[发明专利]适用于薄互层天然碱矿床的开采方法在审

专利信息
申请号: 201810868010.5 申请日: 2018-08-02
公开(公告)号: CN109057768A 公开(公告)日: 2018-12-21
发明(设计)人: 刘加杰;郑勇;宋强;李中峰;李刚;董正亮;王鹏;黄东杰;陈富强;肖秀伦;高均;曾建 申请(专利权)人: 四川盐业地质钻井大队
主分类号: E21B43/30 分类号: E21B43/30;E21B43/285;E21B43/20
代理公司: 成都泰合道知识产权代理有限公司 51231 代理人: 徐敏杰
地址: 643000 四*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 直井 采层 多分支水平井 薄互层 矿层 天然碱矿床 回采单元 直线排列 水溶 连通 天然碱矿 采收率 完整度 多口 封隔 溶腔 射孔 注水 地表 穿过
【说明书】:

发明公开了一种适用于薄互层天然碱矿床的开采方法,包括以下步骤:S1:根据薄互层天然碱矿的矿层厚度和完整度选择至少两个距地表不同深度的首采层及设计水溶回采单元;S2:在最深的首采层布置至少两条直线排列的直井,所有直井均穿过所有首采层,并向所有直井注水开采、建溶腔;S3:S2中在所有直井的同一平面上建多分支水平井,该多分支水平井与所有直井呈直线排列,多分支水平井分别沿不同深度的首采层与所有直井连通,通过封隔、射孔使所有直井在每个首采层与多分支水平井形成一个水溶回采单元,可实现多口井的对接连通,并同时开采不同的首采层,增加了与矿层的接触面积,大大提高后期注采的出卤浓度,从而提高矿层的资源采收率。

技术领域

本发明涉及天然碱钻采技术领域,尤其是一种薄互层天然碱矿床的多层共采的钻井水溶开采方法。

背景技术

天然碱是一种蒸发盐矿物,为水合碳酸氢钠。主要用于加工纯碱、烧碱、小苏打、泡花碱、硫化碱等,广泛应用于化工、建材、轻工、冶金、石油、纺织、医药、消防、畜牧业、玻璃、食品等工业部门。日常生活制作食品和洗涤常用碱,工业生产中碱是重要的基本化工原料。

水平井对接钻井水溶开采是开采天然碱矿最常用和有效的方法。该方法利用天然碱溶于水的特点,通过水平井定向对接钻井技术手段,形成地表和矿藏的通道,然后注水溶解,使其形成富含天然碱的高浓卤水,再抽出至地面进行加工。

薄互层碱矿是一类夹层多、矿层薄的复杂矿层,最薄矿层不足1m。采用常规的水平井对接钻井水溶开采此类矿层有两个主要缺陷:1)矿层较薄,水平段轨迹很容易偏离矿层,难以有效钻遇矿层,以致所形成的碱卤水浓度低,矿层资源利用率低;2)此类矿层可采层薄、夹层多,采用常规的直井-水平井的布井组合仅能开采一个首采层,若要开采其它首采层,须建立更多井组来开采其他首采层,不仅耗费大量时间和工程成本,而且占用较多的土地资源。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于薄互层天然碱矿床的开采方法,可使多口卤井同时对接连通,与常规直井-水平井井组对接连通相比,减少和优化总井组布置,节省工程工期和土地资源。

本发明所采用的技术方案是:适用于薄互层天然碱矿床的开采方法,包括以下步骤:

S1:根据薄互层天然碱矿的矿层厚度和完整度选择至少两个距地表不同深度的首采层及设计水溶回采单元;

S2:在最深的首采层布置至少两条直线排列的直井,所有直井均穿过所有首采层,并向所有直井注水开采、建溶腔;

S3:S2中在所有直井的同一平面上建多分支水平井,该多分支水平井与所有直井呈直线排列,多分支水平井分别沿不同深度的首采层与所有直井连通,通过封隔、射孔使所有直井在每个首采层与多分支水平井形成一个水溶回采单元,可实现多口井的对接连通,并同时开采不同的首采层,在不同的首采层上建立采输通道,有效提高钻遇矿层长度,增加了与矿层的接触面积,大大提高后期注采的出卤浓度,从而提高矿层的资源采收率,同时也减少和优化总井组布置,节省工程工期和土地资源。

进一步地,S1中根据薄互层天然碱矿的矿层厚度和完整度选择三个首采层,按距地表的深度由浅到深依次为Ⅰ碱层、Ⅱ碱层和Ⅲ碱层;

S2中在Ⅲ碱层布置直井B1和直井B2,直井B1和直井B2均穿过Ⅰ碱层、Ⅱ碱层;

S3中多分支水平井包括直井段,还包括分别设置在Ⅰ碱层、Ⅱ碱层和Ⅲ碱层的水平段Ⅰ、水平段Ⅱ和水平段Ⅲ,水平段Ⅰ、水平段Ⅱ和水平段Ⅲ与直井B1和直井B2分别通过第三分支、第二分支、第一分支连通,其中:

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