一种基于对井开采式老井的盐岩溶腔建造方法及其应用与流程

文档序号:11573551阅读:508来源:国知局

本发明涉及一种基于对井开采式老井的盐岩溶腔建造方法及其应用,属于盐矿开采技术领域。



背景技术:

盐资源的开发在国家的经济活动中具有举足轻重的地位,盐的开发方式大体分为三种:深井开采、水溶开采和日晒蒸发。深井开采是先将竖井通到矿井底部,然后通过钻井、开凿、爆破等方式在竖井之间建起棋盘状分布的隔间,最后将开采出来的大块盐矿粉碎后由传送带运到地面;水溶开采是先往井中注水将盐溶解,再将盐溶液抽上来运到加工厂进行脱水处理;日晒蒸发是海水和盐水湖中的盐通过日晒的方式提取;上述三种开采途径各具优缺点,其中,在我国采用最多、最先进的开采方式为对井开采方式,由于我国的地下岩层均为层状盐岩,厚度薄,开采难度大,外加开采设备的落后及管理上的疏忽,导致开采后形成了大量的马鞍形老井,盐矿的开采率较低,并且后期的二次开发难度极大地增加,造成了盐矿资源的浪费。

盐岩具有低渗透性、低孔隙度和良好的流变特性,被国际公认为能源储存的最佳介质。为解决日益严重的能源危机,建立能源战略储备势在必行,相对其它能源储备方式,盐岩地下能源储备库具有安全、经济的特点,是能源战略储备工作中最重要的一环。国外的地下盐岩储库几乎都建在巨厚盐丘中,而我国可建地下储库的盐岩均为层状盐岩,其厚度薄、品位低、难溶夹层多,因此,我国地下盐岩储库建设难度更大、运行风险更高,已成为制约我国发展地下能源战略储库的绊脚石。

在我国,通过对井开采方式遗留下来的大量的马鞍形老井,这些马鞍形老井水平段较长,溶解时多采用无油垫开采,水平段难以有效溶解,尺寸较小,甚至已经堵塞(虽然堵塞,但水可以从溶渣孔隙流通),无法继续进行开采且无法满足储油储气的需求,同时溶解主要发生在两井口的上方,易造成顶板漏失等事故的发生,难以用来作为国家能源战略储库。



技术实现要素:

为了弥补现有技术的不足,本发明提供了一种基于对井开采式老井的盐岩溶腔建造方法及其应用,以解决现有技术中存在的问题。

本发明是通过如下技术方案实现的:

一种基于对井开采式老井的盐岩溶腔建造方法,所述建造方法包括以下步骤:

(1)探测检查,对所述对井开采式老井进行探测检查;

(2)钻井,在两个老井之间钻设一钻井,所述钻井伸至所述对井开采式老井的水平段;

(3)下管,在所述钻井内下设一套管和一中心管,所述套管套设于所述中心管外;

(4)注油,在所述套管与中心管之间注油;

(5)自所述中心管内注入淡水,所述淡水通过老井水平段到达两侧老井,并溶解盐岩变为卤水,所述卤水从两侧老井排出;

(6)当所述溶腔达到既定的体积,停止注入淡水,建造完成。

进一步优化地,所述步骤(1)的探测检查方法:

首先,对老井的井身完整性与密闭性进行检测,选取井身完整性和密闭性良好的老井用于本建造方法施工;

其次,对上述选取的老井进行声纳测试,获取其形态、层位与尺寸,并确定其水平段堵塞情形。

进一步优化地,所述中心管的下端伸出所述套管的下端形成裸眼段。

进一步优化地,所述注入的油液在所述套管与中心管之间以及所述裸眼段处形成油垫。

进一步优化地,所述注入的油液为柴油。

一种上述盐岩溶腔建造方法在地下能源储备库建造中的应用。

本发明的有益效果是:

该盐岩溶腔建造方法通过在两个老井之间钻设一钻井,可有效地对双井开采形成的老井的水平段进行解堵增容,将对井开采变为三井开采。具体为从中间的钻井通入淡水,该淡水首先在该水平段溶解盐岩,在自中间钻井流到两侧老井的过程中,逐渐变为饱和的卤水,饱和的卤水无法再溶解盐岩,并最终从两侧的老井排出,因此该盐岩溶腔建造方法主要对水平段进行扩腔,实现了对双井开采形成的老井水平段盐岩进行有效地水溶开采,解决了传统老井水平段堵塞的难题,提高了盐矿的开采率,节省了盐矿资源,提高经济效益;同时,在溶腔的过程中可进行合理控制,最终形成的腔体具有体积大、形态好的优点。

通过该盐岩溶腔建造方法建造的溶腔,具有较大的体积,可作为国家战略能源储库,有效地解决了我国的地下岩层由于层状盐岩、厚度薄而无法储油储气的状况,具有重要的战略意义,适于广泛推广应用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中,1、老井,2、钻井,3、套管,4、中心管,5、油垫,6、淡水,7、卤水,8、裸眼段,9、最初状态,10、溶腔状态,11、最终状态。

具体实施方式

为能清楚说明本发明技术方案的技术特点,下面通过具体实施方式,并结合其附图,对本发明进行详细阐述。

实施例1

如图1所示,本实施例提供了一种基于对井开采式老井的盐岩溶腔建造方法,所述建造方法包括以下步骤:

(1)探测检查,对所述对井开采式老井1进行探测检查;

(2)钻井,在两个老井之间钻设一钻井2,所述钻井2伸至所述对井开采式老井的水平段;

(3)下管,在所述钻井内下设一套管3和一中心管4,所述套管3套设于所述中心管4外;

(4)注油,在所述套管3与中心管4之间注油;

(5)自所述中心管4内注入淡水6,所述淡水6通过老井水平段到达两侧老井1,并溶解盐岩变为卤水7,所述卤水7从两侧老井1排出;

(6)当所述溶腔达到既定的体积,停止注入淡水6,建造完成。

上述步骤(1)的探测检查方法:

首先,对老井1的井身完整性与密闭性进行检测,选取井身完整性和密闭性良好的老井1用于本建造方法施工;

其次,对上述选取的老井1进行声纳测试,获取其形态、层位与尺寸,并确定其水平段堵塞情形。

所述中心管4的下端伸出所述套管3的下端形成裸眼段8。

所述注入的油液在所述套管3与中心管4之间以及所述裸眼段8处形成油垫5。所述注入的油液为柴油。

本实施例1在使用的过程中,所述淡水6自钻井2进入,经过中心管4的出口进入老井1的水平段,经过水平段进入两侧的老井1,在流经水平段的过程中,所述淡水逐渐溶解顶壁、侧壁及底部(特别是顶壁)的盐岩,当所述淡水流到所述老井1附近时,所述淡水6变为饱和的卤水7;从图1可以看出,所述水平段的顶壁由初始状态9变为溶腔状态10,最后至最终状态11,溶解位置主要集中于水平段的顶壁上,可有效地解决所述水平段堵塞的问题,可使溶腔的体积最大化,形态趋向于圆顶,防止水平段的顶壁发生坍塌;同时,提高了盐矿的开采率,节省了盐矿资源;最后,所述卤水7自两侧的老井1排出。所述油垫5的设计,便于水平段顶壁的溶解。该实施例实现了水平段解堵和采盐的综合目标。

实施例2

实施例1所述的盐岩溶腔建造方法在地下能源储备库建造中的应用。

将实施例1所述盐岩溶腔建造方法制成的溶腔,用于储油储气,作为国家的战略储备。该应用充分利用了遗弃在地下的对井开采式老井,经过本实施例2的改造,可将其水平段的盐岩开采出,增大其溶腔,使其体积最大化,解决了其不能储油储气的现状,用于储油储气;解决了我国长期以来缺乏地下能源战略储库的现状,具有非常强的实用性,意义十分重大。

从上述实施例1与实施例2可以看出,本发明一种基于对井开采式老井的盐岩溶腔建造方法实现了水平段解赌、采盐、储油储气的综合目标;本发明一种盐岩溶腔建造方法在地下能源储备库建造中的应用,可使其溶腔体积最大化,可储存大量的油气,解决了我国长期以来缺乏地下能源战略储库的现状,具有非常强的实用性。

本发明未详述之处,均为本技术领域技术人员的公知技术。最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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