[发明专利]盐矿钻井水溶开采增产扩容方法

说明书

本发明涉及盐矿水溶开采和盐穴储气库水溶造腔技术领域，具体涉及盐矿钻井水溶开采增产扩容方法，包括如下步骤：检测直井和斜井的通畅性；通过测井或声呐测腔数据方式查明直井端和斜井端溶腔顶端发展情况；基于所述测井或声呐测腔数据并结合钻井开采数据确定预测水平通道顶板的目标点；在所述目标点所在地表开钻新井，直至与盐腔底部水平段相连通；通过最低点钻井、固井，然后进行注水溶解，通过直井或者斜井回收卤水，促使U型腔中部盐层最终被溶解。本发明解决了水平井开采盐矿不充分的问题，不仅可以促使盐矿回采率提高50％以上，同时，盐腔体积也能扩大50％以上。

技术领域

本发明涉及盐矿水溶开采和盐穴储气库水溶造腔技术领域，具体涉及盐矿钻井水溶开采增产扩容方法。

背景技术

我国盐矿资源丰富，现已查明石盐矿床约有105处，NaCl资源储量高达14.6万亿t。同时，我国也是世界上井矿盐产量最大的国家，2014年井矿盐年产量为4800万t,2018年井矿盐年产量为5306t,预计盐矿地下空间体积在未来几年可以达到2000×10⁴m³以上。

目前，我国盐矿通常采用水平对接井水溶开采方式，开采工艺为首先打一口直井将地表与盐矿层底部贯通，再在距离直井250～350m的位置钻一口斜井，斜井的制造率一般为 0.4°/m，确保位于盐矿底部的水平段长度为150～200m。钻井结束后斜井水平端末端与直井在盐矿底部实现连通、对接，然后向其中一口井注入淡水，溶解盐矿层后形成卤水，卤水在注水余压的作用下从另外一口井返出地面，定期调换注水井和出卤井，防止盐在管壁出现结晶现象，并根据实际开采工况开展割管修井等工作，实现盐矿层开采的目的。

《自然资源部关于煤层气、油页岩、银、锆、硅灰石、硅藻土和盐矿等矿产资源合理开发利用“三率”最低指标要求(试行)的公告》(2018年第60号)要求，岩盐矿床以钻井水溶法开采为主，开采回采率不低于23％。在上述水平对接井水溶开采工艺过程中，由于盐岩的上溶速度大于侧溶速度，按照盐岩水溶规律，这种开采方式通常会形成两端高、中间低的“凹”型溶腔，导致回采率难以达到国家要求。

此外，盐岩作为优良的储存介质，是盐穴储气库建设的重要发展方向。但是传统的单井油垫水溶造腔技术施工慢，周期长，因而采用传统的技术很难找到合适的盐矿地层。因此需要从上述已有溶腔中寻找合适的老腔。但是，采用这种技术形成的“凹”型溶腔，有时候体积偏小，导致库容量较低，进而降低了已有溶腔改建储气库的经济性。

综上，水平对接井水溶开采方式主要存在的问题有：1)两井(斜井和直井)中间的“U”型盐层未得到充分开采，盐矿回采率低，导致大量矿产资源浪费；2)部分溶腔原有体积偏小，难以确保已有溶腔改建能源地下储库的容积，导致建库经济性较差。

发明内容

针对问题，本发明提供了盐矿钻井水溶开采增产扩容方法，包括如下步骤：

检测直井或斜井的通畅性；

通过测井或声呐测腔数据方式查明直井端和斜井端溶腔顶端发展情况，主要是摸清腔顶及两端部溶腔形态，以确保直井和斜井没有超高开采，从而不破坏含盐系地层，使得整个老腔的稳定性得到保证；

基于所述测井或声呐测腔数据查明的数据确定预测水平通道顶板的目标点；

在所述目标点所在地表开钻新井，直至与盐腔底部水平段相连通；

试运行成功后再固井，通过新井的中部中心套管注入淡水或溶剂溶解盐矿，通过直井或斜井回收卤水。

作为本发明的再进一步技术方案是：所述检测直井或斜井的通畅性通过注水的方式来检测，检验该直井或斜井能否作为地下溶腔体积扩大和采卤的直井或斜井，必须要保证其中一个是通畅的，从而保证U型腔中部盐层钻井注水开采后，卤水能够顺利排出，如果两个都不通畅，则该水平井不适宜进行开采。