[發明專利]用于空氣驅動采鹵系統的采鹵方法

在審

• 申請號: 202010912982.7
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN112112615A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 山成祥
• 申請（專利權）人: 山成祥
• 主分類號: E21B43/25
• 分類號: E21B43/25;E21B43/08
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 張瑩

本發明涉及地下鹵水開采技術領域。本發明所述用于空氣驅動采鹵系統的采鹵方法包括如下步驟：步驟一)啟動空壓機組(6)，并向所述多個注氣孔(4)通過與空壓機組(6)連接的輸氣管(5)注入壓縮空氣，使壓縮空氣通過注氣管(42)進入細碎屑含水層(8)，驅動細碎屑含水層(8)中的鹵水流向多個集鹵井(3)和導鹵管(22)。然后，鹵水通過導鹵管(22)上的篩孔(23)進入水平導鹵孔中的導鹵管(22)。步驟二)將導鹵管(22)的鹵水排出到輸鹵渠(1)，從而實現對鹵水的驅動開采過程。本發明能夠降低采鹵成本，大大提高采鹵量、提升采礦效率和提高采收率。

技術領域

本申請涉及在低孔隙度、低給水度、低滲透率地層條件下采用集鹵井、注氣孔和定向導鹵管相結合的一種用于空氣驅動采鹵系統的采鹵方法。

背景技術

我國是全球最大的鉀肥消費國，鉀肥消費量占到了全球消費量的25％。而我國的鉀鹽資源量僅占全球已探明儲量的2％，但生產量卻占到了全球產量的15％。鉀鹽是我國七種大宗緊缺礦產之一，已成為保障國家糧食安全的重要戰略資源。中國KCl地質儲量約9.9億噸，以液體鹵水礦為主，97％分布在青海和新疆的鹵水型鹽湖礦床。我國鉀肥主要通過采集鹽湖地下鹵水生產。隨著鹽湖開發年限的延續、開發強度的增加、和生產量的加大，目前一部分鹽湖已經無鹵水可采，絕大部分鹽湖鹽巖層地表潛鹵水礦已經枯竭，特別是柴達木盆地鹽湖早已在開采鹽巖層下部的地下鹵水，除了少數鹽湖通過補水和固液轉化暫時緩解了采鹵的困境，絕大部分鹽湖采鹵量已無法滿足生產需求。我國鹽湖資源服務年限已不足30年。

柴達木盆地鹽湖區在表層鹽巖層以下賦存有大量深層鹵水，其儲鹵層主要為一些含鹽細砂層、粉砂層為主的松散沉積和低孔隙率的巖鹽層。這類儲鹵層滲透率低、給水度小、采鹵工程施工難度大、鹵渠開挖成本高，其采鹵量無法滿足生產需求。隨著時間的推移，鹵水供需矛盾將會更加突出，尋求簡單快速、高效的科學采鹵技術迫在眉睫。所以本次發明在一種地層低孔隙度、低給水度、低滲透率條件下采用集鹵井、注氣孔、定向導鹵管相結合的一種空氣驅動采鹵方法用來開采鹵水礦。

發明內容

本申請要解決的技術問題在于用于空氣驅動采鹵系統的采鹵方法，能夠降低采鹵成本，大大提高采鹵量、提升采礦效率和提高采收率。

本發明的一種用于空氣驅動采鹵系統的采鹵方法，所述空氣驅動采鹵系統包括輸鹵渠(1)、水平導鹵孔(2)、多個集鹵井(3)、多個注氣孔(4)、輸氣管(5)、空壓機組(6)、上隔水層(7)、細碎屑含水層(8)、下隔水層(9)，其特征在于，所述注氣孔(4)下部延伸至下隔水層(9)的頂部，在上隔水層(7)段設置有套管(41)，所述套管(41)內設置有注氣管(42)，所述注氣管(42)下端設置有出氣孔，并纏有絲網，形成注氣篩管(43)；所述水平導鹵孔(2)內放置含有篩孔的導鹵管(22)，所述導鹵管(22)將所述多個集鹵井(3)從細碎屑含水層(8)底部貫穿連接，集鹵井(3)及細碎屑含水層的鹵水可通過所述篩孔(23)進入導鹵管(22)，所述導鹵管(22)的一側通過注氣管(21)注氣或出口處設置抽鹵泵(24)，將鹵水輸送至輸鹵渠(1)；

所述用于空氣驅動采鹵系統的采鹵方法包括如下步驟：步驟一)啟動空壓機組(6)，并向所述多個注氣孔(4)通過與空壓機組(6)連接的輸氣管(5)注入壓縮空氣，使壓縮空氣通過注氣管(42)進入細碎屑含水層(8)，驅動細碎屑含水層(8)中的鹵水流向多個集鹵井(3)和導鹵管(22)。然后，鹵水通過導鹵管(22)上的篩孔(23)進入水平導鹵孔中的導鹵管(22)；步驟二)將導鹵管(22)的鹵水排出到輸鹵渠(1)，從而實現對鹵水的驅動開采過程。

可選的，其中步驟二)中，是通過設置在水平導鹵孔(2)一側的注氣管(21)，經輸氣管(5)注氣的方式或通過設置在水平導鹵孔(2)另一側的抽鹵泵(24)進行抽鹵的方式，將導鹵管(22)的鹵水排出到輸鹵渠(1)。

可選的，其中步驟一)中，注氣量及注氣壓力為：根據實驗結果注氣壓力≤0.8Mpa，根據含水層厚度確定注氣量，每個注氣層的注氣量≥0.05m3/min。