[实用新型]井矿盐水溶法开采专用设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及井矿盐开采设备技术领域，尤其是一种井矿盐水溶法开采专用设备。

背景技术

中国井矿盐开采已有1000多年的历史了。根据盐的埋藏深度，有两种基本的采矿方式。其一是采用旱采工艺，把井矿盐以固体方式采掘出来，其二是利用盐溶于水的特点，以液体卤水的方式采出。两种采矿方式有着本质的不同。采矿成本、适用范围有很大的差异。

岩盐矿床根据古代岩盐矿床的赋存特点和矿石性质来决定其开采方式。欧美等国因其盐矿床多是海相成因的盐丘，盐层厚度达上千米，因此多采用旱采方式以固体盐状态采出。近几十年因溶腔的利用也有采用许多水溶开采，主要是钻井水溶法开采。中国大陆因矿床多成因于古代泻湖，开成的盐层薄而且夹层多，根据埋藏深度的不同采用两种方式：旱采法和水溶法。旱采法主要应用于盐层埋藏匿浅、围岩坚固的盐矿床。其它盐矿采用水溶法。一般情况下，浅层低品位矿用坑道和硐室水溶法开采，而深层高品位矿多用钻井水溶法开采。从发展趋势来看，水溶开采法的应用将越来越多，现在水溶开采法主要有单井生产及井组生产。随着世界经济的高速发展，地面空间资源越来越稀缺。而盐矿床水溶开采除了经济效益高外还附加产生新的地下空间资源-盐穴。而单井对流钻井水溶开采法是目前世界上最好的采盐造腔双赢的采盐方法之一。

金坛位于长江下游经济最为发达的地区之一，金坛市直溪镇境内。金坛盐盆面积约60.5平方公里，矿石储量162.42亿吨，氯化钠含量125.38亿吨，矿体品位高达85％，是我国东部地区综合指标最佳的大型盐矿。经过20年的开采，现有五座矿山，54口采卤井。

金坛盐矿水溶开采方法应用20多年来，形成了自己独特的钻井水溶开采艺技术，特别是“西气东输”金坛地下储备库的建立，对盐类矿床水溶开采提出了新的要求：即：盐、穴一体化工程。盐、穴资源综合利用的新方向。单井对流双向循环钻井水溶法开采技术的应用为国内同类矿床的开采，特别是盐岩资源与溶腔资源综合利用方面提供了示范作用。

现有的单井对流钻井水溶开采法单纯采用正循环或反循环，正循环就是中心管注入淡水，卤水从技术套管与中心管的环隙返出，此种单纯正循环的开采方式造出的盐穴呈上小下大的梨形；而反循环是从技术套管与中心管的环隙注水，卤水从中心管返出，此种单纯反循环的开采方式造出的盐穴呈上大下小的倒梨形。这两种方式的盐穴的利用率低，盐矿采收率低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决现有技术中的不足，本实用新型提供一种井矿盐水溶法开采专用设备，增设阀门切换系统，实现液体正反循环自动切换，定期进行正反循环的切换，有利于盐穴造腔，造出的盐穴溶腔呈鸭蛋形。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种井矿盐水溶法开采专用设备，包括下至盐矿底部的中心管、下至盐矿顶层的技术套管以及井口装置，中心管与技术套管同心设置，井口装置包括包覆在技术套管外层的水泥环和设置在技术套管与井口间的表层套管，井外还具有淡水管路和卤水管路，淡水管路上设有采卤泵，卤水管路上设有输卤泵，所述的中心管和技术套管的上端与淡水管路和卤水管路连通的管路上具有液体正反循环切换的阀门切换系统，所述的阀门切换系统包括控制系统和阀门组，所述的控制系统包括记时模块和控制阀门组切换的切换执行模块。

具体的，所述的阀门组包括四个阀门，其中两个阀门设置在中心管与淡水管路和卤水管路连通的管路上，另外两个阀门设置在技术套管与淡水管路和卤水管路连通的管路上。

作为优选，所述的阀门组为两个由控制系统控制的电磁换向阀，每个电磁换向阀还配有压力平衡测试表，其中一个电磁换向阀设置在淡水管路与中心管和技术套管连通的管路上，另外一个电磁换向阀设置在卤水管路与中心管和技术套管连通的管路上。

本实用新型的有益效果是，本实用新型的井矿盐水溶法开采专用设备，增设阀门切换系统，实现液体正反循环自动切换，定期进行正反循环的切换，有利于盐穴造腔，采用此种采卤工艺后，单井回收率可增加30％，溶腔利用率可达100％；采矿成本比旱采法节约80％；建矿成本只是没规模旱采矿山的25％；盐穴溶腔从上小下大的梨形变成鸭蛋形，盐穴腔体容积扩大30％，矿石采收率增加30％，腔体更加稳定，又防止了单纯正向循环开采方式的套管易堵，矿井使用寿命短的缺点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的井矿盐水溶法开采专用设备第一个实施例的结构示意图；

图2是本实用新型的井矿盐水溶法开采专用设备第二个实施例的结构示意图。