CN114233258A - 一种难地浸砂岩铀矿储层改造的压裂方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种难地浸砂岩铀矿储层改造的压裂方法,通过向目标地层通过大水马力压裂车组注入酸液或碱液或含微生物液体,将砂岩型铀矿储层进行改造增大天然缝隙的宽度和长度,使浸出液体浸出范围更广;通过暂堵剂暂堵技术将部分天然缝进行暂堵转向,二次提高排量增大浸出液体的压强,使储层形成复杂缝;通过抽汲孔将浸出液抽汲出地表进入车间进行分离。本发明提高地浸孔的浸出率和增大浸出范围,减少地浸孔的施工数量,降低工程量,减少施工成本,从而降低铀矿山开采成本,做到铀矿的绿色勘查和绿色开采。
Description
技术领域
本发明涉及砂岩型铀矿储层改造技术领域,尤其涉及一种难地浸砂岩铀矿储层改造的压裂方法。
背景技术
砂岩型铀矿指产于砂岩、砂砾岩等碎屑岩中的外生后成铀矿床。砂岩型铀矿床因砂岩中粘土矿物含量不同及其岩石物理、化学特征的差异性,造成部分砂岩型铀矿难以实现地浸或地浸效果极差,成为地浸砂岩型铀矿开发提高产量的难点,此类铀矿即为难地浸砂岩型铀矿。需要对此类难地浸砂岩型铀矿储层进行改造,以提高难地浸砂岩型铀矿储层的开发效果。
目前国内外砂岩型铀矿开采方式主要有:酸法地浸、碱法地浸、生物地浸三种模式。酸法浸出是以适当的酸浸液作为浸出剂将铀浸出的工艺;其主要原理为酸液和碳酸盐矿物反应加入的硫酸及相应的氧化剂进入含矿层中后,改变了含矿层中原有的还原环境,使铀从四价还原态转变为六价氧化态,溶解在硫酸溶液中形成含铀浸出液,最后将浸出液送至车间进行回收。在酸浸过程中受到岩层物理性质影响浸出率有限浸出范围较小;碱法浸出的原理是6价铀在弱碱性环境介质中能够形成易溶的络合物随溶液进行迁移,同样遇到浸出率有限浸出范围小的特点;生物浸出是利用微生物自身及其代谢产物的酸解、氧化、还原、结合多种作用,将固相材料中的目标金属离子溶出,在浸出过程中受到微生物自身运移能力差运移范围小运移阻力大的特点严重影响浸出率。
综上所述,所有地浸砂岩型铀矿均因岩石裂隙不发育造成浸出率低浸出范围小的特点,致使开采成本高铀矿综合回收率低,造成资源浪费,尤其在低渗透率裂隙极不发育的难浸砂岩性铀矿矛盾尤为凸显,因此需要对砂岩型铀矿储层进行改造。
发明内容
本发明的目的是针对以上问题,提出一种难地浸砂岩铀矿储层改造的压裂方法,在地浸过程中加入压裂技术改善难地浸砂岩型铀矿开采浸出率低浸出范围小。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种难地浸砂岩铀矿储层改造的压裂方法,通过向目标地层通过大水马力压裂车组注入酸液或碱液或含微生物液体对铀矿储层进行压裂改造。
进一步的,按如下步骤进行压裂:
a、在地浸砂岩型铀矿钻井施工完毕后在其产层套管内进行射孔作业;
b、将大水马力压裂车组与产层套管连接;
c、将酸液或碱液或含微生物液体及支撑剂通过压裂车组注入产层套管;
d、提高压裂车组排量增加井内液体压强,将砂岩型铀矿储层进行改造增大天然缝隙的宽度和长度,使浸出液体浸出范围更广;
e、通过暂堵剂暂堵技术将部分天然缝进行暂堵转向,二次提高排量增大浸出液体对井筒和储层的压强,使储层形成复杂缝,提高铀矿浸出率;
f、在压裂过程中通过微地震检测检测压裂范围和强度从而得出地浸孔浸出范围;
g、通过抽汲孔将浸出液抽汲出地表进入车间进行分离。
进一步的,所述支撑剂包括砂砾、陶粒中的一种或者两种的混合物。优选的,支撑剂采用陶粒。考虑到砂岩型铀矿岩石岩性特征采用陶粒作为支撑剂,提高压裂效果。
进一步的,步骤a中,砂岩型铀矿地浸孔按照井型是直井、定向井、水平井及储层位置来确定射孔位置和枪弹数量簇数,采用分级分簇方式进行射孔。
进一步的,步骤b中,压裂车组采用柴油车组或电潜泵组;套管采用耐压强度较大不易变形的钢材,根据设计施工压力及地层压力确定。
进一步的,步骤c中,注入浸出液前注入前置液利于储层缝隙的延长及破裂,支撑剂的粒度及材质根据储层岩石物性特征来确定。其中,前置液为酸液。
进一步的,步骤d中,压裂车施工排量采用逐步提高并根据地层破裂大小情况进行稳压降压措施。达到储层裂分顺利延申的效果同时避免安全风险。
进一步的,步骤e中,所述暂堵剂的材质和用量根据射孔孔径及天然缝大小以及地层物性特征来确定。
进一步的,步骤f中,微地震检测采用邻井井中检测和地面检测两种检测同步进行并采用最佳数据。
进一步的,地浸孔在钻孔施工完毕压裂前安装套管头及压裂井口;地浸孔在压裂前进行井筒及井口试压;地浸孔在压裂前进行地面放喷、防喷管线的安装和试压,同时建立铀矿放喷池备用。
进一步的,抽汲孔在压裂孔压裂前安装井口采铀树,同时连接好地面放喷和抽出生产管线;地面生产管线设有降压装置。地浸孔储层改造通过压裂技术其抽汲井排出液体压力较高,通过设置降压装置对高压液体进行降压。
本发明提供了一种难地浸砂岩铀矿储层改造的压裂方法,具备以下有益效果:
通过压裂技术能有效拓宽天然缝的宽度及浸出液的运移距离,通过在压裂技术中采用暂堵工艺对储层进行裂缝改造形成复杂缝和大量有效缝从而提高地浸孔的浸出率和增大浸出范围,减少地浸孔的施工数量,降低工程量,减少施工成本,从而降低铀矿山开采成本,做到铀矿的绿色勘查和绿色开采。
附图说明
图1为本发明提供的一种难地浸砂岩铀矿储层改造的压裂方法中顶向射孔的示意图。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
下面将结合本发明的实施例中的附图,对本发明的实施例中的技术方案进行清楚-完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供的一种难地浸砂岩铀矿储层改造的压裂方法,通过向目标地层位置如图1所示,先在地浸孔套管内进行定向射孔,然后进行大马力压裂工作压裂型地浸孔完钻井口装置,地浸型铀矿压裂钻井压裂时井口装置在压裂过程中如用到暂堵技术不同暂堵剂浓度对应多裂缝的动态碰压实验;具体实施步骤如下:
a、在地浸砂岩型铀矿钻井施工完毕后,安装套管头及压裂井口,待确定压裂设计后进行压裂井口的安装并进行井口和地面管线的试压工作;地浸孔在压裂前进行地面放喷、防喷管线的安装和试压,同时建立铀矿放喷池备用,防止在压裂过程中出现砂堵防喷需要;抽汲孔在压裂孔压裂前安装井口采铀树,同时连接好地面放喷和抽出生产管线,地面生产管线设有降压装置,因地浸孔储层改造通过压裂技术其抽汲井排出液体压力较高,通过设置降压装置对高压液体进行降压;然后在其产层套管内进行射孔作业;砂岩型铀矿地浸孔按照井型是直井、定向井、水平井及储层位置来确定射孔位置和枪弹数量簇数,采用分级分簇方式进行射孔;
b、将大水马力压裂车组与产层套管连接;压裂车组采用柴油车组或电潜泵组;套管采用耐压强度较大不易变形的钢材,根据设计施工压力及地层压力确定;
c、将酸液或碱液或含微生物液体及支撑剂通过压裂车组注入产层套管;所述支撑剂包括砂砾、陶粒中的一种或者两种的混合物;注入浸出液前注入前置液利于储层缝隙的延长及破裂,支撑剂的粒度及材质根据储层岩石物性特征来确定;前置液采用酸液;从而提高储层缝隙延长及压裂效果;
d、提高压裂车组排量增加井内液体压强,将砂岩型铀矿储层进行改造增大天然缝隙的宽度和长度,使浸出液体浸出范围更广;压裂车施工排量采用逐步提高并根据地层破裂大小情况进行稳压降压措施;达到储层裂分顺利延申的效果同时避免安全风险;
e、通过暂堵剂暂堵技术将部分天然缝进行暂堵转向,二次提高排量增大浸出液体对井筒和储层的压强,使储层形成复杂缝,提高铀矿浸出率;所述暂堵剂的材质和用量根据射孔孔径及天然缝大小以及地层物性特征来确定;
f、在压裂过程中通过微地震检测检测压裂范围和强度从而得出地浸孔浸出范围;微地震检测采用邻井井中检测和地面检测两种检测同步进行并采用最佳数据;从而使得检测更加准确;
g、通过抽汲孔将浸出液抽汲出地表进入车间进行分离。
具体的,考虑到砂岩型铀矿岩石岩性特征采用陶粒作为支撑剂,提高压裂效果。
以上,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种难地浸砂岩铀矿储层改造的压裂方法,其特征在于:通过向目标地层通过大水马力压裂车组注入酸液或碱液或含微生物液体对铀矿储层进行压裂改造。
2.根据权利要求1所述的一种难地浸砂岩铀矿储层改造的压裂方法,其特征在于:按如下步骤进行压裂:a、在地浸砂岩型铀矿钻井施工完毕后在其产层套管内进行射孔作业;
b、将大水马力压裂车组与产层套管连接;
c、将酸液或碱液或含微生物液体及支撑剂通过压裂车组注入产层套管;
d、提高压裂车组排量增加井内液体压强,将砂岩型铀矿储层进行改造增大天然缝隙的宽度和长度,使浸出液体浸出范围更广;
e、通过暂堵剂暂堵技术将部分天然缝进行暂堵转向,二次提高排量增大浸出液体对井筒和储层的压强,使储层形成复杂缝,提高铀矿浸出率;
f、在压裂过程中通过微地震检测检测压裂范围和强度从而得出地浸孔浸出范围;
g、通过抽汲孔将浸出液抽汲出地表进入车间进行分离。
3.根据权利要求2所述的一种难地浸砂岩铀矿储层改造的压裂方法,其特征在于:所述支撑剂包括砂砾、陶粒中的一种或者两种的混合物。
4.根据权利要求2所述的一种难地浸砂岩铀矿储层改造的压裂方法,其特征在于:步骤a中,砂岩型铀矿地浸孔按照井型是直井、定向井、水平井及储层位置来确定射孔位置和枪弹数量簇数,采用分级分簇方式进行射孔。
5.根据权利要求2所述的一种难地浸砂岩铀矿储层改造的压裂方法,其特征在于:步骤b中,压裂车组采用柴油车组或电潜泵组;套管采用耐压强度较大不易变形的钢材,根据设计施工压力及地层压力确定。
6.根据权利要求2所述的一种难地浸砂岩铀矿储层改造的压裂方法,其特征在于:步骤c中,注入浸出液前注入前置液利于储层缝隙的延长及破裂,支撑剂的粒度及材质根据储层岩石物性特征来确定。
7.根据权利要求2所述的一种难地浸砂岩铀矿储层改造的压裂方法,其特征在于:步骤d中,压裂车施工排量采用逐步提高并根据地层破裂大小情况进行稳压降压措施。
8.根据权利要求2所述的一种难地浸砂岩铀矿储层改造的压裂方法,其特征在于:步骤e中,所述暂堵剂的材质和用量根据射孔孔径及天然缝大小以及地层物性特征来确定。
9.根据权利要求2所述的一种难地浸砂岩铀矿储层改造的压裂方法,其特征在于:步骤f中,微地震检测采用邻井井中检测和地面检测两种检测同步进行并采用最佳数据。
10.根据权利要求1所述的一种难地浸砂岩铀矿储层改造的压裂方法,其特征在于:地浸孔在钻孔施工完毕压裂前安装套管头及压裂井口;地浸孔在压裂前进行井筒及井口试压;地浸孔在压裂前进行地面放喷、防喷管线的安装和试压,同时建立铀矿放喷池备用;抽汲孔在压裂孔压裂前安装井口采铀树,同时连接好地面放喷和抽出生产管线;地面生产管线设有降压装置。
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- 2021-12-08 CN CN202111495578.5A patent/CN114233258A/zh active Pending
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