[發明專利]深薄層天然堿、鹽、硝對井多層連通開采工藝

無效

• 申請號: 200910064090.X
• 申請日: 2009-01-19
• 公開（公告）號: CN101476460A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 齊鐵新;任保祥;董峰;任錢云;劉九喜;王上行;張少宇;張健
• 申請（專利權）人: 桐柏安棚堿礦有限責任公司
• 主分類號: E21B43/28
• 分類號: E21B43/28;E21B43/26
• 代理公司: 南陽市智博維創專利事務所
• 代理人: 楊士鈞

所屬技術領域

本發明涉及埋藏較深的天然堿、鹽、硝開采技術領域，具體涉及一種深薄層天然堿、鹽、硝對井多層連通開采工藝。

背景技術

對于埋藏在地下的可溶性天然鹽、堿、硝的開采技術已經研究了很多年，并取得了很多重大成果。目前通行的方法是：埋藏較淺時就采用機械旱采技術，把礦石用機械挖出后再溶解生產所需要的產品(如美國的綠河堿礦等)；埋藏較深而礦層較厚時，可采用水平井技術連通兩井(目前國內大多數井鹽礦的方法)，從而達到經濟有效的開采目的；但對于埋藏較深而礦層較薄的天然堿、鹽、硝可溶性鹽堿礦來說，由于礦層太薄(每層總堿層厚度只有1—4米，其中的巖石夾層占一半以上，而且呈千層餅狀)，埋藏太深(埋深2200—2600米)，這兩種方法都不可能實施；首先是如果堿礦石埋藏很深，如超過200米，旱采從經濟和技術上都不可行；其次是堿層較薄，而且還是千層餅狀，水平對井連通法不僅造價太高，甚至在技術上還不能有效連通，即使連通后，因礦層太薄及水平段距離太小，使得礦山的回采率太小而浪費資源，達不到經濟、有效的開采。

發明內容

為了解決這一開采難題，本發明總結了歷年來的生產經驗和安棚堿礦的實際采礦情況，綜合分析了鉆井水溶開采的問題，本發明為此提供一種深薄層天然堿、鹽、硝對井多層連通開采工藝，可以對埋藏較深的天然堿、鹽、硝進行經濟、有效的開采。

為達到上述目的，本發明采取的技術方案是：

1、由于堿礦層太薄，井距太近控制的儲量太小，堿井未到使用壽命期就需報廢，所以要利用地面以下1200米處的地層裂縫是垂直裂縫及垂直裂縫會向不同方向延伸的特點，把井距擴大到400—500米左右；

2、由于堿礦層夾石和頂底板的水溶性遠小于堿層，利用多次壓裂把礦層和頂底板撕裂，使得裂縫兩傍的堿層都能和注井雜水有效接觸而被溶解出來，最大限度地利用堿資源；

3、當溶腔增大到一定程度時，眾多的垂直裂縫會不斷向四方擴展，并且在一個主要方向和數個次要方向上擴展的更遠，最終裂縫會相互交錯而實現對井的連通；本發明采用礦層的走向、地應力和裂縫方向測試技術，確定井組的主要裂縫延伸方向后，在較遠(400—500米)的距離處布置對井井組，以便在適當的時間內實現連通；

4、在對井實現連通后，由于溶解通道的不斷擴大，溶質的擴散距離也隨之增加，從而導致采出鹵的濃度(或采鹵量)也開始下降；所以在間隔一段時間后就要再進行壓裂，以提高裂縫的長度和高度，增加溶質的接觸面積，把能夠采出來的堿礦層都溶解出來，以增加采鹵濃度或數量。

本發明為對井遠距離(400—500米)多層壓裂連通法開采薄層天然堿礦。

根據以上方案，經過多年的研究和試生產，采取以下的相關技術指標達到經濟采礦和生產的目的：

1、當井組位置確定并完井后，每對井都開始壓裂建槽，生產指標是：注水6小時(注水量為40m³/h，壓力30MPa)，悶井4小時(注水量為0m³/h，壓力20MPa左右)，循環返水2小時(返水量為40—100m³/h，壓力12—20MPa)，如此往復循環壓裂和泄壓，使堿層頂板在膨脹和縮小的過程中出現破碎，從而使溶腔不斷擴大，裂縫不斷延長，直到兩井的延長裂縫相交連通為止。

2、兩井連通后，在正常生產壓力(12—15MPa)下，穩定生產一段時間。當鹵水濃度或采鹵量有所下降后，再把兩井關井注水，提高壓力至20—25MPa進行壓裂，以便將礦層再次壓開裂縫，從而擴大堿層和溶劑的接觸面積，以提高鹵水產量。

自本發明以來，安棚堿礦的采鹵生產已經達到正常穩定的生產，并取得良好的經濟效益和社會效益。

附圖說明

下面結合附圖，對本發明做進一步說明。

圖1是本發明的裂縫延伸情況俯視圖。

圖2是本發明的裂縫延伸情況側視圖。

具體實施方式

本發明為一種埋藏較深(埋深大于2000米)，且礦層較薄(每個堿礦層厚度只有1—4米，其中的巖石夾層占一半以上，而且呈千層餅狀)的天然堿礦床經濟有效的開采工藝。

本發明采取的工藝如下：

1、由于堿礦層太薄，井距太近控制的儲量太小，堿井未到使用壽命期就需報廢，所以要利用地面以下1200米處的地層裂縫是垂直裂縫及垂直裂縫會向不同方向延伸的特點，把井距擴大到400—500米左右；

2、由于堿礦層夾石和頂底板的水溶性遠小于堿層，利用多次壓裂把礦層和頂底板撕裂，使得裂縫兩傍的堿層都能和注井雜水有效接觸而被溶解出來，最大限度地利用堿資源；