本發(fā)明專利技術(shù)提供一種原地浸出采鈾中溶浸范圍監(jiān)測方法，其步驟：(1)以計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬軟件建立數(shù)值模型，其包括模型概化、模型數(shù)值化、數(shù)值模型建立、數(shù)值模型校正、設(shè)計(jì)鉆孔布置方式；(2)在試驗(yàn)、生產(chǎn)單元進(jìn)行井間示蹤試驗(yàn)，其包括選擇示蹤劑、計(jì)算示蹤劑投放量、示蹤劑投放取樣、示蹤劑濃度分析、對示蹤試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、數(shù)值模擬。本發(fā)明專利技術(shù)通過在地浸采鈾中引入井間示蹤的方法，利用數(shù)值模擬技術(shù)，對地下水流場和示蹤劑的流向、流速及彌散范圍的數(shù)值模擬，達(dá)到對溶浸液流向、流速及溶浸范圍的估算、監(jiān)測和預(yù)測，進(jìn)而指導(dǎo)地浸試驗(yàn)、生產(chǎn)中鉆孔布置，極大地降低原材料的消耗、節(jié)約生產(chǎn)成本，控制地浸礦山污染擴(kuò)散。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種原地浸出(以下簡稱地浸)采鈾中利用井間示蹤和計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)監(jiān)測地浸溶浸范圍的方法。
技術(shù)介紹
地浸采鈾試驗(yàn)、生產(chǎn)中溶浸液流向、流速及溶浸范圍都是非常重要的技術(shù)指標(biāo)，這些指標(biāo)在井場開拓布置鉆孔、確定鉆孔間距、調(diào)節(jié)地浸抽、注液量時(shí)均是必須計(jì)算在內(nèi)的重要數(shù)據(jù)。在以往的試驗(yàn)、生產(chǎn)中這些指標(biāo)都無法準(zhǔn)確測量或預(yù)測，從而在很大程度上地浸過程中存在著一定的盲目建設(shè)、原材料浪費(fèi)和溶浸范圍不易控制的現(xiàn)象。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種原地浸出采鈾中溶浸范圍監(jiān)測方法，其用于預(yù)測、估算溶浸范圍，指導(dǎo)地浸鉆孔布置方式，調(diào)節(jié)各地浸鉆孔抽、注液量，最大限度地避免試驗(yàn)、生產(chǎn)中的盲目浪費(fèi)現(xiàn)象，為地浸礦山降低投資和生產(chǎn)成本。實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)目的的技術(shù)方案：一種原地浸出采鈾中溶浸范圍監(jiān)測方法，其包括如下步驟：步驟(1)以計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬軟件建立數(shù)值模型，其包括如下子步驟：(1.1)模型概化；對地浸采鈾試驗(yàn)、生產(chǎn)區(qū)域的水文地質(zhì)條件進(jìn)行概化，即把含水層實(shí)際的邊界性質(zhì)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、滲透性能、水力特征和補(bǔ)給排泄概念轉(zhuǎn)化為便于進(jìn)行數(shù)學(xué)和物理模擬的基本模型；(1.2)模型數(shù)值化；將步驟(1.1)的基本模型轉(zhuǎn)化為可解的數(shù)值模型；(1.3)數(shù)值模型建立；對步驟(1.2)的數(shù)值模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分和數(shù)據(jù)輸入的建模工作，再對數(shù)值模型邊界條件進(jìn)行設(shè)定；(1.4)數(shù)值模型校正數(shù)值模型運(yùn)行后結(jié)果會與實(shí)際觀測有偏差，這時(shí)對數(shù)值模型參數(shù)進(jìn)行修改、調(diào)整，以提高數(shù)值模型的擬合度；(1.5)設(shè)計(jì)鉆孔布置方式，建立試驗(yàn)、生產(chǎn)井場根據(jù)數(shù)值模型模擬預(yù)測結(jié)果定性分析地浸過程中在抽、注條件下地下水流場變化規(guī)律，設(shè)計(jì)試驗(yàn)、生產(chǎn)鉆孔布置方式、鉆孔間距，建立試驗(yàn)、生產(chǎn)井場；步驟(2)在試驗(yàn)、生產(chǎn)單元進(jìn)行井間示蹤試驗(yàn)，其包括如下子步驟：(2.1)選擇示蹤劑選擇一種或幾種醇類示蹤劑，以用于投入不同的注液孔；(2.2)計(jì)算示蹤劑投放量利用步驟(1)已建好的數(shù)值模型模擬計(jì)算各醇類示蹤劑的投放量；(2.3)示蹤劑投放示蹤劑投放方式為瞬時(shí)投放；示蹤劑投入不同的注液孔，之后恢復(fù)正常生產(chǎn)；(2.4)取樣試驗(yàn)區(qū)域所有抽液孔均為取樣孔，取樣時(shí)間開始為0.5～1小時(shí)取1個(gè)樣，待示蹤劑濃度穩(wěn)定后取樣時(shí)間適當(dāng)延長；(2.5)示蹤劑濃度分析醇類示蹤劑的分析采用氣相色譜儀檢測分析，一次性可以得到多種示蹤醇類的分析結(jié)果；(2.6)對示蹤試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析根據(jù)示蹤劑見劑時(shí)間、濃度變化計(jì)算示蹤劑彌散速度，推導(dǎo)各鉆孔間的水力聯(lián)系及堵塞情況，以指導(dǎo)試驗(yàn)、生產(chǎn)中各鉆孔抽、注液量的調(diào)節(jié)和洗孔操作；(2.7)數(shù)值模擬將示蹤試驗(yàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入已建好的數(shù)值模型，進(jìn)一步校驗(yàn)、提高數(shù)值模型的擬合度，繪制出各示蹤醇的彌散范圍，模擬預(yù)測后期示蹤醇的彌散范圍，以此模擬預(yù)測結(jié)果指導(dǎo)下一步的井場開拓和井場周邊觀測孔的布置。如上所述的一種原地浸出采鈾中溶浸范圍監(jiān)測方法，其步驟(1.2)所述的將步驟(1.1)的基本模型轉(zhuǎn)化為可解的數(shù)值模型，其采用數(shù)值模擬軟件為GMS、VisualModflow、VisualGroundwater、PHREEQC、HST3D或TNTmips。如上所述的一種原地浸出采鈾中溶浸范圍監(jiān)測方法，其步驟(1.3)所述的對步驟(1.2)的數(shù)值模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分和數(shù)據(jù)輸入的建模工作，所述的數(shù)據(jù)包括各鉆孔數(shù)據(jù)、觀測水位數(shù)據(jù)、鉆孔抽/注液量數(shù)據(jù)、注入試劑濃度、出液試劑濃度、地層滲透系數(shù)。如上所述的一種原地浸出采鈾中溶浸范圍監(jiān)測方法，其步驟(1.4)所述的對數(shù)值模型參數(shù)進(jìn)行修改、調(diào)整，其修改、調(diào)整的參數(shù)包括模型邊界條件、地層滲透系數(shù)、模擬時(shí)間、步長，通過不斷的參數(shù)調(diào)整優(yōu)化，使數(shù)值模型模擬值逐步接近實(shí)測值；數(shù)值模型擬合度大于75％。如上所述的一種原地浸出采鈾中溶浸范圍監(jiān)測方法，其步驟(2.1)所采用的示蹤劑有甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇或異丙醇。如上所述的一種原地浸出采鈾中溶浸范圍監(jiān)測方法，其步驟(2.3)所述的示蹤劑投入不同的注液孔，其各投放點(diǎn)對應(yīng)的抽注單元應(yīng)分布在井場四個(gè)方向，基本可控制井場縱向彌散度的分布特征。如上所述的一種原地浸出采鈾中溶浸范圍監(jiān)測方法，其步驟(2.5)所述的醇類示蹤劑的分析采用氣相色譜儀檢測分析，一次性可以得到多種示蹤醇類的分析結(jié)果，其首先利用標(biāo)準(zhǔn)醇繪制所選用示蹤醇的標(biāo)準(zhǔn)曲線，其后將取樣分析結(jié)果參照各自標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出示蹤醇的濃度。本專利技術(shù)的效果在于：本專利技術(shù)通過在地浸采鈾中引入井間示蹤的方法，利用數(shù)值模擬技術(shù)，對地下水流場和示蹤劑的流向、流速及彌散范圍的數(shù)值模擬，達(dá)到對溶浸液流向、流速及溶浸范圍的估算、監(jiān)測和預(yù)測，進(jìn)而指導(dǎo)地浸試驗(yàn)、生產(chǎn)中鉆孔布置，調(diào)節(jié)井場各鉆孔抽、注液量，控制溶浸范圍，極大地降低原材料的消耗、節(jié)約生產(chǎn)成本，控制地浸礦山污染擴(kuò)散，為地浸采鈾提供一種新方法和新思路。附圖說明圖1為甲醇彌散速度示意圖(圖中速度單位為m/d)；圖2為甲醇彌散曲線；圖3為異丙醇彌散速度示意圖(圖中速度單位為m/d)；圖4為異丙醇彌散曲線。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本專利技術(shù)所述的一種原地浸出采鈾中溶浸范圍監(jiān)測方法作進(jìn)一步描述。實(shí)施例1新疆某鈾礦山C10采區(qū)，其采用了本專利技術(shù)所述的原地浸出采鈾中溶浸范圍監(jiān)測方法，利用VisualModflow軟件建立了C10采區(qū)數(shù)值模型，以甲醇為示蹤劑在試驗(yàn)、生產(chǎn)單元進(jìn)行井間示蹤試驗(yàn)試驗(yàn)。具體包括如下步驟：步驟(1)以計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬軟件建立數(shù)值模型，其包括4個(gè)步驟(1.1)模型概化；對地浸采鈾試驗(yàn)、生產(chǎn)區(qū)域的水文地質(zhì)條件進(jìn)行合理的概化，即把含水層實(shí)際的邊界性質(zhì)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、滲透性能、水力特征和補(bǔ)給排泄概念轉(zhuǎn)化為便于進(jìn)行數(shù)學(xué)和物理模擬的基本模型，(1.2)模型數(shù)值化；將步驟(1.1)的基本模型轉(zhuǎn)化為可解的數(shù)值模型，采用的數(shù)值模擬軟件為VisualModflow；(1.3)數(shù)值模型建立；對步驟(1.2)的數(shù)值模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分和數(shù)據(jù)輸入的建模工作，所述的數(shù)據(jù)包括各鉆孔數(shù)據(jù)、觀測水位數(shù)據(jù)、鉆孔抽/注液量數(shù)據(jù)、注入試劑濃度、出液試劑濃度、地層滲透系數(shù)；再對數(shù)值模型邊界條件進(jìn)行設(shè)定，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定模型的邊界，定義各邊界的邊界條件；(1.4)數(shù)值模型校正數(shù)值模型運(yùn)行后結(jié)果會與實(shí)際觀測有偏差，這時(shí)對數(shù)值模型參數(shù)進(jìn)行修改、調(diào)整，以本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種原地浸出采鈾中溶浸范圍監(jiān)測方法，其特征在于：該方法包括如下步驟：步驟(1)以計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬軟件建立數(shù)值模型，其包括如下子步驟：(1.1)模型概化對地浸采鈾試驗(yàn)、生產(chǎn)區(qū)域的水文地質(zhì)條件進(jìn)行概化，即把含水層實(shí)際的邊界性質(zhì)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、滲透性能、水力特征和補(bǔ)給排泄概念轉(zhuǎn)化為便于進(jìn)行數(shù)學(xué)和物理模擬的基本模型；(1.2)模型數(shù)值化將步驟(1.1)的基本模型轉(zhuǎn)化為可解的數(shù)值模型；(1.3)數(shù)值模型建立對步驟(1.2)的數(shù)值模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分和數(shù)據(jù)輸入的建模工作，再對數(shù)值模型邊界條件進(jìn)行設(shè)定；(1.4)數(shù)值模型校正數(shù)值模型運(yùn)行后結(jié)果會與實(shí)際觀測有偏差，這時(shí)對數(shù)值模型參數(shù)進(jìn)行修改、調(diào)整，以提高數(shù)值模型的擬合度；(1.5)設(shè)計(jì)鉆孔布置方式，建立試驗(yàn)、生產(chǎn)井場根據(jù)數(shù)值模型模擬預(yù)測結(jié)果定性分析地浸過程中在抽、注條件下地下水流場變化規(guī)律，設(shè)計(jì)試驗(yàn)、生產(chǎn)鉆孔布置方式、鉆孔間距，建立試驗(yàn)、生產(chǎn)井場；步驟(2)在試驗(yàn)、生產(chǎn)單元進(jìn)行井間示蹤試驗(yàn)，其包括如下子步驟：(2.1)選擇示蹤劑選擇一種或幾種醇類示蹤劑，以用于投入不同的注液孔；(2.2)計(jì)算示蹤劑投放量利用步驟(1)已建好的數(shù)值模型模擬計(jì)算各醇類示蹤劑的投放量；(2.3)示蹤劑投放示蹤劑投放方式為瞬時(shí)投放；示蹤劑投入不同的注液孔，之后恢復(fù)正常生產(chǎn)；(2.4)取樣試驗(yàn)區(qū)域所有抽液孔均為取樣孔，取樣時(shí)間開始為0.5～1小時(shí)取1個(gè)樣，待示蹤劑濃度穩(wěn)定后取樣時(shí)間適當(dāng)延長；(2.5)示蹤劑濃度分析醇類示蹤劑的分析采用氣相色譜儀檢測分析，一次性可以得到多種示蹤醇類的分析結(jié)果；(2.6)對示蹤試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析根據(jù)示蹤劑見劑時(shí)間、濃度變化計(jì)算示蹤劑彌散速度，推導(dǎo)各鉆孔間的水力聯(lián)系及堵塞情況，以指導(dǎo)試驗(yàn)、生產(chǎn)中各鉆孔抽、注液量的調(diào)節(jié)和洗孔操作；(2.7)數(shù)值模擬將示蹤試驗(yàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入已建好的數(shù)值模型，進(jìn)一步校驗(yàn)、提高數(shù)值模型的擬合度，繪制出各示蹤醇的彌散范圍，模擬預(yù)測后期示蹤醇的彌散范圍，以此模擬預(yù)測結(jié)果指導(dǎo)下一步的井場開拓和井場周邊觀測孔的布置。...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種原地浸出采鈾中溶浸范圍監(jiān)測方法，其特征在于：該方法包括如
下步驟：
步驟(1)以計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬軟件建立數(shù)值模型，其包括如下子步驟：
(1.1)模型概化
對地浸采鈾試驗(yàn)、生產(chǎn)區(qū)域的水文地質(zhì)條件進(jìn)行概化，即把含水層實(shí)際的
邊界性質(zhì)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、滲透性能、水力特征和補(bǔ)給排泄概念轉(zhuǎn)化為便于進(jìn)行
數(shù)學(xué)和物理模擬的基本模型；
(1.2)模型數(shù)值化
將步驟(1.1)的基本模型轉(zhuǎn)化為可解的數(shù)值模型；
(1.3)數(shù)值模型建立
對步驟(1.2)的數(shù)值模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分和數(shù)據(jù)輸入的建模工作，再對數(shù)
值模型邊界條件進(jìn)行設(shè)定；
(1.4)數(shù)值模型校正
數(shù)值模型運(yùn)行后結(jié)果會與實(shí)際觀測有偏差，這時(shí)對數(shù)值模型參數(shù)進(jìn)行修
改、調(diào)整，以提高數(shù)值模型的擬合度；
(1.5)設(shè)計(jì)鉆孔布置方式，建立試驗(yàn)、生產(chǎn)井場
根據(jù)數(shù)值模型模擬預(yù)測結(jié)果定性分析地浸過程中在抽、注條件下地下水
流場變化規(guī)律，設(shè)計(jì)試驗(yàn)、生產(chǎn)鉆孔布置方式、鉆孔間距，建立試驗(yàn)、生產(chǎn)
井場；
步驟(2)在試驗(yàn)、生產(chǎn)單元進(jìn)行井間示蹤試驗(yàn)，其包括如下子步驟：
(2.1)選擇示蹤劑
選擇一種或幾種醇類示蹤劑，以用于投入不同的注液孔；
(2.2)計(jì)算示蹤劑投放量
利用步驟(1)已建好的數(shù)值模型模擬計(jì)算各醇類示蹤劑的投放量；
(2.3)示蹤劑投放
示蹤劑投放方式為瞬時(shí)投放；示蹤劑投入不同的注液孔，之后恢復(fù)正常
生產(chǎn)；
(2.4)取樣
試驗(yàn)區(qū)域所有抽液孔均為取樣孔，取樣時(shí)間開始為0.5～1小時(shí)取1個(gè)樣，待
示蹤劑濃度穩(wěn)定后取樣時(shí)間適當(dāng)延長；
(2.5)示蹤劑濃度分析
醇類示蹤劑的分析采用氣相色譜儀檢測分析，一次性可以得到多種示蹤
醇類的分析結(jié)果；
(2.6)對示蹤試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析
根據(jù)示蹤劑見劑時(shí)間、濃度變化計(jì)算示蹤劑彌散速度，推導(dǎo)各鉆孔間的
水力聯(lián)系及堵塞情況，以指導(dǎo)試驗(yàn)、生產(chǎn)中各鉆孔抽、注液量的調(diào)節(jié)和洗孔
操作；
(2.7)數(shù)值模擬
將...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王曉東，譚亞輝，謝廷婷，段柏山，李德，楊立志，甘楠，吳黎武，于長貴，
申請(專利權(quán))人：核工業(yè)北京化工冶金研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11
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