[发明专利]一种岩盐井施工不稳定性地层处理技术

说明书

技术领域

本发明涉及岩盐井施工技术领域，具体地是指一种岩盐井施工不稳定性地层处理技术。

背景技术

岩盐通常采用“水力压裂法”和“定向连通法”两种水溶法开采。“水力压裂法”是利用水的不可压缩性及传压性，以及水对盐类矿床的溶解性，在高压下使两井间矿层形成裂缝，并将裂缝迅速溶蚀、冲刷，扩展成压裂通道；然后，从其中一口井注入淡水，溶解矿层，生成卤水后，利用注水余压使卤水从另一配对井返出地面。“定向连通法”是以两口井为一开采单元，其中一口中小半径水平井朝目标井（直井）进行定向钻井，或者两口水平井朝设计的同一“靶点”进行定向钻进，使两井在开采矿层下部连通，形成初始溶解通道；然后，从其中一口井注入淡水，溶解矿层，生成卤水，再利用注水余使卤水从另一口井返出地面。

由于历史的原因，在岩盐的开采过程中，往往先开采上部埋藏较浅的盐矿层，经过一段时期，为提高资源利用率，再进一步开采下部岩盐矿藏。上部盐层的开采时，在盐层中形成了溶腔，即形成了不稳定性地层。进行开采下部岩盐矿及成井时，由于溶腔与井筒连通，必然会产生井筒涌漏或漏失，导致固井水泥浆沿着涌漏部位的通道进入上部采层溶腔，而不能返出地表；或者导致水泥浆被全部顶出地表，从而无法钻井作业和固井作业，造成盐井工程施工无法正常进行，最终导致下部岩盐矿藏无法开采。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种合理开采岩盐资源，提高资源利用率，保护环境的岩盐井施工不稳定性地层处理技术。

为实现上述目的，本发明所提供的岩盐井施工不稳定性地层处理技术，其特征在于：它通过采用对不稳定性地层进行隔离、两次固井以完成不稳定性岩盐地层的钻井及成井作业，它包括以下步骤：

（1）钻井作业：采用三牙轮钻井，使得钻头到达不稳定性地层覆盖的下部目的采层；

（2）隔离技术：钻井作业完成后，进行下套管作业将多种套管下放至目的采层，所述下管顺序依次为：尾管、生产套管、隔离器、循环器、生产套管、井口装置；

（3）两次固井作业：第一次固井作业固不稳定层下部井段；第二次固井作业固不稳定地层上部井段；

（4）验收及完井：采用试压设备对固井质量进行检漏试压检验。

作为优选方案，所述步骤（3）中第一次固井作业采用泥浆泵或固井车打水泥，所述水泥浆比重为1.86，使下部套管内、外均匀地充满水泥，并采用返循环方法，将所述循环器以上水泥浆冲洗出来，候凝三天后，进行第二次固井作业；第二次固井作业采用水泥车打水泥，所述水泥浆比重1.86，使所述隔离器以上外环形空间均匀地充满水泥浆，完成固井作业。

作为优选方案，所述步骤（4）中的试压设备为试压泵。

本发明的优点在于：本发明有着显著的经济效益与社会效益：

其一，能够有计划的合理开采岩盐资源，能对溶腔等不稳定性地层覆盖的下部岩盐矿藏资源进行挖潜开采，从而提高资源利用率。

其二，能够有效地保护岩盐开采区的地下水资源，防止了采矿矿层水进入第四系地层，从而保护环境。

其三，为穿溶腔成井开采溶腔下部深层岩盐奠定了基础，为老采区的挖潜展示了广阔的前景。

其四，不仅为岩盐矿的开采提供了新的开采技术手段，也为所有可溶性矿藏的开采和开发提供了新的途径，具有广阔的推广运用前景，对我国水溶开采技术的进步具有重大意义。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明的岩盐井施工不稳定性地层处理技术，它通过采用对不稳定性地层进行隔离、两次固井以完成不稳定性岩盐地层的钻井及成井作业，达到顺利开采不稳定性地层覆盖的下部岩盐矿藏的目的，它的具体步骤为：

（1）钻井：采用三牙轮钻井，在钻井施工过程中，密切监视泥浆泵泵压及电流，在保证无冲洗液返出地面的前提下，让钻头顺利通过溶腔，到达下部盐矿的目的采层。

（2）隔离技术：钻井作业完成后，严格按以下次序将多种套管下放至目的采层，其下管顺利为：尾管、生产套管、隔离器、循环器、生产套管、井口装置。

（3）两次固井作业：第一次固井采用泥浆泵或固井车打水泥，固不稳定层下部井段，水泥浆比重为1.86，水泥用量按下部环空进行计算，使下部套管内、外均匀地充满水泥，并采用返循环方法，将循环器以上水泥浆冲洗出来，防止水泥上跑将循环器固死或堵塞而使上部井段无法固井，候凝三天后，进行第二次固井；第二次固井采用水泥车，待下部井段水泥凝固后，固不稳定地层上部井段，水泥浆比重1.86，水泥重量依据上部套管环空计算，使隔离器以上外环形空间均匀地充满水泥浆，完成固井作业。

（4）验收及完井：安装井口装置，采用试压泵对固井质量进行检漏试压检查，无涌水或漏水现象，检漏试漏合格，表明不稳定地层与下部开采矿层进行了隔离，满足水溶法岩盐开采的需要。