CN202300359U - 一种盐矿钻井水溶开采装置 - Google Patents

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潘科峰
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刘昌辉
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Abstract

本实用新型公开了一种盐矿钻井水溶开采装置，它包括中心管和套管，中心管套在套管内，中心管上端与套管上端水平，中心管下端长于套管下端，在超出套管下端的中心管上设置有数个射孔，中心管内为卤水通道。本实用新型盐矿钻井水溶开采装置能够防止卤水在抽出过程中结晶堵塞管道，提高卤井的产卤能力，提高钻井水溶开采的安全性。

Description

一种盐矿钻井水溶开采装置
技术领域
本实用新型涉及一种地下盐矿开采装置，特别涉及一种盐矿钻井水溶开采装置。
背景技术
盐矿钻井水溶开采技术是盐矿开采中普遍使用的一种技术，它是在地面钻井通达岩盐矿体，将中心管套于套管内下至岩盐矿体，注水溶解岩盐形成岩盐溶腔，岩盐溶腔内的卤水返至地面。其使用的盐矿钻井水溶开采装置包括中心管和套管，中心管套在套管内，中心管的两端与套管的两端水平。单井对流生产时，淡水可以从中心管注入，溶解岩盐，卤水经从中心管与套管之间的环隙返出，此为正循环；也可将淡水从中心管与套管之间的环隙注入，卤水经中心管返出，此为反循环，两种循环方式视不同情况交替使用。连通卤井生产时，采用某井注淡水，某井出卤水的生产工艺。
在使用钻井水溶开采技术的时候，为了尽量降低生产成本、输卤成本及制盐成本，开采的卤水浓度越趋于饱和越好，因此在正常开采的时候，中心管和套管的下入深度应尽量深些。特别当卤井修治后，生产部门确定的下管深度均较深。但是在盐井中，井下温度是随井深的增加而升高的，这种现象称为地温梯度，其地温梯度的范围为：0.02~0.03℃/m。参见图1所示的多种盐类在水中的溶解度曲线图，可以看到大多数盐类的溶解度都是随温度的增加而增大，随温度的降低而减小的。因此在生产的时候，卤水从岩盐溶腔升至地面，受到地温梯度的影响，在井下饱和或趋于饱和的卤水温度逐渐降低，溶解度也随之下降，就会出现过饱和现象，导致盐类溶质析出、结晶。当管内没有足够动力将晶体冲出地面时，析出的盐类结晶溶质就会附着于管道内壁，最终导致盐结晶堵塞管道。特别是某些出卤浓度过高的卤井，生产中盐结晶堵管严重，既影响到产卤能力，又严重威胁着卤井安全。
实用新型内容
本实用新型的目的就在于针对现有技术中的不足，提供一种盐矿钻井水溶开采装置，它能防止卤水在抽出过程中结晶堵塞管道，提高卤井的产卤能力，提高钻井水溶开采的安全性。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是这样的：一种盐矿钻井水溶开采装置，包括中心管和套管，中心管套在套管内，中心管上端与套管上端水平，中心管下端长于套管下端，在超出套管下端的中心管上设置有数个射孔，中心管内为卤水通道。当该装置用于单个卤井对流生产时，所述中心管与套管的环隙为淡水通道，淡水通过该通道来稀释岩盐；当该装置用于多个连通的卤井采卤生产时，所述中心管与套管的环隙为井腔压力观察通道，淡水通过另一卤井的管道注入溶解岩盐。
作为本发明的进一步改进，在所述的中心管下端还连接有筛管，筛管上开有数个筛孔，这样可以增大中心管的进水面积，防止井下堆积物完全堵塞进水口。 
参见图2所示的岩盐溶腔内卤水浓度分布示意图，可以发现岩盐溶腔中的卤水有明显的“分层”现象。即在同一水平面上，卤水浓度的差值很小，卤水浓度只在垂直方向有变化，越靠近溶腔底板，浓度值越大，达到饱和浓度。本实用新型的中心思想就是根据岩盐溶腔内卤水的分层现象，即卤水浓度随深度的加深而变大，使用射孔装置在伸入岩盐溶腔内的中心管上开射数个射孔，由于射孔位置距离溶腔底板较远，卤水浓度也较低，因此从筛管进入的饱和卤水和从射孔处进入的淡卤水混合，形成了亚饱和卤水，该亚饱和卤水再经中心管生产出地面，防止了饱和卤水直接从中心管抽出结晶堵塞中心管的现象。
与现有技术相比，本实用新型解决了在卤井产卤过程中因出卤浓度过高导致中心管被卤水结晶堵塞的问题，提高了卤井安全、高效、连续生产的能力，减少了起下管柱的作业费用，节约了能源，降低了生产成本，经济效益和社会效益均佳。
附图说明
图1为多种盐类在水中的溶解度曲线图；
图2为岩盐溶腔内卤水浓度的分布示意图；
图3为本实用新型的结构示意图；
图4为射孔装置射孔示意图；
图5为配水降咸原理示意图。
图例说明：
1、套管；2、中心管；3、射孔；4、起爆器；5、射孔枪；6、射孔弹；7、接箍；8、筛孔；9、筛管；10、岩盐溶腔。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施对本实用新型作进一步说明。
参见图3，本实用新型一种盐矿钻井水溶开采装置，包括中心管2、套管1和筛管9，筛管9上开有筛孔8，筛管9内设置有过滤网，中心管2套于套管1内，中心管2上端与套管1上端水平，中心管2下端长于套管1下端并通过接箍7与筛管9连接，在超出套管1下端的中心管2上设置有数个射孔3，中心管2内为卤水通道。本实用新型装置可以应用于单个卤井对流生产，也可以应用于多个连通的卤井采卤生产。当应用于单个卤井对流生产时，中心管2与套管1的环隙为淡水通道；当应用于多个连通的卤井采卤生产时，中心管2与套管1的环隙为井腔压力观察通道。
参见图4，中心管2上的射孔3由射孔装置开射，射孔装置包括射孔枪5和起爆器4, 射孔枪5连接起爆器4放入中心管2的射孔位置，启动起爆器4，射孔弹6从射孔枪5中射出射穿中心管2形成射孔3。
根据图2所示的岩盐溶腔内的分层原理，参见图5，钻井水溶开采装置使用时，岩盐溶腔10底部的饱和卤水从筛管9进入，与从射孔3处进入的淡卤水混合，形成亚饱和卤水经中心管2返回地面，这样就防止了抽出的饱和卤水结晶堵塞中心管。 

Claims (4)

1.一种盐矿钻井水溶开采装置，包括中心管和套管，中心管套于套管内，其特征在于：所述的中心管上端与套管上端水平，中心管下端长于套管下端，在超出套管下端的中心管上设置有数个射孔，中心管内为卤水通道。
2.根据权利要求1所述的一种盐矿钻井水溶开采装置，其特征在于：还包括与中心管下端连接的筛管，筛管上开有数个筛孔。
3.根据权利要求1或2所述的一种盐矿钻井水溶开采装置，其特征在于：所述的中心管与套管的环隙为淡水通道。
4.根据权利要求1或2所述的一种盐矿钻井水溶开采装置，其特征在于：所述的中心管与套管的环隙为井腔压力观察通道。
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