一种砂岩铀矿地浸采铀强渗透带溶浸剂流向控制方法与流程

本发明涉及砂岩铀矿原地浸出开采，特别是涉及一种砂岩铀矿地浸采铀强渗透带溶浸剂流向控制方法。

背景技术：

1、地浸采铀是一种通过钻孔工程，借助化学试剂，从天然埋藏条件下把矿石中的铀溶解出来，而不使矿石产生位移的集采、冶于一体的铀矿开采方法，是砂岩型铀矿的主要开采方式。

2、在实际生产中，赋矿岩层具有一定的渗透性是地浸采铀的基本要求和关键控制因素。砂岩型铀矿一般都发育在沉积盆地中，沉积盆地的地层及沉积体系是控制砂岩型铀矿形态和展布的主要因素之一，在含矿沉积层的垂向上砂体呈正韵律或逆韵律发育，导致含矿沉积层垂向上渗透性能不一致，即出现含矿沉积层的渗透性的非均质性。目前我国地浸采铀所开采的砂岩铀矿的矿层渗透系数一般在0.1-1m/d，但其中部分砂岩铀矿中矿层渗透性较围岩渗透性差，会出现渗透性较好的强渗透带，且在矿层渗透系数大于1m/d的砂岩铀矿中，也会出现渗透性较好的强渗透带。这些渗透性较好的强渗透带的存在，一方面会导致地浸钻孔抽注中溶液流速过快，矿石溶浸不充分，浸出液中铀浓度偏低，另一方面也容易形成沟流，溶浸剂选择性在强渗透带渗流，导致矿石无法被有效溶浸。

3、基于此，研究强渗透带存在条件下的砂岩铀矿地浸采铀溶浸剂流向控制技术是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种砂岩铀矿地浸采铀强渗透带溶浸剂流向控制方法，采用暂堵剂调节强渗透性围岩的渗透性，以改变地下水的流动方向，使溶浸剂更多的进入矿层，能够使矿层得到充分溶浸，提高砂岩铀矿的采收率。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种砂岩铀矿地浸采铀强渗透带溶浸剂流向控制方法，所述流向控制方法包括：

4、对砂岩铀矿的含铀矿含水层进行物探测井，得到测井曲线；根据所述测井曲线确定所述含铀矿含水层中矿层和强渗透性围岩的位置、厚度；

5、对于每一所述强渗透性围岩，切除所述强渗透性围岩的切割段中的套管和水泥环，并放入内置过滤器；将暂堵剂注入到所述强渗透性围岩中，直至溶浸剂仅在所述矿层流动。

6、在一些实施例中，在根据所述测井曲线确定所述含铀矿含水层中矿层和强渗透性围岩的位置、厚度之后，所述流向控制方法还包括：

7、采集所述含铀矿含水层的岩心，对所述岩心进行分析，得到岩心编录结果；基于所述岩心编录结果对所述含铀矿含水层中矿层和强渗透性围岩的位置、厚度进行修正，得到新的所述含铀矿含水层中矿层和强渗透性围岩的位置、厚度。

8、在一些实施例中，在对砂岩铀矿的含铀矿含水层进行物探测井之前，所述流向控制方法还包括：按照地浸采铀要求进行钻井的布置和所述钻井在砂岩铀矿的含铀矿含水层中的钻进，以在完成钻孔的钻井内采集所述含铀矿含水层的岩心和对所述含铀矿含水层进行物探测井。

9、在一些实施例中，在所述切除所述强渗透性围岩的切割段中的套管和水泥环之前，所述流向控制方法还包括确定所述强渗透性围岩的切割段，具体包括：

10、判断所述强渗透性围岩的厚度是否大于或等于第一设定值；

11、若是，则切割长度小于或等于所述第一设定值；

12、若否，则切割长度为所述厚度；

13、基于所述切割长度确定所述强渗透性围岩的切割段。

14、在一些实施例中，所述第一设定值为5m。

15、在一些实施例中，所述放入内置过滤器具体包括：

16、若所述砂岩铀矿的矿层渗透系数大于第二设定值，则在所述含铀矿含水层内放入内置过滤器；

17、若所述砂岩铀矿的矿层渗透系数小于或等于所述第二设定值，且所述砂岩铀矿的矿层渗透系数小于围岩渗透系数，则在所述矿层及其上下5m的范围内放入内置过滤器。

18、在一些实施例中，所述暂堵剂为cr3+/hpam凝胶。

19、在一些实施例中，所述将暂堵剂注入到所述强渗透性围岩中，直至溶浸剂仅在所述矿层流动具体包括：

20、将示踪剂注入到所述含铀矿含水层中，同时启动抽液系统，获取所述含铀矿含水层的第一抽出液；

21、对所述第一抽出液进行分析，绘制所述第一抽出液中的所述示踪剂的浓度随时间变化的第一变化曲线，根据所述第一变化曲线确定所述示踪剂的浓度的峰值出现的第一时间点；在到达所述第一时间点后，停止所述示踪剂的注入和所述抽液系统；

22、将暂堵剂注入到所述强渗透性围岩中，同时启动所述抽液系统，获取所述含铀矿含水层的第二抽出液；

23、对所述第二抽出液进行分析，绘制所述第二抽出液中的所述暂堵剂的浓度随时间变化的第二变化曲线，根据所述第二变化曲线确定所述暂堵剂的浓度的峰值出现的第二时间点；在到达所述第二时间点后，继续注入所述暂堵剂，直至持续第一时间段；停止所述暂堵剂的注入和所述抽液系统，令所述暂堵剂在所述含铀矿含水层内沉淀凝固第二时间段；

24、将所述示踪剂注入到所述含铀矿含水层中，同时启动所述抽液系统，获取所述含铀矿含水层的第三抽出液；

25、对所述第三抽出液进行分析，绘制所述第三抽出液中的所述示踪剂的浓度随时间变化的第三变化曲线，根据所述第三变化曲线确定所述示踪剂的浓度的峰值出现的第三时间点；在到达所述第三时间点后，停止所述示踪剂的注入和所述抽液系统；

26、判断所述第一时间点和所述第三时间点之间的时间间隔是否大于第三设定值；若是，则溶浸剂仅在所述矿层流动；若否，则返回“继续注入所述暂堵剂，直至持续第一时间段”的步骤。

27、在一些实施例中，所述示踪剂采用醇类或者盐类。

28、在一些实施例中，所述第一时间段为3天；所述第二时间段为7天。

29、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

30、本发明用于提供一种砂岩铀矿地浸采铀强渗透带溶浸剂流向控制方法，先对砂岩铀矿的含铀矿含水层进行物探测井，得到测井曲线，并根据测井曲线确定含铀矿含水层中矿层和强渗透性围岩的位置、厚度，然后对于每一强渗透性围岩，切除强渗透性围岩的切割段中的套管和水泥环，并针对性放入内置过滤器，最后将暂堵剂注入到强渗透性围岩中调节强渗透性围岩的渗透性，以改变地下水的流动方向，直至溶浸剂仅在渗透性相对较差的矿层内流动，使溶浸剂能够使矿层得到充分溶浸，提高砂岩铀矿的采收率。

技术特征：

1.一种砂岩铀矿地浸采铀强渗透带溶浸剂流向控制方法，其特征在于，所述流向控制方法包括：

2.根据权利要求1所述的流向控制方法，其特征在于，在根据所述测井曲线确定所述含铀矿含水层中矿层和强渗透性围岩的位置、厚度之后，所述流向控制方法还包括：

3.根据权利要求2所述的流向控制方法，其特征在于，在对砂岩铀矿的含铀矿含水层进行物探测井之前，所述流向控制方法还包括：按照地浸采铀要求进行钻井的布置和所述钻井在砂岩铀矿的含铀矿含水层中的钻进，以在完成钻孔的钻井内采集所述含铀矿含水层的岩心和对所述含铀矿含水层进行物探测井。

4.根据权利要求1所述的流向控制方法，其特征在于，在所述切除所述强渗透性围岩的切割段中的套管和水泥环之前，所述流向控制方法还包括确定所述强渗透性围岩的切割段，具体包括：

5.根据权利要求4所述的流向控制方法，其特征在于，所述第一设定值为5m。

6.根据权利要求1所述的流向控制方法，其特征在于，所述放入内置过滤器具体包括：

7.根据权利要求1所述的流向控制方法，其特征在于，所述暂堵剂为cr3+/hpam凝胶。

8.根据权利要求1所述的流向控制方法，其特征在于，所述将暂堵剂注入到所述强渗透性围岩中，直至溶浸剂仅在所述矿层流动具体包括：

9.根据权利要求8所述的流向控制方法，其特征在于，所述示踪剂采用醇类或者盐类。

10.根据权利要求8所述的流向控制方法，其特征在于，所述第一时间段为3天；所述第二时间段为7天。

技术总结
本发明公开一种砂岩铀矿地浸采铀强渗透带溶浸剂流向控制方法，涉及砂岩铀矿原地浸出开采技术领域，先对砂岩铀矿的含铀矿含水层进行物探测井，得到测井曲线，并根据测井曲线确定含铀矿含水层中矿层和强渗透性围岩的位置、厚度，然后对于每一强渗透性围岩，针对性放入内置过滤器，最后将暂堵剂注入到强渗透性围岩中调节强渗透性围岩的渗透性，以改变地下水的流动方向，直至溶浸剂仅在渗透性相对较差的矿层内流动，使溶浸剂能够使矿层得到充分溶浸，提高砂岩铀矿的采收率。

技术研发人员：苏学斌,赵利信,陈梅芳,阙为民,程威,王亚奴,霍建党
受保护的技术使用者：核工业北京化工冶金研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13