一種巖鹽井施工不穩定性地層處理技術的製作方法
2023-07-02 21:30:46 2
專利名稱：一種巖鹽井施工不穩定性地層處理技術的製作方法
技術領域：
本發明涉及巖鹽井施工技術領域，具體地是指一種巖鹽井施工不穩定性地層處理技術。
背景技術：
巖鹽通常採用「水力壓裂法」和「定向連通法」兩種水溶法開採。「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，並將裂縫迅速溶蝕、衝刷，擴展成壓裂通道；然後，從其中一 口井注入淡水，溶解礦層，生成滷水後，利用注水餘壓使滷水從另一配對井返出地面。「定向連通法」是以兩口井為一開採單元，其中一口中小半徑水平井朝目標井(直井)進行定向鑽井，或者兩口水平井朝設計的同一 「靶點」進行定向鑽進，使兩井在開採礦層下部連通，形成初始溶解通道；然後，從其中一口井注入淡水，溶解礦層，生成滷水，再利用注水餘使滷水從另一口井返出地面。由於歷史的原因，在巖鹽的開採過程中，往往先開採上部埋藏較淺的鹽礦層，經過一段時期，為提高資源利用率，再進一步開採下部巖鹽礦藏。上部鹽層的開採時，在鹽層中形成了溶腔，即形成了不穩定性地層。進行開採下部巖鹽礦及成井時，由於溶腔與井筒連通，必然會產生井筒湧漏或漏失，導致固井水泥漿沿著湧漏部位的通道進入上部採層溶腔，而不能返出地表；或者導致水泥漿被全部頂出地表，從而無法鑽井作業和固井作業，造成鹽井工程施工無法正常進行，最終導致下部巖鹽礦藏無法開採。
發明內容
本發明的目的就是要提供一種合理開採巖鹽資源，提高資源利用率，保護環境的巖鹽井施工不穩定性地層處理技術。為實現上述目的，本發明所提供的巖鹽井施工不穩定性地層處理技術，其特徵在於它通過採用對不穩定性地層進行隔離、兩次固井以完成不穩定性巖鹽地層的鑽井及成井作業，它包括以下步驟(I)鑽井作業採用三牙輪鑽井，使得鑽頭到達不穩定性地層覆蓋的下部目的採層；(2)隔離技術鑽井作業完成後，進行下套管作業將多種套管下放至目的採層，所述下管順序依次為尾管、生產套管、隔離器、循環器、生產套管、井口裝置；(3)兩次固井作業第一次固井作業固不穩定層下部井段；第二次固井作業固不穩定地層上部井段；(4)驗收及完井採用試壓設備對固井質量進行檢漏試壓檢驗。作為優選方案，所述步驟(3)中第一次固井作業採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、外均勻地充滿水泥，並採用返循環方法，將所述循環器以上水泥漿衝洗出來，候凝三天後，進行第二次固井作業；第二次固井作業採用水泥車打水泥，所述水泥漿比重1. 86，使所述隔離器以上外環形空間均勻地充滿水泥漿，完成固井作業。作為優選方案，所述步驟(4)中的試壓設備為試壓泵。本發明的優點在於本發明有著顯著的經濟效益與社會效益其一，能夠有計劃的合理開採巖鹽資源，能對溶腔等不穩定性地層覆蓋的下部巖鹽礦藏資源進行挖潛開採，從而提高資源利用率。其二，能夠有效地保護巖鹽開採區的地下水資源，防止了採礦礦層水進入第四系地層，從而保護環境。其三，為穿溶腔成井開採溶腔下部深層巖鹽奠定了基礎，為老採區的挖潛展示了廣闊的前景。其四，不僅為巖鹽礦的開採提供了新的開採技術手段，也為所有可溶性礦藏的開採和開發提供了新的途徑，具有廣闊的推廣運用前景，對我國水溶開採技術的進步具有重大意義。
具體實施例方式以下結合具體實施例對本發明作進一步的詳細描述。本發明的巖鹽井施工不穩定性地層處理技術，它通過採用對不穩定性地層進行隔離、兩次固井以完成不穩定性巖鹽地層的鑽井及成井作業，達到順利開採不穩定性地層覆蓋的下部巖鹽礦藏的目的，它的具體步驟為(I)鑽井採用三牙輪鑽井，在鑽井施工過程中，密切監視泥漿泵泵壓及電流，在保證無衝洗液返出地面的前提下，讓鑽頭順利通過溶腔，到達下部鹽礦的目的採層。(2)隔離技術鑽井作業完成後，嚴格按以下次序將多種套管下放至目的採層，其下管順利為尾管、生產套管、隔離器、循環器、生產套管、井口裝置。(3)兩次固井作業第一次固井採用泥漿泵或固井車打水泥，固不穩定層下部井段，水泥漿比重為1. 86，水泥用量按下部環空進行計算，使下部套管內、外均勻地充滿水泥，並採用返循環方法，將循環器以上水泥漿衝洗出來，防止水泥上跑將循環器固死或堵塞而使上部井段無法固井，候凝三天後，進行第二次固井；第二次固井採用水泥車，待下部井段水泥凝固後，固不穩定地層上部井段，水泥漿比重1. 86，水泥重量依據上部套管環空計算，使隔離器以上外環形空間均勻地充滿水泥漿，完成固井作業。(4)驗收及完井安裝井口裝置，採用試壓泵對固井質量進行檢漏試壓檢查，無湧水或漏水現象，檢漏試漏合格，表明不穩定地層與下部開採礦層進行了隔離，滿足水溶法巖鹽開採的需要。
權利要求
1.一種巖鹽井施工不穩定性地層處理技術，其特徵在於它通過採用對不穩定性地層進行隔離、兩次固井以完成不穩定性巖鹽地層的鑽井及成井作業，它包括以下步驟 (1)鑽井作業採用三牙輪鑽井，使得鑽頭到達不穩定性地層覆蓋的下部目的採層； (2)隔離技術鑽井作業完成後，進行下套管作業將多種套管下放至目的採層，所述下管順序依次為尾管、生產套管、隔離器、循環器、生產套管、井口裝置； (3)兩次固井作業第一次固井作業固不穩定層下部井段；第二次固井作業固不穩定地層上部井段； (4)驗收及完井採用試壓設備對固井質量進行檢漏試壓檢驗。
2.根據權利要求1所述的巖鹽井施工不穩定性地層處理技術，其特徵在於所述步驟(3)中第一次固井作業採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、外均勻地充滿水泥，並採用返循環方法，將所述循環器以上水泥漿衝洗出來，候凝三天後，進行第二次固井作業；第二次固井作業採用水泥車打水泥，所述水泥漿比重1. 86，使所述隔離器以上外環形空間均勻地充滿水泥漿，完成固井作業。
3.根據權利要求1所述的巖鹽井施工不穩定性地層處理技術，其特徵在於所述步驟(4)中的試壓設備為試壓泵。
全文摘要
本發明公開了一種巖鹽井施工不穩定性地層處理技術，它通過採用對不穩定性地層進行隔離、兩次固井以完成不穩定性巖鹽地層的鑽井及成井作業，達到順利開採不穩定性地層覆蓋的下部巖鹽礦藏的目的，它包括以下步驟(1)鑽井作業；(2)隔離技術；(3)兩次固井作業；(4)驗收及完井。本發明能夠有計劃的合理開採巖鹽資源，提高資源利用率；能夠有效地保護巖鹽開採區的地下水資源，保護環境；為穿溶腔成井開採溶腔下部深層巖鹽奠定了基礎，為老採區的挖潛展示了廣闊的前景，具有很高的推廣運用價值，對我國水溶開採技術的進步具有重大意義，有著顯著的經濟效益與社會效益。
文檔編號E21B33/13GK103032050SQ201210546008
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月14日 優先權日2012年12月14日
發明者蔣遠華, 楊曉勤, 張道紅, 李俊, 蔣向陽, 張立武 申請人:湖北雙環科技股份有限公司