[發明專利]一種基于對井開采式老井的鹽巖溶腔建造方法及其應用

在審

• 申請號: 201710159251.8
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN107035343A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 劉偉;康燕飛;姜德義;陳結;李銀平;施錫林;李曉康;劉帥;李林;任松;殷黎明;劉俊新
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;E21B43/28
• 代理公司: 成都知集市專利代理事務所(普通合伙)51236
• 代理人: 王慶海

技術領域

本發明涉及一種基于對井開采式老井的鹽巖溶腔建造方法及其應用，屬于鹽礦開采技術領域。

背景技術

鹽資源的開發在國家的經濟活動中具有舉足輕重的地位，鹽的開發方式大體分為三種：深井開采、水溶開采和日曬蒸發。深井開采是先將豎井通到礦井底部，然后通過鉆井、開鑿、爆破等方式在豎井之間建起棋盤狀分布的隔間，最后將開采出來的大塊鹽礦粉碎后由傳送帶運到地面；水溶開采是先往井中注水將鹽溶解，再將鹽溶液抽上來運到加工廠進行脫水處理；日曬蒸發是海水和鹽水湖中的鹽通過日曬的方式提取；上述三種開采途徑各具優缺點，其中，在我國采用最多、最先進的開采方式為對井開采方式，由于我國的地下巖層均為層狀鹽巖，厚度薄，開采難度大，外加開采設備的落后及管理上的疏忽，導致開采后形成了大量的馬鞍形老井，鹽礦的開采率較低，并且后期的二次開發難度極大地增加，造成了鹽礦資源的浪費。

鹽巖具有低滲透性、低孔隙度和良好的流變特性，被國際公認為能源儲存的最佳介質。為解決日益嚴重的能源危機，建立能源戰略儲備勢在必行，相對其它能源儲備方式，鹽巖地下能源儲備庫具有安全、經濟的特點，是能源戰略儲備工作中最重要的一環。國外的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，其厚度薄、品位低、難溶夾層多，因此，我國地下鹽巖儲庫建設難度更大、運行風險更高，已成為制約我國發展地下能源戰略儲庫的絆腳石。

在我國，通過對井開采方式遺留下來的大量的馬鞍形老井，這些馬鞍形老井水平段較長，溶解時多采用無油墊開采，水平段難以有效溶解，尺寸較小，甚至已經堵塞(雖然堵塞，但水可以從溶渣孔隙流通)，無法繼續進行開采且無法滿足儲油儲氣的需求，同時溶解主要發生在兩井口的上方，易造成頂板漏失等事故的發生，難以用來作為國家能源戰略儲庫。

發明內容

為了彌補現有技術的不足，本發明提供了一種基于對井開采式老井的鹽巖溶腔建造方法及其應用，以解決現有技術中存在的問題。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種基于對井開采式老井的鹽巖溶腔建造方法，所述建造方法包括以下步驟：

(1)探測檢查，對所述對井開采式老井進行探測檢查；

(2)鉆井，在兩個老井之間鉆設一鉆井，所述鉆井伸至所述對井開采式老井的水平段；

(3)下管，在所述鉆井內下設一套管和一中心管，所述套管套設于所述中心管外；

(4)注油，在所述套管與中心管之間注油；

(5)自所述中心管內注入淡水，所述淡水通過老井水平段到達兩側老井，并溶解鹽巖變為鹵水，所述鹵水從兩側老井排出；

(6)當所述溶腔達到既定的體積，停止注入淡水，建造完成。

進一步優化地，所述步驟(1)的探測檢查方法：

首先，對老井的井身完整性與密閉性進行檢測，選取井身完整性和密閉性良好的老井用于本建造方法施工；

其次，對上述選取的老井進行聲納測試，獲取其形態、層位與尺寸，并確定其水平段堵塞情形。

進一步優化地，所述中心管的下端伸出所述套管的下端形成裸眼段。

進一步優化地，所述注入的油液在所述套管與中心管之間以及所述裸眼段處形成油墊。

進一步優化地，所述注入的油液為柴油。

一種上述鹽巖溶腔建造方法在地下能源儲備庫建造中的應用。

本發明的有益效果是：

該鹽巖溶腔建造方法通過在兩個老井之間鉆設一鉆井，可有效地對雙井開采形成的老井的水平段進行解堵增容，將對井開采變為三井開采。具體為從中間的鉆井通入淡水，該淡水首先在該水平段溶解鹽巖，在自中間鉆井流到兩側老井的過程中，逐漸變為飽和的鹵水，飽和的鹵水無法再溶解鹽巖，并最終從兩側的老井排出，因此該鹽巖溶腔建造方法主要對水平段進行擴腔，實現了對雙井開采形成的老井水平段鹽巖進行有效地水溶開采，解決了傳統老井水平段堵塞的難題，提高了鹽礦的開采率，節省了鹽礦資源，提高經濟效益；同時，在溶腔的過程中可進行合理控制，最終形成的腔體具有體積大、形態好的優點。

通過該鹽巖溶腔建造方法建造的溶腔，具有較大的體積，可作為國家戰略能源儲庫，有效地解決了我國的地下巖層由于層狀鹽巖、厚度薄而無法儲油儲氣的狀況，具有重要的戰略意義，適于廣泛推廣應用。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖中，1、老井，2、鉆井，3、套管，4、中心管，5、油墊，6、淡水，7、鹵水，8、裸眼段，9、最初狀態，10、溶腔狀態，11、最終狀態。

具體實施方式