[发明专利]一种利用超大功率超声波解堵增渗的方法

说明书

本发明涉及一种利用超大功率超声波解堵增渗的方法。所述方法包括步骤：(1)确定地浸采铀钻孔的过滤器内沿所述过滤器的高度方向间隔均匀的多个目标位置；(2)对每个所述目标位置均采用两个以上不同频率的超声波换能器产生超声波从而进行解堵增渗作业各60～100min；其中，所述超声波换能器的功率为5～30kW。本发明方法能够对地浸矿山的钻孔以及钻孔周围铀储层有明显的解堵增渗作用，改善地浸矿山地层的渗透性和连通性；本发明方法在不改变浸出液浓度的条件下显著提高了注液孔和抽液孔的产量，从而显著提高了地浸矿山的铀的实际采出量。

技术领域

本发明属于地浸采铀技术领域，尤其涉及一种利用超大功率超声波解堵增渗的方法。

背景技术

在地浸矿山中的地浸采铀是一种在天然埋藏条件下，通过溶浸试剂与矿物的化学反应选择性地溶解矿石中的铀，而不使矿石产生位移的集采、冶于一体的铀矿开采方法，长期以来人们习惯于按溶浸试剂的不同将地浸工艺分为酸法和碱法两大类。地浸采铀具有成本低、矿山期短、环境友好等这些常规开采无法比拟的优点，21世纪以来，地浸采铀量占世界天然铀总产量份额逐年增加，2011年达45％。我国自2000年以来15年探明的铀矿储量，相当于此前45年探明铀矿储量的总和，使砂岩型铀矿成为我国铀资源主要类型，目前，砂岩型铀矿在我国铀矿探明储量总量中的比例已由2000年的15％上升到现在的40％以上。随着对砂岩型铀资源勘探的逐年增加，砂岩型铀资源的开发将成为我国天然铀产能提升的最重要潜力之一。

砂岩矿层的充水性和渗透性是地浸采铀在技术上是否可行的决定性因素。我国砂岩型铀矿床渗透性普遍偏低，矿层渗透性(渗透系数)小于0.5m/d，低渗透资源占砂岩型资源70％以上。由于矿石渗透性低，导致钻孔抽注液能力小，生产能力低，抽注不平衡，浸出周期长。因此，地浸矿山地层的渗透性有待改善。

在地浸采铀的过程中，无论是酸法地浸工艺还是碱法地浸工艺均会使得作业井(钻孔)特别是作业井的过滤器位置出现化学堵塞，该化学堵塞是由于地浸矿山地层中存在与溶浸试剂发生化学反应生成无机盐等沉淀物的成份。这些无机盐沉淀物会由于细菌作用加固对钻孔的过滤器的堵塞，这使得通过对地浸矿山的作业井进行洗井来恢复地浸采铀钻孔的抽液量或注液量的难度极大。目前，在地浸采铀中，无论是机械洗井还是化学洗井，都无法保证过滤器的能力能恢复如初；此外，采用机械洗井和化学洗井后可能使得地浸采铀钻孔的浸出液的浓度降低，严重影响铀的产量。总之，由于化学堵塞的存在，地浸矿山的地浸采铀钻孔抽液量或注液量严重下降，严重的化学堵塞会使作业井报废，严重影响地浸矿山产量。因此前期的研究一般认为更换过滤器是解决化学堵塞的最有效的方法。目前，为了使得地浸矿山的作业井能够重复作业，国内外的研究还均专注在于地浸采铀钻孔中的过滤器的改进以及更换过滤器的方法研究上。而更换过滤器操作复杂、成本高；此外，采用更换过滤器的方法也仅仅是能解决过滤器位置的化学堵塞的问题，但无法改善地浸矿山地层的渗透性和连通状态。

在油水井开发过程中，泥浆、石蜡、沥青质以及高分子聚合物等形成的混合物容易在油水井以及近井地带造成严重堵塞，影响注采效果。因此，在采油工程中会利用超声波技术对地层多孔介质、原油、水、高分子聚合物等的综合作用，解除油层堵塞和污染、防止污垢沉积、增强岩面湿润性、提高油井的驱油能力，从而最终提高采收率。但是，地浸矿山中的作业井与油井所处地层的压力、连通状态和环境以及造成化学堵塞的物质完全不一样，现有超声波解堵增注的方法只适用于石油开采等工程中。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用超大功率超声波解堵增渗的方法，能够对地浸矿山的钻孔以及钻孔周围铀储层有明显的解堵增渗作用，改善地浸矿山地层的渗透性和连通性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种利用超大功率超声波解堵增渗的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)确定地浸采铀钻孔的过滤器内沿所述过滤器的高度方向间隔均匀的多个目标位置；

(2)对每个所述目标位置均采用两个以上不同频率的超声波换能器产生超声波从而进行解堵增渗作业各60～100min；