[發(fā)明專利]一種巖鹽井施工不穩(wěn)定性地層處理技術(shù)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210546008.9
• 申請日: 2012-12-14
• 公開（公告）號: CN103032050A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣遠(yuǎn)華;楊曉勤;張道紅;李俊;蔣向陽;張立武
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北雙環(huán)科技股份有限公司
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13;E21B47/005
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 馬輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巖鹽井施工技術(shù)領(lǐng)域，具體地是指一種巖鹽井施工不穩(wěn)定性地層處理技術(shù)。

背景技術(shù)

巖鹽通常采用“水力壓裂法”和“定向連通法”兩種水溶法開采。“水力壓裂法”是利用水的不可壓縮性及傳壓性，以及水對鹽類礦床的溶解性，在高壓下使兩井間礦層形成裂縫，并將裂縫迅速溶蝕、沖刷，擴(kuò)展成壓裂通道；然后，從其中一口井注入淡水，溶解礦層，生成鹵水后，利用注水余壓使鹵水從另一配對井返出地面。“定向連通法”是以兩口井為一開采單元，其中一口中小半徑水平井朝目標(biāo)井（直井）進(jìn)行定向鉆井，或者兩口水平井朝設(shè)計(jì)的同一“靶點(diǎn)”進(jìn)行定向鉆進(jìn)，使兩井在開采礦層下部連通，形成初始溶解通道；然后，從其中一口井注入淡水，溶解礦層，生成鹵水，再利用注水余使鹵水從另一口井返出地面。

由于歷史的原因，在巖鹽的開采過程中，往往先開采上部埋藏較淺的鹽礦層，經(jīng)過一段時(shí)期，為提高資源利用率，再進(jìn)一步開采下部巖鹽礦藏。上部鹽層的開采時(shí)，在鹽層中形成了溶腔，即形成了不穩(wěn)定性地層。進(jìn)行開采下部巖鹽礦及成井時(shí)，由于溶腔與井筒連通，必然會產(chǎn)生井筒涌漏或漏失，導(dǎo)致固井水泥漿沿著涌漏部位的通道進(jìn)入上部采層溶腔，而不能返出地表；或者導(dǎo)致水泥漿被全部頂出地表，從而無法鉆井作業(yè)和固井作業(yè)，造成鹽井工程施工無法正常進(jìn)行，最終導(dǎo)致下部巖鹽礦藏?zé)o法開采。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是要提供一種合理開采巖鹽資源，提高資源利用率，保護(hù)環(huán)境的巖鹽井施工不穩(wěn)定性地層處理技術(shù)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的巖鹽井施工不穩(wěn)定性地層處理技術(shù)，其特征在于：它通過采用對不穩(wěn)定性地層進(jìn)行隔離、兩次固井以完成不穩(wěn)定性巖鹽地層的鉆井及成井作業(yè)，它包括以下步驟：

（1）鉆井作業(yè)：采用三牙輪鉆井，使得鉆頭到達(dá)不穩(wěn)定性地層覆蓋的下部目的采層；

（2）隔離技術(shù)：鉆井作業(yè)完成后，進(jìn)行下套管作業(yè)將多種套管下放至目的采層，所述下管順序依次為：尾管、生產(chǎn)套管、隔離器、循環(huán)器、生產(chǎn)套管、井口裝置；

（3）兩次固井作業(yè)：第一次固井作業(yè)固不穩(wěn)定層下部井段；第二次固井作業(yè)固不穩(wěn)定地層上部井段；

（4）驗(yàn)收及完井：采用試壓設(shè)備對固井質(zhì)量進(jìn)行檢漏試壓檢驗(yàn)。

作為優(yōu)選方案，所述步驟（3）中第一次固井作業(yè)采用泥漿泵或固井車打水泥，所述水泥漿比重為1.86，使下部套管內(nèi)、外均勻地充滿水泥，并采用返循環(huán)方法，將所述循環(huán)器以上水泥漿沖洗出來，候凝三天后，進(jìn)行第二次固井作業(yè)；第二次固井作業(yè)采用水泥車打水泥，所述水泥漿比重1.86，使所述隔離器以上外環(huán)形空間均勻地充滿水泥漿，完成固井作業(yè)。

作為優(yōu)選方案，所述步驟（4）中的試壓設(shè)備為試壓泵。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明有著顯著的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益：

其一，能夠有計(jì)劃的合理開采巖鹽資源，能對溶腔等不穩(wěn)定性地層覆蓋的下部巖鹽礦藏資源進(jìn)行挖潛開采，從而提高資源利用率。

其二，能夠有效地保護(hù)巖鹽開采區(qū)的地下水資源，防止了采礦礦層水進(jìn)入第四系地層，從而保護(hù)環(huán)境。

其三，為穿溶腔成井開采溶腔下部深層巖鹽奠定了基礎(chǔ)，為老采區(qū)的挖潛展示了廣闊的前景。

其四，不僅為巖鹽礦的開采提供了新的開采技術(shù)手段，也為所有可溶性礦藏的開采和開發(fā)提供了新的途徑，具有廣闊的推廣運(yùn)用前景，對我國水溶開采技術(shù)的進(jìn)步具有重大意義。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

本發(fā)明的巖鹽井施工不穩(wěn)定性地層處理技術(shù)，它通過采用對不穩(wěn)定性地層進(jìn)行隔離、兩次固井以完成不穩(wěn)定性巖鹽地層的鉆井及成井作業(yè)，達(dá)到順利開采不穩(wěn)定性地層覆蓋的下部巖鹽礦藏的目的，它的具體步驟為：

（1）鉆井：采用三牙輪鉆井，在鉆井施工過程中，密切監(jiān)視泥漿泵泵壓及電流，在保證無沖洗液返出地面的前提下，讓鉆頭順利通過溶腔，到達(dá)下部鹽礦的目的采層。

（2）隔離技術(shù)：鉆井作業(yè)完成后，嚴(yán)格按以下次序?qū)⒍喾N套管下放至目的采層，其下管順利為：尾管、生產(chǎn)套管、隔離器、循環(huán)器、生產(chǎn)套管、井口裝置。

（3）兩次固井作業(yè)：第一次固井采用泥漿泵或固井車打水泥，固不穩(wěn)定層下部井段，水泥漿比重為1.86，水泥用量按下部環(huán)空進(jìn)行計(jì)算，使下部套管內(nèi)、外均勻地充滿水泥，并采用返循環(huán)方法，將循環(huán)器以上水泥漿沖洗出來，防止水泥上跑將循環(huán)器固死或堵塞而使上部井段無法固井，候凝三天后，進(jìn)行第二次固井；第二次固井采用水泥車，待下部井段水泥凝固后，固不穩(wěn)定地層上部井段，水泥漿比重1.86，水泥重量依據(jù)上部套管環(huán)空計(jì)算，使隔離器以上外環(huán)形空間均勻地充滿水泥漿，完成固井作業(yè)。

（4）驗(yàn)收及完井：安裝井口裝置，采用試壓泵對固井質(zhì)量進(jìn)行檢漏試壓檢查，無涌水或漏水現(xiàn)象，檢漏試漏合格，表明不穩(wěn)定地層與下部開采礦層進(jìn)行了隔離，滿足水溶法巖鹽開采的需要。