, the explored reserves of which exceed 7 times the explored reserves of light oils.

Прогрів нафтового пласта до температури пароутворення текучих середовищ в ньому збільшує рухливість в'язких нафт на 2-3 порядки. Це здатне підвищити продуктивність свердловин в 10-30 разів.Heating the oil reservoir to the vaporization temperature of the fluid media in it increases the mobility of viscous oils by 2-3 orders of magnitude. This can increase the productivity of wells by 10-30 times.

При цьому завдяки тому, що при видобутку важких і в'язких нафт, бітумів і вугілля через високотемпературний канал в продуктивному пласті пропускають стиснене повітря і забезпечують режим високотемпературного піролізу важких фракцій, значно підвищується ефективність видобутку.At the same time, thanks to the fact that during the extraction of heavy and viscous oils, bitumen and coal, compressed air is passed through the high-temperature channel in the productive layer and provides a mode of high-temperature pyrolysis of heavy fractions, the efficiency of extraction is significantly increased.

Переведення вугілля на місці залягання в локалізованому високотемпературному полі в парогазові фракції дозволяють ввести в промислову експлуатацію незліченні енергетичні ресурси вугільних родовищ з більш низькою собівартістю, ніж вуглеводневі енергетичні ресурси.The conversion of coal at the place of occurrence in a localized high-temperature field into steam-gas fractions allows the industrial exploitation of countless energy resources of coal deposits at a lower cost than hydrocarbon energy resources.

Підвищенням температури розрахункового об'єму продуктивного пласта при видобутку природного газу, при блокаванні капілярів пласта водою, технологічними рідинами або ретроградним конденсатом, до температури випаровування блокуючих рідин, досягається розблокування заблокованих дрібнокапіллярних масивів газоносного пласта, скорочення часу відпрацювання покладу і підвищення газовіддачі пласта.By increasing the temperature of the calculated volume of the productive reservoir during natural gas production, when the capillaries of the reservoir are blocked by water, process fluids or retrograde condensate, up to the evaporation temperature of the blocking liquids, the blocking of the blocked small capillary arrays of the gas-bearing reservoir is achieved, the time of working out of the deposit is reduced and the gas yield of the reservoir is increased.

Підвищенням температури розрахункового об'єму продуктивного пласта при видобутку сланцевих вуглеводнів до отримання в пласті надлишкового капілярного тиску досягається підвищення коефіцієнта вилучення і зниження термінів відпрацювання продуктивних пластів.By increasing the temperature of the estimated volume of the productive layer during the extraction of shale hydrocarbons until excess capillary pressure is obtained in the layer, an increase in the extraction coefficient and a reduction in the working time of the productive layers are achieved.

Завдяки підвищенню температури розрахункового об'єму продуктивного пласта при підземній виплавці сірки до температури плавлення сірки досягається скорочення часу отримання корисної копалини, підвищення коефіцієнта вилучення, зниження собівартості видобутку, а також забезпечується екологічна безпека видобутку.Due to the increase in the temperature of the calculated volume of the productive layer during underground sulfur smelting to the melting temperature of sulfur, a reduction in the time of obtaining a useful mineral, an increase in the extraction ratio, a reduction in the cost of production, and also the environmental safety of production is achieved.

Підвищенням температури розрахункового об'єму продуктивного пласта при видобутку металів шляхом їх переведення в розчин на місці залягання, до температури, що забезпечує максимальну швидкість переходу металу в розчин досягається скорочення часу відпрацювання покладів корисних копалин при одночасному підвищенні коефіцієнтів вилучення і зниженні бо собівартості за рахунок скорочення експлуатаційних витрат.By increasing the temperature of the estimated volume of the productive layer during the extraction of metals by converting them into a solution at the place of occurrence, to a temperature that ensures the maximum speed of the transition of the metal into the solution, a reduction in the working time of mineral deposits is achieved while simultaneously increasing the extraction coefficients and reducing the cost price due to the reduction operational costs.

Спосіб свердловини видобутку корисних копалин здійснюють таким чином.The well method of mineral extraction is carried out as follows.

Продуктивний пласт розкривають сіткою свердловин за розрахунковою схемою їх взаємного розташування.The productive layer is opened with a grid of wells according to the calculation scheme of their mutual location.

На локальній ділянці відпрацьовуваного технологічного блока в продуктивному пласті генерують теплову енергію шляхом пропускання електричного струму на капілярному мікрорівні через природну струмопровідну частину пласта або при її відсутності через штучно створювану струмопровідну частину пласта з утворенням високотемпературного каналу в продуктивному пласті, підводячи електричний струм, наприклад, змінний або постійний електричний струм з розрахунковими параметрами і структурою, і забезпечують швидке нагрівання продуктивного пласта до заданих температур. При цьому нагрів оптимального об'єму продуктивного пласта електричним струмом здійснюють протягом 3-5 днів.In the local area of the processed technological unit in the productive reservoir, thermal energy is generated by passing an electric current at the capillary micro level through the natural conductive part of the reservoir or, in its absence, through the artificially created conductive part of the reservoir with the formation of a high-temperature channel in the productive reservoir, supplying electric current, for example, alternating or constant electric current with calculated parameters and structure, and provide rapid heating of the productive layer to the specified temperatures. At the same time, heating of the optimal volume of the productive layer with electric current is carried out for 3-5 days.

Розрахункову температуру нагрівання визначають залежно від виду корисної копалини і забезпечують стан текучої фази заданих параметрів корисної копалини, що видобувається, що дозволяє здійснювати оптимальне протікання всіх стадій технологічного процесу свердловинного видобутку корисних копалин певного виду.The calculated heating temperature is determined depending on the type of mineral and ensures the state of the liquid phase of the specified parameters of the mined mineral, which allows for the optimal flow of all stages of the technological process of well extraction of minerals of a certain type.

Штучну струмопровідну частину пласта із заданими параметрами провідності створюють всередині продуктивного пласта, або в підстиляючому або покриваючому його шарах, забезпечуючи розрахункову провідність пласта, що дозволяє підвищити температуру розрахункового об'єму продуктивного пласта.An artificial current-conducting part of the reservoir with specified conductivity parameters is created inside the productive reservoir, or in the underlying or covering layers, providing the calculated conductivity of the reservoir, which allows to increase the temperature of the calculated volume of the productive reservoir.

Електричну енергію в продуктивний пласт для його нагрівання підводять або через технологічні свердловини, або через спеціально пробурені.Electric energy is supplied to the productive layer for its heating either through technological wells or through specially drilled ones.

Електричний струм, що підводиться, забезпечує в пласті розрахункове поле температур, необхідне для ефективного протікання технологічного процесу видобутку без подання в пласт текучих теплоносіїв із заданою температурою або додаткових рідин і газів для протікання хімічних реакцій теплоутворення в продуктивному пласті. При цьому нагрівають не весь поклад, а тільки ту оптимальну частину пласта в розмірах технологічного блока, яка доступна для вилучення в короткий розрахунковий час. Той обсяг масиву продуктивного пласта, який за цей час не відпрацьовують, не нагрівається, за винятком фонового нагріву розсіяним теплом.The supplied electric current provides the calculated temperature field in the formation, which is necessary for the efficient flow of the technological process of extraction without the introduction into the formation of liquid coolants with a given temperature or additional liquids and gases for the flow of chemical reactions of heat generation in the productive formation. At the same time, not the entire deposit is heated, but only the optimal part of the deposit in the size of the technological unit, which is available for extraction in a short estimated time. That volume of the massif of the productive layer, which is not worked out during this time, is not heated, with the exception of background heating by diffuse heat.

При цьому задають розрахункову температуру, яка не перевищує або перевищуєAt the same time, the calculated temperature is set, which does not exceed or exceeds

Зо температуру пароутворення текучих фракцій в продуктивному пласті, яка визначається в залежності від фізико-хімічних характеристик корисної копалини. Під впливом заданого керованого температурного режиму забезпечують стан текучої фази заданих параметрів корисної копалини, що видобувається, що дозволяє досягти оптимального протікання всіх стадій технологічного процесу свердловинного видобутку корисних копалин певного виду, наприклад для видобутку нафти, газу, сланцевих вуглеводнів, бітумів, вугілля, радіоактивних і рідкісних металів, кольорових і дорогоцінних металів, підземної виплавки сірки.From the vaporization temperature of fluid fractions in the productive layer, which is determined depending on the physical and chemical characteristics of the mineral. Under the influence of a given controlled temperature regime, they ensure the state of the fluid phase of the given parameters of the mined mineral, which allows to achieve the optimal flow of all stages of the technological process of well mining of minerals of a certain type, for example, for the extraction of oil, gas, shale hydrocarbons, bitumen, coal, radioactive and rare metals, non-ferrous and precious metals, underground smelting of sulfur.

Величину розрахункової температури, що не перевищує температуру пароутворення текучих фракцій в пласті, забезпечують шляхом насичення мінералізованою рідиною (мінералізованою водою або технологічних розчинів) природної або штучно створюваної струмопровідної частини продуктивного пласта. В результаті чого електричний опір продуктивного пласта і, отже, теплова потужність, що підводиться, дозволяє отримати таку розрахункову провідність, яка підвищує температуру пласта не вище температури випаровування рідкої мінералізованою фази і забезпечує стан текучої фази заданих параметрів корисної копалини, що видобувається.The value of the calculated temperature, which does not exceed the vaporization temperature of the fluid fractions in the reservoir, is provided by saturating the natural or artificially created conductive part of the productive reservoir with a mineralized liquid (mineralized water or technological solutions). As a result, the electrical resistance of the productive layer and, therefore, the supplied thermal power, allows you to obtain such a calculated conductivity that increases the temperature of the layer no higher than the evaporation temperature of the liquid mineralized phase and ensures the state of the liquid phase of the given parameters of the mined mineral.

Величину розрахункової температури пласта, що перевищує температуру пароутворення текучих фракцій в пласті, забезпечують шляхом утворення тріщин гідророзриву і подання в продуктивний пласт разом з рідиною гідророзриву дрібнодисперсних фракцій високопровідних матеріалів з електронною провідністю.The value of the calculated temperature of the reservoir, which exceeds the vaporization temperature of the fluid fractions in the reservoir, is ensured by the formation of hydraulic fracturing cracks and the introduction into the productive reservoir together with the hydraulic fracturing fluid of finely dispersed fractions of highly conductive materials with electronic conductivity.

При цьому тріщини гідророзриву утворюють одночасним зустрічним гідророзривом з розрахункової кількості свердловин технологічного блока, в результаті чого відбувається утворення в пласті тріщин гідророзриву, що з'єднуюються, перекривають, розрахунковий обсяг масиву продуктивного пласта на розрахунковій позначці.At the same time, hydraulic fracturing cracks are formed by simultaneous oncoming hydraulic fracturing from the calculated number of wells of the technological unit, as a result of which hydraulic fracturing cracks are formed in the reservoir, connecting, overlapping, the estimated volume of the mass of the productive reservoir at the calculated mark.

У тріщини гідророзриву як пропант разом з рідиною розриву нагнітають дрібнодисперсні фракції високопровідних матеріалів з електронною провідністю, наприклад графіту, алюмінієвої пудри, пилоподібних фракцій вугілля-антрациту і т.п., в розрахункової концентрації, що забезпечує високу температуру при проходженні електричного струму заданих параметрів і структури.Finely dispersed fractions of highly conductive materials with electronic conductivity, such as graphite, aluminum powder, dust-like fractions of coal-anthracite, etc., are injected into hydraulic fracturing cracks as a proppant together with the fracturing fluid, in a calculated concentration that ensures high temperature during the passage of an electric current of specified parameters and structures.

Це дозволяє при видобутку важких і в'язких нафт, бітумів і вугілля всіх видів температуру розрахункового об'єму продуктивного пласта підвищити до температури їх переходу в текучий бо стан, в тому числі в парофазний і газоподібний стан. В такому текучому стані корисних копалин проводять їх вилучення, значно скоротивши час вилучення і підвищивши коефіцієнт видобування і ефективність видобутку в цілому.This allows the production of heavy and viscous oils, bitumen and coal of all types to raise the temperature of the estimated volume of the productive layer to the temperature of their transition to the liquid state, including the vapor phase and gaseous state. Minerals are extracted in such a fluid state, significantly reducing the extraction time and increasing the extraction rate and extraction efficiency as a whole.

При видобутку важких і в'язких нафт, бітумів і вугілля через високотемпературний канал в продуктивному пласті пропускають стиснене повітря і забезпечують режим високотемпературного піролізу важких фракцій. При цьому під впливом електричного струму відбувається швидке нагрівання частини струмопровідного шару з утворенням високотемпературного каналу, а після досягнення розрахункової температури електричний нагрів припиняють і через високотемпературний канал в продуктивному пласті пропускають стиснене повітря. В результаті цього встановлюється високотемпературний піроліз важких фракцій з тепловим режимом (до 500 "С), що самопідтримується. Це значно знижує витрати, скорочує час і підвищує ефективність видобутку.During the extraction of heavy and viscous oils, bitumen and coal, compressed air is passed through a high-temperature channel in the productive layer and provides a mode of high-temperature pyrolysis of heavy fractions. At the same time, under the influence of electric current, a part of the conductive layer is rapidly heated with the formation of a high-temperature channel, and after reaching the calculated temperature, the electric heating is stopped and compressed air is passed through the high-temperature channel in the productive layer. As a result, high-temperature pyrolysis of heavy fractions with a thermal regime (up to 500 "C) is established, which is self-sustaining. This significantly reduces costs, shortens time, and increases the efficiency of extraction.

При цьому важкі і в'язкі нафти, бітуми і вугілля переводять в парофазний і газоподібний стан з подальшою конденсацією їх парофазних фракцій в пласті або на поверхні в рідкі вуглеводні, а газові фракції утилізують як ринковий паливний продукт.At the same time, heavy and viscous oil, bitumen and coal are converted into a vapor phase and gaseous state with subsequent condensation of their vapor phase fractions in the formation or on the surface into liquid hydrocarbons, and the gas fractions are disposed of as a marketable fuel product.

При видобутку природного газу з газових резервуарів заблокованих водою, технологічними рідинами і ретроградним конденсатом, попередньо здійснюють розблокування капілярних структур газових резервуарів. Для цього температуру розрахункового об'єму продуктивного газового пласта підвищують до температури випаровування блокуючих рідин. Це дозволяє значно скоротити час відпрацювання покладу і підвищити газовіддачу пласта.When extracting natural gas from gas reservoirs blocked with water, process fluids, and retrograde condensate, the capillary structures of the gas reservoirs are first unblocked. For this purpose, the temperature of the calculated volume of the productive gas layer is raised to the evaporation temperature of the blocking liquids. This makes it possible to significantly reduce the deposit working time and increase the gas yield of the deposit.

При видобутку сланцевих вуглеводнів температуру розрахункового об'єму продуктивного пласта підвищують до отримання в пласті надлишкового капілярного тиску, що дозволяє підвищити коефіцієнт вилучення і знизити термін відпрацювання продуктивних пластів.During the production of shale hydrocarbons, the temperature of the estimated volume of the productive reservoir is increased until excess capillary pressure is obtained in the reservoir, which allows to increase the extraction ratio and reduce the working life of the productive reservoirs.

На сьогоднішній момент видобування при видобутку сланцевих вуглеводнів становить 6- 12 95. Підвищення температури розрахункового об'єму продуктивного пласта до отримання в пласті надлишкового капілярного тиску дозволяє підвищити коефіцієнт вилучення до 60-70 95.At the present time, the extraction rate in the extraction of shale hydrocarbons is 6-12 95. Increasing the temperature of the estimated volume of the productive reservoir until excess capillary pressure is obtained in the reservoir allows to increase the extraction coefficient to 60-70 95.

При підземній виплавці сірки температуру розрахункового об'єму продуктивного пласта підвищують до температури плавлення сірки. Для цього проводять нагрів струмопровідної частини продуктивного пласта до температури текучості сірки шляхом локалізованого нагріву електричним струмом. В результаті цього забезпечують переведення не текучих спочаткуDuring underground sulfur smelting, the temperature of the estimated volume of the productive layer is raised to the sulfur melting temperature. To do this, the conductive part of the productive layer is heated to the flow temperature of sulfur by means of localized heating with an electric current. As a result, they ensure the transfer of non-current ones at first

Зо середовищ в текучий стан і далі проводять видобуток сірки. Це дозволяє скоротити час вилучення корисної копалини до 30 95 і підвищити видобування сірки, знизивши за рахунок цього собівартість корисної копалини, що видобувається, до 20 95. При цьому забезпечується екологічна безпека видобутку сірки.Sulfur is extracted from the medium in the liquid state. This makes it possible to reduce the extraction time of the mineral to 30 95 and increase sulfur extraction, thereby reducing the cost of the mined mineral to 20 95. At the same time, the environmental safety of sulfur extraction is ensured.

При видобутку металів температуру розрахункового об'єму продуктивного пласта підвищують шляхом нагрівання електричним струмом струмопровідної частини продуктивного пласта для підвищення текучості розчину і забезпечують максимальну швидкість переходу металу в розчин і далі зі свердловини видобувають метал в текучому стані. При цьому досягається скорочення часу відпрацювання покладів корисних копалин при одночасному підвищенні коефіцієнтів вилучення і зниженні собівартості за рахунок скорочення експлуатаційних витрат.When extracting metals, the temperature of the estimated volume of the productive layer is increased by heating the conductive part of the productive layer with an electric current to increase the fluidity of the solution and ensure the maximum speed of transition of the metal into the solution, and further metal is extracted from the well in a liquid state. At the same time, a reduction in the working time of mineral deposits is achieved while simultaneously increasing the extraction coefficients and reducing the cost price due to the reduction of operating costs.

При таких умовах здійснюють інтенсифікацію переходу в розчин металів при їх свердловинному видобутку, наприклад, радіоактивних і рідкісних металів, кольорових і дорогоцінних металів, а також забезпечують підвищення коефіцієнта вилучення всіх нафт, в тому числі в'язких і важких (до 70 95), сланцевих (розсіяних) вуглеводнів, газу, бітумів, всіх видів вугілля, сірки, а також скорочують терміни обробки покладів корисних копалин при їх видобутку.Under such conditions, they intensify the transition of metals into a solution during their well extraction, for example, radioactive and rare metals, non-ferrous and precious metals, and also ensure an increase in the recovery rate of all oils, including viscous and heavy (up to 70 95), shale (dispersed) hydrocarbons, gas, bitumen, all types of coal, sulfur, and also reduce the processing time of mineral deposits during their extraction.

Основним фактором, що визначає економічну ефективність запропонованого способу видобутку корисних копалин, є багаторазове зниження часу нагріву пласта і часу вилучення корисної копалини з оброблюваного технологічного блока.The main factor that determines the economic efficiency of the proposed method of mineral extraction is a multiple reduction of the time of heating the layer and the time of extraction of the mineral from the processed technological block.

Наприклад, видобуток нафти з пласта, що має такі характеристики: - піщаний пласт пористістю 30 Об, - нафтонасиченістю 75 95 - ї водонасиченістю 25 95, - об'ємом 1 м З містить 0,225 м3 нафти.For example, oil production from a layer with the following characteristics: - a sand layer with a porosity of 30 Ob, - an oil saturation of 75 95 - and a water saturation of 25 95, - a volume of 1 m3 contains 0.225 m3 of oil.

При нагріванні від 20 "С до 315 "С цього об'єму нафтового резервуару на місці залягання витрачається 0,035 м3 нафти, або 15,5 95 від запасів, що в ньому містяться.When heating from 20 "С to 315 "С this volume of the oil tank at the place of occurrence consumes 0.035 m3 of oil, or 15.5 95 of the reserves contained in it.

Втрати тепла через покрівлю і підошву пласта прийняті 40 Об.Heat losses through the roof and bottom of the reservoir are assumed to be 40 Ob.

При цьому коефіцієнт використання тепла в одиницю часу не буде перевищувати 15 95.At the same time, the coefficient of heat use per unit of time will not exceed 15 95.

Зі збільшенням часу нагріву пласта і часу видобування нафти з пласта пропорційно зростають і сумарні теплові втрати.With an increase in the time of heating the formation and the time of extraction of oil from the formation, the total heat losses also increase proportionally.

Витрати енергії на нагрів продуктивного пласта в наведеному прикладі, віднесені до видобутку нафти з одного кубічного метра масиву продуктивного пласта. Для реального технологічного блока об'ємом, наприклад, 1 млн. м? продуктивного резервуара, наведені цифри енерговитрат на нагрів треба множити на 1 млн.The energy costs for heating the productive layer in the given example are related to the extraction of oil from one cubic meter of the massif of the productive layer. For a real technological unit with a volume of, for example, 1 million m? production tank, the given figures of energy consumption for heating must be multiplied by 1 million

У реальних умовах при підводі тепла в свердловини нагрітим теплоносієм в стовбурі свердловини втрачається 15-17 95 енергії. Втрати енергії в навколишню породу складають до 4095. Втрати енергії з вилученим продуктом складають до 20905. На нагрів скелета продуктивного пласта витрачається до 1/3 підведеної до пласта енергії.In real conditions, 15-17 95% of energy is lost when heat is supplied to wells by a heated coolant in the wellbore. Energy losses in the surrounding rock amount to 4095. Energy losses with the extracted product amount to 20905. Up to 1/3 of the energy supplied to the formation is spent on heating the skeleton of the productive layer.

Економічна ефективність видобутку корисного продукту досягається при швидкому вилученні його з нагрітого продуктивного пласта при забезпеченні досить швидкого нагріву продуктивного пласта.The economic efficiency of extracting a useful product is achieved by quickly extracting it from a heated productive layer while ensuring sufficiently rapid heating of the productive layer.

Відомо, що при найшвидшому існуючому способі нагріву продуктивного пласта внутрішньопластовому горінні, радіус фронту горіння за два роки нагнітання повітря в пласт досягає 16 метрів.It is known that with the fastest existing method of heating a productive layer, intra-layer combustion, the radius of the combustion front reaches 16 meters in two years of air injection into the layer.

При цьому експериментально встановлені оптимальні параметри нагнітання повітря в пласт при внутрішньопластовому горінні, при яких забезпечується максимальна швидкість просування фронту горіння 10 см на добу.At the same time, the optimal parameters of air injection into the formation during intra-formation combustion were experimentally established, at which the maximum speed of the combustion front advance of 10 cm per day is ensured.

У той час як швидкість дренування текучого середовища в нафтовому пласті може досягати від 1 м/годину до 100 м/годину залежно від проникності, текучості флюїду і депресії.While the rate of fluid drainage in an oil reservoir can reach from 1 m/hour to 100 m/hour depending on permeability, fluid flow and depression.

Таким чином, забезпечивши швидке нагрівання продуктивного пласта електричним струмом за заявленою технологією, наприклад за 3-5 днів, і далі провівши швидку відкачку з нагрітого продуктивного пласта флюїду, досягаємо в 10-30 разів швидший видобуток корисного продукту з продуктивного пласта, ніж існуючі методи нагріву пласта. В результаті цього в 10-30 разів будуть знижені експлуатаційні витрати на видобуток, основу яких складають витрати на нагрів пласта, що значно знизить собівартість видобутого свердловинами продукту.Thus, by ensuring the rapid heating of the productive reservoir with electric current according to the stated technology, for example in 3-5 days, and further by conducting rapid pumping of fluid from the heated productive reservoir, we achieve 10-30 times faster extraction of useful product from the productive reservoir than existing heating methods layer As a result of this, operating costs for production will be reduced by 10-30 times, the basis of which are costs for heating the formation, which will significantly reduce the cost of the product produced by wells.

Запропонований спосіб був випробуваний на видобувних свердловинах і показав ефективність його використання при видобутку нафт, в тому числі в'язких і важких, сланцевих (розсіяних) вуглеводнів, газу, бітумів, всіх видів вугілля, сірки, металів.The proposed method was tested on production wells and showed the effectiveness of its use in the production of oil, including viscous and heavy, shale (dispersed) hydrocarbons, gas, bitumen, all types of coal, sulfur, and metals.

Свердловинний видобуток рідких і газоподібних енергоресурсів з бітумів і з невидобутнихWell production of liquid and gaseous energy resources from bitumen and non-minable

Зо важких і в'язких нафт по способу, що заявляється, дозволяють отримати конкурентноспроможні ринкові енергоресурси з собівартістю до 3-х разів нижчою, ніж видобуваються сьогодні свердловинами вуглеводні, такі як нафта або газ.The proposed method makes it possible to obtain competitive market energy resources from heavy and viscous oils at a cost up to 3 times lower than hydrocarbons, such as oil or gas, that are extracted by wells today.

Свердловинний видобуток рідких і газоподібних енергоресурсів з вугільних покладів (бурих, кам'яного вугілля і антрацитів) по способу, що заявляється, дозволяє отримати конкурентноспроможні ринкові енергоресурси з собівартістю до 5 разів нижчою, ніж видобуваються сьогодні свердловинами вуглеводні.Well extraction of liquid and gaseous energy resources from coal deposits (lignite, hard coal and anthracite) according to the claimed method allows obtaining competitive market energy resources with a cost up to 5 times lower than hydrocarbons extracted by wells today.

Свердловинний видобуток металів (радіоактивних, рідкісних, кольорових, дорогоцінних) шляхом їх переведення в розчин на місці залягання з нагріванням продуктивного пласта по способу, що заявляється, дозволяє прискорити їх перевод в розчин і скорочує час відпрацювання покладів від 3-6 років, до 2-3 років пропорційно знизивши їх собівартість за рахунок скорочення експлуатаційних витрат.Well extraction of metals (radioactive, rare, non-ferrous, precious) by transferring them into a solution at the place of occurrence with heating of the productive layer according to the claimed method, allows to accelerate their transfer into solution and reduces the time of deposit development from 3-6 years to 2- 3 years, proportionally reducing their cost due to the reduction of operating costs.

Так даний спосіб дозволяє вирішити складну проблему розблокування заблокованих водою, технологічними рідинами, ретроградним конденсатом дрібнокапіллярних масивів газоносного пласта, що дозволяє значно знизити собівартість видобутку газу на 30-50 95 за рахунок скорочення термінів відпрацювання покладів, підвищення видобування при значному зниженні експлуатаційних витрат.Thus, this method allows solving the complex problem of unblocking blocked by water, process fluids, and retrograde condensate of small capillary massifs of a gas-bearing layer, which allows to significantly reduce the cost of gas production by 30-50 95 due to the reduction of the working time of deposits, increase of production with a significant reduction of operating costs.

При свердловинному видобутку сланцевих (розсіяних) вуглеводнів спосіб, що заявляється, вирішує основні проблеми видобутку сланцевих вуглеводнів - знижує собівартість і підвищує видобування. Підвищення температури продуктивних сланцевих пластів за технологією, що заявляється, дозволяє підвищити видобування від існуючих на 6-12 95 до теоретично можливих 60-70 95, виходячи тільки з економічної доцільності.In well extraction of shale (dispersed) hydrocarbons, the proposed method solves the main problems of shale hydrocarbon extraction - it reduces the cost and increases extraction. Increasing the temperature of productive shale formations according to the claimed technology allows to increase extraction from the existing 6-12 95 to the theoretically possible 60-70 95, based only on economic feasibility.

При підземній виплавці сірки нагрів продуктивного пласта до температури текучості сірки шляхом локалізованого нагріву електричним струмом по способу, що заявляється, дозволяє скоротити час вилучення корисної копалини до 30 95 і підвищити видобування, знизивши за рахунок цього собівартість корисної копалини, що видобувається, до 20 95.In the case of underground sulfur smelting, the heating of the productive layer to the fluidity temperature of sulfur by means of localized heating with electric current according to the claimed method allows to reduce the extraction time of the mineral to 30 95 and increase extraction, thereby reducing the cost of the mined mineral to 20 95.

Таким чином, даний спосіб забезпечує підвищення ефективності свердловинного видобутку різних видів корисних копалин і значне збільшення прибуткового режиму їх видобутку при зниженні енерговитрат, зниження собівартості видобутку, а також значне скорочення часу отримання корисної копалини і зменшення рівня забруднення навколишнього середовища. бо Джерела інформації:Thus, this method provides an increase in the efficiency of well extraction of various types of minerals and a significant increase in the profitable regime of their extraction with a decrease in energy consumption, a decrease in the cost of extraction, as well as a significant reduction in the time of obtaining a mineral and a decrease in the level of environmental pollution. because Sources of information:

1. Антоніаді Д.Г. та ін. Наукові основи розробки нафтових родовищ термічним методом. - М.:1. Antoniadi D.G. etc. Scientific basis of development of oil fields by thermal method. - M.:

Недра, 1995. - с. 24 27, с. 66-150. 2. Антоніаді Д.Г. та ін. Наукові основи розробки нафтових родовищ термічно методом. - М.:Nedra, 1995. - p. 24 27, p. 66-150. 2. Antoniadi D.G. etc. The scientific basis of the development of oil fields using the thermal method. - M.:

Недра, 1995. - с. 28-30, с. 154-257.Nedra, 1995. - p. 28-30, p. 154-257.

Claims (13)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІUSEFUL MODEL FORMULA 1. Спосіб свердловинного видобутку корисних копалин, що включає розкриття продуктивних пластів свердловинами, генерування теплової енергії безпосередньо в пласті, який відрізняється тим, що теплову енергію генерують на капілярному мікрорівні шляхом пропускання електричного струму через природну або штучно створювану струмопровідну частину пласта з утворенням високотемпературного каналу в продуктивному пласті, і забезпечують керовану розрахункову температуру в розрахункових об'ємах продуктивного пласта, при цьому розрахункову температуру визначають залежно від виду корисної копалини і забезпечують стан текучої фази заданих параметрів корисної копалини, що видобувається.1. The method of well extraction of minerals, which includes the opening of productive layers by wells, the generation of thermal energy directly in the layer, which is characterized by the fact that thermal energy is generated at the capillary micro level by passing an electric current through a natural or artificially created conductive part of the layer with the formation of a high-temperature channel in productive layer, and provide a controlled design temperature in the design volumes of the productive layer, while the design temperature is determined depending on the type of mineral and provide the state of the fluid phase of the given parameters of the mined mineral. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що штучну струмопровідну частину пласта із заданими параметрами провідності створюють всередині продуктивного пласта, або в підстиляючому або покриваючому його шарах.2. The method according to claim 1, which differs in that the artificial current-conducting part of the layer with the specified conductivity parameters is created inside the productive layer, or in the underlying or covering layers. З. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що через природну або штучно створювану струмопровідну частину пласта пропускають змінний або постійний електричний струм з розрахунковими параметрами і структурою.C. The method according to claim 1, which differs in that an alternating or constant electric current with calculated parameters and structure is passed through the natural or artificially created conductive part of the formation. 4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що задають розрахункову температуру, яка не перевищує або перевищує температуру пароутворення текучих фракцій в продуктивному пласті.4. The method according to claim 1, which differs in that the calculated temperature is set, which does not exceed or exceeds the vaporization temperature of the fluid fractions in the productive reservoir. 5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що величину розрахункової температури, що не перевищує температуру пароутворення текучих фракцій в пласті, забезпечують шляхом насичення згаданого пласта мінералізованою рідиною.5. The method according to claim 1, which differs in that the value of the calculated temperature, which does not exceed the vaporization temperature of the fluid fractions in the formation, is provided by saturating the mentioned formation with a mineralized liquid. 6. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що величину розрахункової температури пласта, що перевищує температуру пароутворення текучих фракцій в пласті, забезпечують шляхом Зо утворення тріщин гідророзриву і подання в продуктивний пласт разом з рідиною гідророзриву дрібнодисперсних фракцій високопровідних матеріалів з електронною провідністю.6. The method according to claim 1, which differs in that the value of the estimated reservoir temperature, which exceeds the vaporization temperature of the fluid fractions in the reservoir, is ensured by the formation of hydraulic fracturing cracks and the introduction into the productive reservoir together with the hydraulic fracturing fluid of finely dispersed fractions of highly conductive materials with electronic conductivity. 7. Спосіб за п. б, який відрізняється тим, що тріщини гідророзриву утворюють одночасним зустрічним гідророзривом з розрахункової кількості свердловин технологічного блока.7. The method according to item b, which differs in that the hydraulic fracturing cracks are formed by simultaneous counter-hydraulic fracturing from the estimated number of wells of the technological unit. 8. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що при видобутку важких і в'язких нафт, бітумів і вугілля температуру розрахункового об'єму продуктивного пласта підвищують до температури їх переходу в парофазний і газоподібний стан.8. The method according to claim 1, which differs in that during the extraction of heavy and viscous oils, bitumen and coal, the temperature of the calculated volume of the productive layer is increased to the temperature of their transition to the vapor phase and gaseous state. 9. Спосіб за п. 8, який відрізняється тим, що через високотемпературний канал в продуктивному пласті пропускають стиснене повітря і забезпечують режим високотемпературного піролізу важких фракцій.9. The method according to claim 8, which is characterized by the fact that compressed air is passed through the high-temperature channel in the productive layer and provides the mode of high-temperature pyrolysis of heavy fractions. 10. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що при видобутку природного газу при блокуванні капілярів пласта водою, технологічними рідинами або ретроградним конденсатом, температуру розрахункового об'єму продуктивного пласта підвищують до температури випаровування блокуючих рідин.10. The method according to claim 1, which is characterized by the fact that during natural gas production, when the reservoir capillaries are blocked with water, process fluids or retrograde condensate, the temperature of the calculated volume of the productive reservoir is increased to the evaporation temperature of the blocking liquids. 11. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що при видобутку сланцевих вуглеводнів температуру розрахункового об'єму продуктивного пласта підвищують до отримання в пласті надлишкового капілярного тиску.11. The method according to claim 1, which differs in that during the production of shale hydrocarbons, the temperature of the calculated volume of the productive reservoir is increased until excess capillary pressure is obtained in the reservoir. 12. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що при підземній виплавці сірки температуру розрахункового об'єму продуктивного пласта підвищують до температури плавлення сірки.12. The method according to claim 1, which differs in that during underground sulfur smelting, the temperature of the calculated volume of the productive layer is increased to the melting temperature of sulfur. 13. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що при видобутку металів шляхом їх переведення в розчин на місці залягання, температуру розрахункового об'єму продуктивного пласта підвищують до температури, що забезпечує максимальну швидкість переходу металу в розчин.13. The method according to claim 1, which is distinguished by the fact that during the extraction of metals by transferring them into a solution at the place of occurrence, the temperature of the calculated volume of the productive layer is increased to a temperature that ensures the maximum rate of transition of the metal into the solution.