[發(fā)明專利]復雜鹽巖井工、水溶聯(lián)合造腔方法

無效

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• 申請日: 2012-09-24
• 公開（公告）號: CN102828778A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設計）人: 屈丹安;任松;姜德義;陳結;楊春和
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: E21F17/16
• 分類號: E21F17/16
• 代理公司: 重慶博凱知識產(chǎn)權代理有限公司 50212
• 代理人: 穆祥維

技術領域

本發(fā)明涉及一種鹽巖地下儲庫造腔方法，尤其涉及一種復雜鹽巖井工、水溶聯(lián)合造腔方法。

背景技術

????相對其它儲備方式，鹽巖以其良好的蠕變、低滲透率及損傷自我恢復的特性，而被公認為能源儲存、高放射核廢料永久性處理的最理想的介質(zhì)。鹽巖易溶于水，利用水溶造腔技術可以實現(xiàn)地面水溶開采鹽巖建造地下鹽穴，水溶造腔具有施工易、工序簡、投資少、效益高的優(yōu)點，因而水溶開采目前是鹽巖地下儲庫造腔的主要手段。目前，國外地下鹽巖儲庫幾乎都建在巨厚鹽丘中，而我國可建地下儲庫的鹽巖均為層狀鹽巖，具有厚度薄、夾層多、品位低、埋深大（湖北云應巖層埋深為1000m）的特點。相比之下我國地下巖鹽儲庫建設難度更大、運行風險更高。我國在多夾層鹽巖地層中利用水溶技術建造能源地下儲庫時，因夾層的存在使得溶腔腔體形狀很難控制，加上國內(nèi)鹽巖品味較低，雜質(zhì)分布不均使得水溶造腔時腔體形狀不均勻擴展，導致溶腔形狀畸形。設計造腔段的巖鹽、石膏、芒硝、泥巖等為薄互層且交錯頻繁，難以找到較厚的適合建槽的鹽層段，致使鹽穴建造成腔難，鹽穴腔體的形狀難以控制。特別是針對部分不溶厚夾層，當腔體形狀擴展到一定階段時，夾層大面積懸空在鹵水浸泡一定時間后出現(xiàn)無征兆的突然垮塌，一般會造成套管的砸彎或砸斷、腔內(nèi)鹵水壓突然增大從而引發(fā)一系列次生災害。水溶技術在我國多夾層鹽礦地層中造腔時，因鹽巖品位低（國內(nèi)鹽巖的可溶物平均含量一般小于80%，夾層多為難溶和不溶物）含有很多不溶物，鹽巖中和夾層中的大量不溶在造腔過程中絕大部分沉積在腔體底部，根據(jù)現(xiàn)有造腔工程中的測井資料顯示，不溶物在鹵水中浸泡膨化后的體積占整個造腔體積的50%左右，造成溶腔體積嚴重損失，而間接產(chǎn)生的經(jīng)濟損傷一般超過50%。另外部分不溶物套管中排出時，極易造成套管堵塞，促進鹵水在套管內(nèi)結晶，最終影響造腔進度。

綜上所述，現(xiàn)有水溶造腔方法存在如下不足：一、腔體形狀難以有效的適時控制；二、在多夾層的情況下，難以保證腔體的穩(wěn)定性；三、不溶物沉積占到腔體體積50%左右，嚴重影響腔體利用率；四、高不溶物含量巖鹽中水溶法造腔建槽十分困難。

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發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術中的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供了一種提高腔體空間利用率的復雜鹽巖井工、水溶聯(lián)合造腔方法。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用了如下技術方案：

復雜鹽巖井工、水溶聯(lián)合造腔方法，包括如下步驟：

1）、在巖鹽儲庫選址，按正六邊形布置儲庫水溶鉆井；

2）、水溶鉆井鉆穿目標巖鹽層；

3）、在正六邊形中心布置井工豎井；

4）、井工豎井開挖至目標巖鹽層底部，使井工豎井底部與水溶鉆井底部的連線坡度大于1%；

5）、在井工豎井底部向水溶鉆井底部開挖連通巷道；

6）、在水溶鉆井底部巖鹽層中采用人工切割方式進行建槽；

7）、切割下來的巖鹽通過連通巷道和豎井運至地面；

8）、建槽結束后，在連通巷道豎井端安裝高壓密封閥門；

9）、關閉閥門，采用水溶法繼續(xù)建造溶腔；

10）、在水溶造腔過程中，打開連通巷道密封閥門，將溶腔底部不溶物排放至豎井底部；

11）、采用提升或多級抽放的方式將不溶物排至地表；

12）、溶腔建造完畢后，永久性密封連通巷道。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明可以解決高不溶物含量巖鹽中水溶法造腔難以建槽的問題，確保我國可用巖鹽儲庫選址；在相同地質(zhì)條件下本發(fā)明可以提高90%以上的腔體可用容積；一口豎井可以供6個儲庫使用，本發(fā)明的整體經(jīng)濟性高于單純的水溶造腔法。

附圖說明

圖1為復雜鹽巖井工、水溶聯(lián)合造腔的立體結構示意圖；

圖2為豎井分布的示意圖；

圖3為豎井開挖、巷道布置和造腔井的結構示意圖；

圖4為人工開挖建槽的結構示意圖；

圖5為水溶造腔的結構示意圖。

附圖中：?1—豎井；?2—巷道；?3—密封閥門；?4—槽；?5—溶腔；?6—油墊層；?7—技術套管；?8—中間管；?9—中心管；?10—蓋層；?11—鹽巖地層。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細地描述。

復雜鹽巖井工、水溶聯(lián)合造腔方法，該方法包括如下步驟：

1）、在巖鹽儲庫選址，按正六邊形布置儲庫水溶鉆井（如圖1所示）。

2）、水溶鉆井鉆穿目標鹽巖層。

3）、在正六邊形中心布置井工豎井（如圖2所示）。