提高注水压力 加速盐井连通：水溶采矿方法的探索.pdf

t 中国井矿盐 } 1 9 9 5年第 3期 ‘ 总第 1 2 1期 提高注水 压力 加速盐井 连通 水溶采矿方法 的探索 广东南方制碱有限公 司龙 归硝盐矿刘佐 天 7 } f 摘要 广 东龙归硝盐矿 自 1 9 9 3年 7月试 车以来 ， 按设 计采用油 垫法泳溶 开采。 f 通过 一年 多的试生产遣 行 ， 均未达 到设计要求。 针对 当前 卤水戒度低 、 l耗油 柴油 ， 耗 电量较 大及产 量上不去等 问题 。力争探 索出一条更加 完善的水溶采矿 方法 提 高 注水压 力， 加速 盐井连通 。提 高卤水最度 ， 降低 生产成拳， 争取达到设计要求 ， 使 企业 获 得 更好 的经 济 最 益 。 ‘ 关 键 词 兰 竖， 强 水压 力 1 问题 的提 出 龙 归硝盐矿按 设 计为 油垫法 水溶开 采 。 自 I 9 9 3年 7月试车 以来 ， 卤水 的产量与质 量 逐渐缓慢 提高 ， 能 够满 足当前 化工 试生产 的 需求 。 但经过 一年 多的建槽 和扩 槽 ， 除个 别盐 井 3 一 l井 和 3 --2井 自然连 通 外 ， 其 余盐 井仍需继续油垫扩槽 。 单 井循 环生产 ， 产量 与 质量都未达到设计要求 ， 尤其采用正循环生 产时 ， 卤水 浓度 低 ， 须循 环两次 才 能 达 到要 求 ， 而 且耗 费大量 的柴油 每井每月 约 4吨 和 电能 。因此 ， 设法寻 找新 的方 法 ， 以期实现 盐井早 日连通 ， 提高 卤水浓度 ， 稳定生产 。 龙归硝盐矿的特点之一是上部盐层顶有 一 卤水带 ， 钻进和固井时， 泥浆和水泥浆往往 严重漏失。 完井后管外试压 6 MP a ， 这就限定 提高 注水压 力不能超过 6 MP a 。实践中 ， 按 矿 区的现有 条 件， 井 口压 力一般 控 制 在 5 MP a 以 内 。 由于受到矿 区特 点的限 嗣 ， 为达 到尽 早 连通 的 目的 ， 应 该在 已具一 定溶腔 的 盐井进 行试验 ， 效 果才好 。因为这样 的盐井 ， 即使进 行压裂 ， 其破裂压 力值亦不存在 ， 如湖北 省化 工 厂一号 采区 1 0 1 井 和 2 0 3井 ， 经 过对 流建 盘f ， ， 开 ， 莲霪 ‘“ ‘ 习 ⋯ 。 蓬 一 维普资讯 I 中 国井矿盐} 1 9 9 5 年第3 期‘ 基第l n湘 龙归硝盐矿属下第三系内陆湖相沉积硝 盐矿床 ， 分布面积 3平方公 里 ， 是个贮量很小 的矿床 。矿体埋深 4 8 0 5 5 0米， 矿层倾角平 缓 。共有五 层岩盐 ， 盐层都较薄 ， 以第 【I盐 层较厚 ， l 号盐层厚度 9 ～2 3 米， - 号盐层厚 度 7 ～2 1米 ，IⅣ V盐 层厚度 只有 1 ～5米 ， 五层岩盐总厚 5 O 米左右。 品位中等， N a C [ 平 均 品位均为 7 0 。矿 区构造及矿石成分简 单 。 对水溶采矿来说， 本矿的水文地质条件较 为复杂 ． 岩盐顶部为混砾岩 盐溶 角砾岩 ， 即 第三含水层见图 1 。假如生产注水与其窜通 后， 即无卤水返回， 给采矿带来很大困难。 在这 样 小、 薄 、 杂 的 矿床 中进 行 开 采工 作 ， 既要考虑充分利用资源， 最大限度提高 回 采 率 ； 又要 安全 生产 ， 保证矿 山服务 年限 ， 保 证矿 区地 面不受影响 。 2 ． 2加压连 通的依据 1 岩盐易溶于水 ， 且 晶间 或盐粒间是有 孔 隙的 ， 矿石中也会 存在微细裂 隙。 2 本 矿区岩盐 的抗压强度低 于顶 、 底 板 和泥岩夹矸 的抗压强度 ， 所 以一 般来 说 ， 提高 注水 压 力后 ， 受其 影响的首 先应 该是盐层 中 的薄弱部位 。 3 岩盐矿层不是均质体， 层面和泥岩夹 矸可以 限制 裂隙向上发 展 ， 一 般不 会造成 窜 顶 。 4 经过一段时问油垫建槽后， 井筒两口 距四 周 已有 一定的溶腔 ， 其形 状应是 较为 扁 平的。 在这样的溶腔 中提高注水压力后 ， 水 就 会通过晶隙和 黻细裂 隙传递到盐槽附近的孔 隙中， 压力较高的孔隙水， 苒向压力较低的孔 隙渗透。 如此逐渐按径向窜动和扩散， 就可能 在 某个时候通 向另一 口井 。此时孔隙连成了 裂隙， 不断注水 ， 不断溶解岩盐， 裂 隙不断扩 大 ， 两井就会连通 投产。 5 注水压 力控制在 完井试压 的压 力范 围 内 6 MP a ， 应是 比较安全的 。 6 龙 归硝盐矿 区井组 内 ， 井间距离原 为 5 5 ～6 0米 ， 经 建槽后 ， 两 溶 腔边缘 的距离 只 有 3 0米左右 ， 距离短 ， 较 易连通投产 。 3 试验 的简 要过程 3 ． 1 选择合适盐 井作为试验 井 根据盐 层较厚 ， 品位较 高 ， 盐层 较稳定 ， 对 比准 确， 盐井固井质量较好等 情况选择 5 2井作 为试验 井。 j 3 ． 2 主要 工艺过程 1 1 9 9 4年 1 1月 1 0日旧 D4 6 5 09 建槽 泵 往 5 2井 、 6 I2井按’单井 对 流方 式 注水 ， 6 2井主要是用来平衡注水压力 。 2 l 1月 l 1日， 关 小 6 2井 注 水 阀和 5 2井 回卤阀 ， 压 力控 制在 5 MP a以 内 ， 此 时 生产系 统 注水 压 力 2 MP a左 右 的 5 3 井 回卤量有时大于 注水 量。 3 l 1月 1 8日 l 10 0发现生产 系统的 5 3井注水 量迅速下 降， 5 2井注 水压力升 到 4 ． 6 MP a ， 5 2井的注 水 已窜 到 5 3井 ， 其 回卤量迅速 上升， 1 4 t 1 5达到最大值 4 2 ． 5 米 ／ 时 ， 5 2井 回卤量很 快下降 。证 明 5 2 井 5 3井 已有裂隙连通 。 4 关闭 6 2井注水 阀 ， 5 2井注水逐 渐 加大 ， l 1月 1 8日 1 5 0 0达 到 3 5米 ／ 时{ 关闭 5 3井生产注水 阀 ， 回卤由 8 ． 8米 ／ 时 升至 4 2 ． 5米 ／ 时。1 6；3 0 ， 5 2井注水量大 于 5 3 井回卤量 ， 正常投入生产见图 2 。 7 1井与 7 2井按类似方法 于 1 9 9 4 年 l 1 月 8日经提高注 水压力后连通 了。 由于 没有仪表， 有关参数无法收集 1 1 井与 1 2井原 已提 高 注水 压 力扩 槽 多时 ， 后纳 入 生 产系统生产 ， 于 l 9 9 4年 l 1月 3 0日经试验证 实连通 ， 投 入生产 。 在成功地连 通上 述盐 井后， 1 9 9 5年 1月 1 4日， 2 2井与 2 1井按上述方法 ， 经提高 注水压 力后也连通了见图 3 。 维普资讯 l 中国井 矿盐 ， 1 9 9 5年第 3期 总 第 1 2 1期 围 2 5 --2 5 3井连 通 的后 压力 洼水量 、 回卤量 变化 曲线 围 圉 a 2 一l 井 、 2 2井连通前后压力、 注水量、 回卤量变化曲线圈 4 结束语 4 ． 1 两井连 通后， 两 井产量增大 由原来单 井的 7 ～1 0米 ／ 时增 至双井 的 4 0米 ／ 时， 卤水浓 度 也提 高 了 ， Na CI 由 2 2 0 克／ 升 升至 2 5 0克／ 升 ， 连通后 的 盐井便 于操 作， 便于管理 。 4 ． 2 节约柴 油 原 每井每 月需 注柴油 4吨 连 通 后不需 要 注油 了。四对 连通井 一年 可节 省柴油 3 8 4 吨 ， 折 合人民币 9 2万元 柴油单价 按 2 4 0 0元 ／ 吨计 ； 另外还 可节 省电能 。 龙 归硝盐 矿在 油垫 建 槽后 期或 扩 槽 初 期 ， 盐井 已具有一定溶腔 之后 ， 通过提高 注水 压 力， 可以加快 两井连通 ， 实现 井组的 稳定生 产 ， 降 低生产成 本 ， 提高 企业经济效益 。实践 证明 ， 此法在我 矿是成功 的。 维普资讯