CN214576955U - 开采盐类矿床的s型定向连通井组结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种开采盐类矿床的S型定向连通井组结构，具有直井形式的水平定向井，还具有目标井，所述目标井包括地面以上的起始段、穿过表土层的直井段、斜向向下穿过基岩层的倾斜段以及竖向向下穿过盐矿层顶板的末段，所述倾斜段是向远离水平定向井的竖向段的方向向下延伸；所述目标井的末段在盐矿层形成溶腔，所述溶腔与所述水平定向井在盐矿层中的水平段相连通。通过采用上述S型定向连通井组结构，即使所述直井段与水平定向井的间距为10米，所述末段与水平定向井的间距可达400米以上，能够减少井场占地面积，便于施工组织及生产管理，可以加快施工进度，提高了有效范围内布井数量，提高采收率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种开采盐类矿床的定向连通井组结构。
背景技术
盐类矿床是盐类物质在地质作用过程中，在适宜的地质条件下形成的天然卤水和化学沉积矿床。根据盐类矿物易溶于水的特性，一般采用水溶开采，即将水作为溶剂注入矿床，将盐类物质就地溶解，转变为卤水，然后进行采集、输送。
目前，一般采用钻井水溶法开采盐类矿床。常用的钻井水溶法是单井对流水溶开采法和井组连通水溶开采法。
单井对流水溶开采法是以一口井为一个开采单元，在井内多层同心管的密闭系统中，从其中一层管内往井下注入淡水，溶解盐类矿石，生成卤水后，再利用注水余压使卤水从两层管环隙内返出地面的开采方法。
井组连通水溶开采法是以两井或多井为一个开采单元，用各种方法在井间矿层中建造溶蚀通道，然后从其中一口井注入淡水，溶解盐类矿石，生成卤水后，再利用注水余压使卤水从另一口井返出地面的开采方法。
如图1所示，是现有的定向斜井连通井组结构，具有直井形式的目标井10，然后在远处向目标井钻一口倾斜井11，使两井在开采矿层下部连通，形成初始溶解硐室，然后从其中一口井注入淡水，溶解盐类矿石，生成卤水后，再利用注水余压使卤水从另一口井返出地面。该井组结构因溶解面积太大，容易引起地面沉陷、变形，不能确保长期的安全生产，需要定期进行地面沉降观测。
如图2所示，是现有的水平井连通井组结构，具有直井形式的目标井20与水平井21，两井在开采矿层下部连通，形成初始溶解硐室，然后从其中一口井注入淡水，溶解盐类矿石，生成卤水后，再利用注水余压使卤水从另一口井返出地面。该井组结构中，水平井轨迹以下的盐类矿石无法开采，约会造成20％盐类矿石损失。上溶生产不加控制，容易上溶至矿层顶板，既影响矿石采收率，又难以发挥井组的生产潜力。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：提供一种开采盐类矿床的S型定向连通井组结构，解决现有技术中存在的占地面积大、钻井周期长、矿石采收率低等问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种开采盐类矿床的S型定向连通井组结构，具有直井形式的水平定向井，还具有目标井，其特征在于：
所述目标井包括地面以上的起始段、穿过表土层的直井段、斜向向下穿过基岩层的倾斜段以及竖向向下穿过盐矿层顶板的末段，所述倾斜段是向远离水平定向井的竖向段的方向向下延伸；
所述目标井的末段在盐矿层形成溶腔，所述溶腔与所述水平定向井在盐矿层中的水平段相连通。
所述的开采盐类矿床的S型定向连通井组结构，其中：所述起始段向远离水平定向井的竖向段的方向弯曲。
所述的开采盐类矿床的S型定向连通井组结构，其中：所述目标井的表层套管进入基岩固井，所述目标井的技术套管下至盐矿层顶板固井，所述目标井的内套管下入盐矿层中，所述目标井的中心管进入水溶开采溶洞中。
所述的开采盐类矿床的S型定向连通井组结构，其中：所述水平定向井的表层套管进入基岩固井，所述水平定向井的技术套管下至盐矿层顶板固井，所述水平定向井的内套管下入盐矿层中。
所述的开采盐类矿床的S型定向连通井组结构，其中：所述目标井的全井井斜不超过6°。
所述的开采盐类矿床的S型定向连通井组结构，其中：所述目标井的井斜度变化率不超过1.5°/30m。
本实用新型的地面间距10m，地下间距400m，能够减少井场占地面积，便于施工组织及生产管理，可以加快施工进度，提高了有效范围内布井数量，采收率提高。本实用新型循环利用含盐尾液注入井下溶盐，解决了含盐尾液排放对生态环境影响的问题，生产成本低，有益于节能和环境保护。
附图说明
图1是现有的定向斜井连通井组结构示意图。
图2是现有的水平井连通井组结构示意图。
图3是本实用新型提供的S型定向连通井组结构示意图。
附图标记说明：目标井10；倾斜井11；目标井20；水平井21；水平定向井30；起始段31；直井段32；倾斜段33；末段34；溶腔35；表土层40；基岩层41；盐矿层顶板42；盐矿层43。
具体实施方式
本实用新型提供一种开采盐类矿床的S型定向连通井组结构，具有直井形式的水平定向井30，还具有目标井，其中：
所述目标井包括地面以上的起始段31、穿过表土层40的直井段32、斜向向下穿过基岩层41的倾斜段33以及竖向向下穿过盐矿层顶板42的末段34，所述起始段31向远离水平定向井30的竖向段的方向弯曲，所述倾斜段33是向远离水平定向井30的竖向段的方向向下延伸，因此所述起始段31、直井段32、倾斜段33以及末段34组成一个“S”形；
所述目标井的末段34在盐矿层43形成溶腔35，所述溶腔35与所述水平定向井30在盐矿层43中的水平段相连通。
井组对接连通以后，有两种采卤方式，一是目标井注淡卤、水平定向井30出卤，二是水平定向井30注淡卤、目标井出卤。
通过采用上述S型定向连通井组结构，即使所述直井段32与水平定向井30的间距为10米，所述末段34与水平定向井30的间距可达400米以上，能够减少井场占地面积，便于施工组织及生产管理，可以加快施工进度，提高了有效范围内布井数量，提高采收率。
此外，本实用新型还具有连通时间短，建设费用较低，生产的卤水浓度高，产量大，自下而上进行溶解开采，矿石采收率高等优点。
上述实施例中，目标井井身结构：表层套管进入基岩固井，技术套管下至盐矿层顶板42固井，内套管下入最下部开采盐矿层43中，中心管进入水溶开采溶洞中。
水平定向井30井身结构：表层套管进入基岩层41固井，技术套管下至盐矿层顶板42固井，内套管下入最下部开采盐矿层43中。
其中，所述目标井的全井井斜不超过6°，相邻两测点方位角变化不超过45°/30m，井斜度变化率不超过1.5°/30m。
接下来，介绍本实用新型的施工过程如下：
(1)施工目标井。
表层套管段：钻头φ445mm(17-1/2″)，井深至基岩；φ339.72mm(13-3/8″)API表层套管下至基岩固井。
技术套管段：钻头φ311mm(12-1/4″)，造斜井段造斜率i＝0.1°/m，造斜井段长13m，钻进10m后进行造斜。φ244.48mm(9-5/8″)API中套管下至盐矿层顶板固井。完井后进行常规物理测井，根据测井资料校正钻井深度和矿层位置。
内套管段：钻头φ216mm(8-1/2″)，造斜井段造斜率i＝0.1°/m，造斜井段长13m，距离盐矿层50m进行造斜。完井后进行常规物理测井，根据测井资料校正钻井深度和矿层位置。下入φ178mm(7″)API内套管下入最下部开采盐矿层。试压合格后洗井。
中心管段：钻头φ152mm(6″)，凿孔至最下部开采盐矿层中，下入φ88.9mm(3-1/2″)API中心管。安装井口装置后完井。完井后进行常规物理测井，然后进行单井对流建槽。
(2)施工水平井。
表层套管段：钻头φ445mm(17-1/2″)，井深至基岩；φ339.72mm(13-3/8″)API表层套管下至基岩固井。
技术套管段：钻头φ311mm(12-1/4″)，钻进至盐矿层顶板，φ244.48mm(9-5/8″)API中套管下下至盐矿层顶板固井。
内套管段：钻头φ216mm(8-1/2″)，钻进至最下部开采盐矿层。造斜井段造斜率i＝0.4°/m，造斜井段长225m；下入内套管φ178mm(7″)至最下部开采盐矿层。
中心管段：小于φ108mm(4-1/4″)钻头沿着矿层底板向第二靶点钻进，直至与目标井的顺利连通。连通后提出目标井中心管，进行对井组连通建槽。
(3)水平对接井组中，首先施工目标井，完成后下入φ88.9mm(3-1/2″)×6.45API中心管至首采层下部。安装井口装置进行单井对流建槽，建成一个直径约为2m的盐槽，以提高定向水平井对接中靶概率。
定向水平井的水平段应在盐矿层中下部推进，并确保水平段长度不少于250m。定向水平井不下入中心管，为防止结晶堵管，上部井段应下入降咸配水管，配水管选用φ73mm(2-7/8″)油管。
(4)采卤泵和输卤泵设置在同一泵站内。淡卤罐中的淡卤水(含盐尾液)经采卤泵加压后通过注水管道输往盐井的盐矿层溶腔，溶解盐矿层形成卤水，采出的卤水经回卤管道送入储卤罐。
以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种开采盐类矿床的S型定向连通井组结构，具有直井形式的水平定向井，还具有目标井，其特征在于：
所述目标井包括地面以上的起始段、穿过表土层的直井段、斜向向下穿过基岩层的倾斜段以及竖向向下穿过盐矿层顶板的末段，所述倾斜段是向远离水平定向井的竖向段的方向向下延伸；
所述目标井的末段在盐矿层形成溶腔，所述溶腔与所述水平定向井在盐矿层中的水平段相连通。
2.根据权利要求1所述的开采盐类矿床的S型定向连通井组结构，其特征在于：所述起始段向远离水平定向井的竖向段的方向弯曲。
3.根据权利要求1所述的开采盐类矿床的S型定向连通井组结构，其特征在于：所述目标井的表层套管进入基岩固井，所述目标井的技术套管下至盐矿层顶板固井，所述目标井的内套管下入盐矿层中，所述目标井的中心管进入水溶开采溶洞中。
4.根据权利要求1所述的开采盐类矿床的S型定向连通井组结构，其特征在于：所述水平定向井的表层套管进入基岩固井，所述水平定向井的技术套管下至盐矿层顶板固井，所述水平定向井的内套管下入盐矿层中。
5.根据权利要求1所述的开采盐类矿床的S型定向连通井组结构，其特征在于：所述目标井的全井井斜不超过6°。
6.根据权利要求1或5所述的开采盐类矿床的S型定向连通井组结构，其特征在于：所述目标井的井斜度变化率不超过1.5°/30m。
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| CN202120528400.5U CN214576955U (zh) | 2021-03-12 | 2021-03-12 | 开采盐类矿床的s型定向连通井组结构 |
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| CN114922576A (zh) * | 2022-05-23 | 2022-08-19 | 国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司 | 一种水平井分段式洗井工艺 |
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| CN114922576B (zh) * | 2022-05-23 | 2023-10-20 | 国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司 | 一种水平井分段式洗井工艺 |
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