CN101881151B

CN101881151B - 一种快速溶解的盐岩溶腔建造方法

Info

Publication number: CN101881151B
Application number: CN 201010215727
Authority: CN
Inventors: 梁卫国; 杨晓琴; 徐素国; 高红波; 赵阳升; 杨海军; 屈丹安; 于艳梅
Original assignee: Taiyuan University of Technology
Current assignee: Taiyuan University of Technology
Priority date: 2010-07-02
Filing date: 2010-07-02
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2030-07-02
Also published as: CN101881151A

Abstract

一种快速溶解的盐岩溶腔建造方法，属于盐类矿床水溶开采及盐岩溶腔储库控制溶解建造范畴。其特征在于具体步骤为：(1)从地表钻单井至目标矿床；(2)根据常规方法对管串系统安设完成之后，即可通过注出水管串系统进行正反循环溶解建腔；(3)在注出水正反循环溶解建腔过程中，根据腔体大小尺寸变化，适时调整注出水管柱位置及其间距，使腔壁附近流体运移速度及盐岩溶解速度达到最高。本发明科学调整注出水管柱位置及间距，依此提高腔壁附近溶液对流扩散速度，进而提高盐岩溶解及腔体建造速度，达到盐岩资源经济开采、盐岩溶腔高效快速低成本建造的目的。该方法是盐矿高效开采及盐岩溶腔储库快速溶解建造的理想方法。

Description

一种快速溶解的盐岩溶腔建造方法

技术领域

本发明一种快速溶解的盐岩溶腔建造方法，属于盐类矿床水溶开采技术范畴，适合于地下盐类矿床开采及盐岩溶腔建造，是一种盐类矿物快速溶解、盐岩溶腔高效低成本建造的技术方法。

背景技术：

由于盐类矿物易溶于水的特性，地下盐类矿物的开采通常采用水溶开采的方法。常用的水溶开采方法有：单井对流法、双井水压致裂连通对流法、双井定向对接连通对流法、群井致裂连通控制溶解法等。根据地质条件的不同，对盐矿资源的开采可分别采取不同方法。为了提高井组的服务年限，降低钻井成本，在地质条件满足的前提下，大多采用双井或群井对流方法。单井对流法为传统盐矿开采方法，由于采用油垫3控制上溶措施后，可以对溶腔形状及尺寸进行控制，因此，在盐岩溶腔油气储库建造中被国内外广泛采用。但是，由于所建储库腔体一般要求尺寸巨大(直径数十米、高度数百米)，建造时间长、资源能源消耗大，生产不达标卤水如果任意排放，还会造成环境污染。

发明内容：

本发明一种快速溶解的盐岩溶腔建造方法的目的在于克服传统单井水溶开采溶液浓度低、建腔时间长、生产效率低、建造成本高的缺点，提供一种低成本、高回采率、高效率、经济环保的盐类矿床水溶开采或盐岩溶腔储库的建造方法。

本发明一种快速溶解的盐岩溶腔建造方法，其特征主要是一种低成本、高回采率、高效率、经济环保的盐类矿床水溶开采或盐岩溶腔储库的建造方法，本发明通过以下技术方案来实现：

I、从地表钻单井至目标矿床；

II、采用常规方法进行管串系统安设，管串系统安设有相配套的注水管1和出水管2，注水管1和出水管2的位置适时调整，分别确定为中心管和中间管，通过注出水管串系统进行正反循环溶解建腔；

III、在注出水正反循环溶解建腔过程中，根据腔体大小尺寸变化，适时调整注出水管柱位置及其间距，以提高腔壁附近流体运移速度，从而增进盐岩溶解，所述的根据腔体大小尺寸变化，适时调整注出水管柱位置及其间距的措施为：首先在初始溶解建腔阶段，采用正循环，两管柱间距小于30m；其次在腔体半径为25～30m的主体建造阶段，采用反循环，注水口距顶板油垫3距离小于腔体半径的条件下，两管口间距取30～40m；然后在溶腔主体建造阶段，当注水口距顶板油垫3距离大于腔体半径时，采用反循环，两管口间距相应增大到50m～70m；最后在腔体建造后期，采用反循环，两管间距不小于80m，直至腔体达到设计几何尺寸完成腔体建造。

上述一种快速溶解的盐岩溶腔建造方法，其特征在于所述的采用正循环是指中心管注淡水、中间管出卤水；

上述一种快速溶解的盐岩溶腔建造方法，其特征在于所述的两管柱间距小于30m是指注水管1和出水管2两管管口间距小于30m，中心注水管长，中间出水管短；

上述一种快速溶解的盐岩溶腔建造方法，其特征在于所述的采用反循环是指中间管注淡水、中心管出卤水；

上述一种快速溶解的盐岩溶腔建造方法，其特征在于所述的注水口距顶板油垫3距离是指中间注水管底端端口至腔体顶部油垫3底部距离；

上述一种快速溶解的盐岩溶腔建造方法，其特征在于所述的腔体建造主体阶段是指腔体底部建造完成之后、顶腔建造开始之前，整个盐穴腔体中部径向尺寸基本不变的建造阶段；

上述一种快速溶解的盐岩溶腔建造方法，其特征在于所述的腔体建造后期是指顶腔部分径向尺寸逐渐收缩的建造阶段；

上述一种快速溶解的盐岩溶腔建造方法，其特征在于所述的两管间距不小于80m是指中间注水管与中心出卤管两管管口间距不小于80m。

本发明一种快速溶解的盐岩溶腔建造方法的优点在于：单井油垫3水溶开采盐矿或溶解建造储库腔体的过程，是一个注入溶液在腔体内运移、腔壁盐岩溶解、溶解形成的盐离子对流扩散、盐岩与溶剂溶液之间发生热量交换等多个过程同时并存的复杂的固-流-热-传质耦合作用过程。在这一过程中，流体(溶液)运移起着至关重要的作用，其状态与特性决定着盐岩溶解速度的快慢，从而影响决定着盐矿开采及溶腔建造形成的速度与效益。本发明技术核心在于抓住了流体运移这一本质核心决定因素，在腔体大小形状发展演化不同阶段，根据流体力学理论及盐岩动力溶解特性规律，科学调整注出水管柱位置及间距，依此提高腔壁附近溶液对流扩散速度，进而提高盐岩溶解及腔体建造速度，达到盐岩资源经济开采、盐岩溶腔高效快速低成本建造的目的。该方法是盐矿高效开采及盐岩溶腔储库快速溶解建造的理想方法。

附图说明：

图1：溶腔储库初期建造阶段，正循环方式。

图2：溶腔主体及后期建造阶段，反循环方式。

图1和图2中的标号：1-注水管，2-出水管，3-油垫，4-两管端口距离。

具体实施方式：

实施方式1

参考图1、2所示，

一种快速溶解的盐岩溶腔建造方法，其步骤为：

(1)从地表钻单井至目标矿床；

(2)根据常规方法对管串系统安设完成之后，在腔体溶解建造初期，两管口间距取25m，采用正循环方式，从中心管注水、中间管出卤水进行生产；

(3)腔体建造时先从腔体底部开始建造，而后进入腔体主体建造阶段，腔体半径逐渐增大至30m，两管距取45m，采用反循环方式，从中间管注淡水、中心管出卤水进行生产；

(4)在腔体建造主体阶段，腔体高度方向不断增大，两管逐步向上提升，同时两管距继续增大至60m，继续采用反循环方式进行生产；

(5)主体阶段建造完成之后，进入顶腔建造阶段，顶腔半径逐渐减小，两管距增大至80m，采用反循环方式，直至腔体达到设计几何尺寸完成腔体建造。

实施方式2

参考图1、2所示，

一种快速溶解的盐岩溶腔建造方法，其步骤为：

(1)从地表钻单井至目标矿床；

(2)根据常规方法对管串系统安设完成之后，在腔体溶解建造初期，两管口间距取30m，采用正循环方式，从中心管注水、中间管出卤水进行生产；

(3)腔体建造时先进行腔体底部建造，而后进入腔体主体建造阶段，腔体半径逐渐增大至30m，两管距取50m，采用反循环方式，从中间管注淡水、中心管出卤水进行生产；

(4)在腔体建造主体阶段，腔体高度方向不断增大，两管逐步向上提升，同时两管距继续增大至70m，继续采用反循环方式进行生产；

(5)主体阶段建造完成之后，进入顶腔建造阶段，顶腔半径逐渐减小，两管距增大至90m，采用反循环方式，直至腔体达到设计几何尺寸，最终完成腔体建造。

Claims

1.一种快速溶解的盐岩溶腔建造方法，其特征是通过以下技术方案实现的：

、从地表钻单井至目标矿床；

Ⅱ、采用常规方法进行管串系统安设，管串系统安设有相配套的注水管(1)和出水管(2)系统，注水管(1)和出水管(2)的位置适时调整，分别确定为中心管和中间管，通过注出水管串系统进行正反循环溶解建腔，其所述的采用正循环是指中心管注淡水、中间管出卤水；其所述的采用反循环是指中间管注淡水、中心管出卤水；

、在注出水正反循环溶解建腔过程中，根据腔体大小尺寸变化，适时调整注出水管柱位置及其间距，以提高腔壁附近流体运移速度，从而增进盐岩溶解，所述的根据腔体大小尺寸变化，适时调整注出水管柱位置及其间距的措施为：首先在初始溶解建腔阶段，采用正循环，两管柱间距小于30m，是指注水管(1)和出水管(2)两管管口间距小于30m，中心注水管长，中间出水管短；其次在腔体半径为25～30m的主体建造阶段，采用反循环，注水口距顶板油垫(3)距离小于腔体半径的条件下，两管口间距取30～40m；然后在溶腔主体建造阶段，当注水口距顶板油垫(3)距离大于腔体半径时，采用反循环，两管口间距相应增大到50m～70m；最后在腔体建造后期，采用反循环，两管口间距不小于80m，是指中间管与中心管两管管口间距不小于80m，直至腔体达到设计几何尺寸完成腔体建造；其所述的注水口距顶板油垫(3)距离是指中间管底端端口至腔体顶部油垫(3)底部距离；所述的腔体建造主体阶段是指腔体底部建造完成之后、顶腔建造开始之前，整个盐穴腔体中部径向尺寸基本不变的建造阶段；所述的腔体建造后期是指顶腔部分径向尺寸逐渐收缩的建造阶段。