Оценка подземных промышленных вод

ПРИМЕР ГЕОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

Разведан участок месторождения промышленных подземных вод, расположенный в артезианском бассейне. Продуктивный горизонт имеет площадное распространение и залегает на глубине 1400 -- 1500 м. Средняя глубина промысловых скважин 1550 м. Статический уровень устанавливается на глубине 60 м от поверхности. Естественные водопритоки в скважины при снижении уровня на 40 м составляют 1800 -- 2000 м³/сут. Поэтому расчетные дебиты скважин определяются производительностью водоподъемных средств. Средняя водопроводимость составила 15 м²/сут, коэффициент пьезопроводности -- 10⁶ м/сут.

Продуктивный горизонт содержит рассолы хлоридного натриевого состава с общей минерализацией 250 г/л и следующим содержанием полезных компонентов (мг/л): йода -- 30, брома -- 250, бора -- 20, лития -- 15. Щелочность воды составляет 6 ммоль/л, содержание нафтеновых кислот 1,5 ммоль/л. Газовый состав вод характеризуется абсолютным преобладанием метана (до 99%). Газовый фактор 1,3 м³/м³. Температура воды на устье скважин 25 -- 30° С. Предполагается, что химический состав и температура воды в процессе эксплуатации остаются постоянными.

Разработаны технологические регламенты получения из подземных вод разведанного участка следующих полезных компонентов: йода технического марки А, брома технического марки А, буры технической сорта 1, лития хлористого, кроме того, производственные сточные воды содержат значительное количество хлорного железа, которое может быть извлечено в виде раствора, соответствующего техническим условиям. Анализ потребности народного хозяйства в указанных видах продукции и источников ее получения показал, что вся предполагаемая продукция будет иметь сбыт, но ни один из ее видов не является остродефицитным, поэтому ценность продукции измеряется в действующих оптовых ценах.

Единственным способом ликвидации сточных вод является их подземное захоронение. Разведан полигон для захоронения, расположенный в 30 км от оцениваемого участка. Имеется возможность закачивать сточные воды в горизонт N или в продуктивный горизонт промышленных вод. В первом случае условия закачки благоприятные: приемистость скважин до 3000 м³/сут при давлении на устье 5 МПа, глубина 1000 м. При закачке в продуктивный горизонт условия хуже: приемистость скважин до 2000 м³/сут при давлении 10 МПа, глубина 1500 м. Однако это будет способствовать поддержанию пластового давления в продуктивном горизонте, в результате чего расчетное снижение уровня на оцениваемом участке увеличится на 80 м.

Сопоставление цен и затрат по видам продукции, (тыс. руб.)

Перерабатывающий завод предполагается расположить в районе полигона захоронения. Имеются соответствующие согласования на отвод земельных угодий, обеспечение электроэнергией, водой и химическими реактивами, соблюдение природоохранных и санитарных норм.

В табл. 42 приведено сопоставление цен годового выпуска всех видов продукции, которая потенциально может быть получена из разведанных подземных вод, с годовыми затратами на ее извлечение (без затрат на добычу и транспортировку воды, ликвидацию сточных вод, общезаводских расходов). Из сопоставления видно, что производство буры является убыточным. Остальные виды продукции -- йод, бром, литий хлористый и хлорное железо -- должны быть включены в перечень извлекаемых компонентов.

Обоснование технических решений отдельных элементов производственного процесса проиллюстрируем расчетом по выбору конструкций магистрального трубопровода. Скорость жидкости в магистральном трубопроводе во избежание выпадения солей должна быть не ниже 1,15 м/с. Этому условию при производительности 40 000 м³/сут удовлетворяют трубы диаметром 600 и 700 мм. Трубопровод меньшего диаметра дешевле, но из-за больших гидравлических сопротивлений потребуются более мощные перекачивающие насосы и повышенные энергетические затраты. Длина трубопровода 30 км. В расчете учтены только те статьи расходов, которые различаются в сопоставляемых вариантах. Технико-экономические показатели по трубопроводам диаметром 600 и 700 мм приведены в табл. 43. Как при оценке по приведенным затратам, так и по критерию (64) более выгодным оказался трубопровод диаметром 700 мм.

Таблица 43

Сравнение затрат при различных диаметрах магистрального трубопровода

Рассматриваются три варианта эксплуатации участка, каждый из которых обеспечивает максимальную при данной технологии производительность промысла: I -- компрессорный способ эксплуатации. Максимальная величина расчетного снижения уровня 400 м, что соответствует производительности промысла 23 X10³ м³/сут. Дебит скважины составляет 1,5Х10³ м³/сут, общее число скважин с учетом резервных (10%) -- 17. Число поглощающих скважин глубиной 1000 м -- 8; II -- подъем воды погружными насосами УЭЦКН-6-700/700 с закачкой сточных вод в горизонт N (без поддержания пластового давления). Максимальное расчетное понижение уровня 620 м определяется технической характеристикой насоса и соответствует производительности промысла 35-10³ м³/сут. Дебит скважины составляет 700 м³/сут, общее число промысловых скважин 55. Число поглощающих скважин глубиной 1000 м -- 13; III -- подъем воды теми же погружными насосами, но с закачкой сточных вод в продуктивный горизонт. При этом затраты на захоронение сточных вод повышаются, но за счет поддержания пластового давления максимальное расчетное понижение динамического уровня увеличивается до 700 м, что соответствует производительности промысла 40*10³ м³/сут. Число промысловых скважин 63, поглощающих -- 22.

Дальнейшее увеличение производительности промысла возможно только с применением штанговых насосов и станков-качалок. Расчеты показывают, что в этом случае стоимость добычи воды увеличивается примерно вдвое по сравнению с добычей воды погружными электронасосами и производство в целом станет убыточным.

Технико-экономические показатели сопоставляемых вариантов приведены в табл. 44. Максимальную денежную оценку #_р -- 12,227 млн. руб. имеет III вариант, который и должен быть принят в качестве оптимального, а заложенные при его расчете параметры утверждены в качестве кондиций.

Таблица 44

Технико-экономические показатели разработки участка

В числителе -- показатель на начало эксплуатации, в знаменателе -- на конец.