一种适用于粉细砂胶质复杂地质结构的成井工艺的制作方法

本发明涉及粉细砂地质结构成井技术领域，具体涉及一种适用于粉细砂胶质复杂地质结构的成井工艺。

背景技术：

液体矿层按照给水度和水文地质结构的不同分为两层，上层晶间卤水盐层结构松散，孔隙度大，富水性好；下层地下卤水包括晶间卤水和孔隙水两种，下层晶间卤水，由于盐层致密，盐层中的晶间卤水大多以吸附水的形式存在，可析出的自由水很少，导致晶间卤水给水度低，透水性差；下层孔隙卤水含水层多为粉细砂层，井内汇水速度缓慢。若利用渠采方式开采下层卤水，不仅工程量和投资大，而且存在严重的塌方和卤渠不成形问题，因此选择采用井采方式开采下层卤水，常规成井工艺面对矿区粉细砂等复杂地质结构，由于粉细砂层的流砂涌砂工程地质问题导致井内极易塌方和淤井，常规采卤井基本无法采出下层卤水。

技术实现要素：

针对现有技术中的问题，本发明提供了一种适用于粉细砂胶质复杂地质结构的成井工艺，有效解决井采方式开采下层卤水时，由于粉细砂层的流砂涌砂工程地质问题导致井内塌方和淤井的问题。

为实现本发明的目的，本发明采用以下技术方案：

一种适用于粉细砂胶质复杂地质结构的成井工艺，包括步骤如下：

s1：调配护壁泥浆，钻井施工；

s2：井管安装；将两端为钢管，中部为缠丝滤水管的井管安装在井内；井管上端漏出地面，作为固井管；井管下端为锥状封闭结构，作为沉淀管，井管底部设置泵室；

s3：填砾；待井管安装后，立即填砾，填砾时，砾料沿井管四周均匀连续填入，形成砾料过滤层；

s4：洗井；在井管底部的泵室内安装抽水泵，将淡水通过pe管从蓄水区引至井采区，再通过两根软管将淡水引入井内；一根接到抽水泵，不间断对泵进行清洗；另一根端部连接喷淋头，不间断对井壁清洗；

s5：清淤；经过一段时间洗井后，将井管底部泵室内的抽水泵更换为抽砂泵，对井内淤积的泥沙进行清除；

s6：重复多次进行步骤s4洗井和步骤s5清淤过程；

s7：抽水试验；停止引入淡水，将井管底部泵室内的抽砂泵更换为抽水泵进行抽水试验，包括非稳定流抽水试验和稳定流抽水试验；

s8：采卤生产；根据抽水试验数据实现连续抽卤水生产。

优选的，所述的步骤s1中钻井的钻探口径为600mm；所述的步骤s2中井管的口径325m。

优选的，步骤s1中调配护壁泥浆时，通过粘土材料与水或卤水按(3.5-5):(1-2.5)的比例按需求现场调和，搅拌成浆，制成护壁泥浆；所述的粘土材料为铝基混合物材料，其中含镁、铁、钠、钾和钙。

优选的，步骤s2井管安装时，井管上端漏出地面40-60cm；井管的上端的固井管长3-6m，中部缠丝滤水管的长度为30-40m，下端的沉淀管5长8-12m。

优选的，步骤s5中的抽砂泵上安装有搅拌器，搅拌器搅拌起沉降在井底的泥沙，通过抽砂泵抽出井外，达到洗井目的。

优选的，在步骤s3填砾前，根据岩芯钻探时地质编录资料，现场确定适合于该区域含水矿层粉砂粒度阻隔砾料的粒度及厚度；填砾前，粒料用特定网眼的筛网进行筛分，所有砾料达到设计的粒度要求。

优选的，步骤s3中所用的砾料粒度为2-8mm，填砾厚度13.7cm。

优选的，在步骤s8采卤生产时，当观测到井管底部淤积泥沙后，执行步骤s5进行清淤工作，清淤完成后恢复采卤。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)该工艺为粉细砂地质结构采卤井成井提供了完善的方案，有效解决井采方式开采下层卤水时，由于粉细砂层的流砂涌砂工程地质问题导致井内塌方和淤井的问题。

(2)该工艺中洗井步骤可有效防止抽水泵结盐运行，影响其使用寿命；防止井壁结盐，影响井的出水能力；

(3)该工艺中采用抽砂泵配合搅拌器定期进行清淤作业，有效保证了抽卤水生产质量；

(4)该工艺中采用合适粒度及厚度的砾料过滤层并配合缠丝滤水管，在保证涌水量的同时最大程度的阻止产生的粉砂流沙，有效防止大量粉砂流沙通过粒料堵塞滤水管外壁或涌入井内。

附图说明

图1是本发明一种适用于粉细砂地质结构的成井结构；

图中：粉细砂地质结构1、砾料过滤层2、固井管3、缠丝滤水管4、沉淀管5。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述：

如图1所示，在本发明的一个实施例中，一种适用于粉细砂胶质复杂地质结构的成井工艺，包括步骤如下：

s1：调配护壁泥浆，钻井施工；通过采用较好的护壁泥浆使得钻进过程中的护壁情况较好，可以很大程度的降低粉砂、流沙涌井给钻进施工带来的影响，基本可使井体一次成型，避免重复洗井扩孔；

s2：井管安装；将两端为钢管，中部为缠丝滤水管4的井管安装在井内；井管上端漏出地面，作为固井管3；井管下端为锥状封闭结构，作为沉淀管5，井管底部设置泵室；

s3：填砾；待井管安装后，立即填砾，填砾时，砾料沿井管四周均匀连续填入，形成砾料过滤层2；

s4：洗井；在井管底部的泵室内安装抽水泵，将淡水通过pe管从蓄水区引至井采区，再通过两根软管将淡水引入井内；一根接到抽水泵，不间断对泵进行清洗，防止抽水泵结盐运行影响使用寿命；另一根端部连接喷淋头，不间断对井壁清洗，防止井壁结盐，影响井的出水能力；

s5：清淤；经过一段时间洗井后，井管底部会淤积一定量的泥沙，将井管底部泵室内的抽水泵更换为抽砂泵，对井内淤积的泥沙进行清除；

s6：重复多次进行步骤s4洗井和步骤s5清淤过程；

s7：抽水试验；停止引入淡水，将井管底部泵室内的抽砂泵更换为抽水泵进行抽水试验，包括非稳定流抽水试验和稳定流抽水试验，通过抽水试验，摸清了在自然重力渗水情况下单井影响半径及单井出水能力；

s8：采卤生产；根据抽水试验数据实现连续抽卤水生产。

在本发明的一个具体实施例中，所述的步骤s1中钻井的钻探口径为600mm；所述的步骤s2中井管的口径325m。

在本发明的一个具体实施例中，步骤s1中调配护壁泥浆时，通过粘土材料与水或卤水按5:2.5比例现场调和，搅拌成浆，制成护壁泥浆；所述的粘土材料为铝基混合物材料，其中含镁、铁、钠、钾和钙；、步骤s2井管安装时，井管上端漏出地面50cm；井管的上端的固井管3长5m，中部缠丝滤水管的长度为35m，下端的沉淀管5长10m。

在本发明的另一个具体实施例中，步骤s1中调配护壁泥浆时，通过粘土材料与水或卤水按3.5:1比例现场调和，搅拌成浆，制成护壁泥浆；所述的粘土材料为铝基混合物材料，其中含镁、铁、钠、钾和钙；

步骤s2井管安装时，井管上端漏出地面40cm；井管的上端的固井管3长3m，中部缠丝滤水管的长度为40m，下端的沉淀管5长8m。

在本发明的另一个具体实施例中，步骤s1中调配护壁泥浆时，通过粘土材料与水或卤水按4:2比例现场调和，搅拌成浆，制成护壁泥浆；所述的粘土材料为铝基混合物材料，其中含镁、铁、钠、钾和钙；

步骤s2井管安装时，井管上端漏出地面60cm；井管的上端的固井管3长6m，中部缠丝滤水管的长度为30m，下端的沉淀管5长12m。

在本发明的另一个具体实施例中，步骤s5中的抽砂泵上安装有搅拌器，搅拌器搅拌起沉降在井底的泥沙，抽出井外，达到洗井目的。

在本发明的一个具体实施例中，在步骤s3填砾前，根据岩芯钻探时地质编录资料，现场确定适合于该区域含水矿层粉砂粒度阻隔砾料的粒度及厚度；粒度过大将会导致过滤层孔隙较大，无法起到过滤粉砂、流沙的作用，填砾前，粒料用特定网眼的筛网进行筛分，所有砾料达到设计的粒度要求。在保证涌水量的同时最大程度的阻止产生粉砂流沙，防止大量粉砂流沙通过粒料堵塞滤水管外壁或涌入井内；

在本发明的一个具体实施例中，步骤s3中所用的砾料粒度为2-8mm，填砾厚度13.7cm。

在本发明的一个具体实施例中，在步骤s8采卤生产时，当观测到井管底部淤积泥沙后，执行步骤s5进行清淤工作，清淤完成后恢复采卤。

具体的在2020年3月根据地质资料，选择在某矿区东部19—22勘探线之间区域实施该成果；至5月中旬逐步成井8口；

3月30日开始抽水试验，至5月19日8口井全部完成抽水设备及供电设施的安装，并相继开展了抽水试验。为使采集数据能全面反映井采实际情况，将抽水试验分为两个阶段：非稳定流抽水试验和稳定流抽水试验。

第一阶段非稳定流抽水试验

采用大流量抽水泵，一次性将井内卤水抽干，以达到洗井和采集井内卤水恢复情况数据的目的。期初每10min观测一次水位变化情况，在水位恢复缓慢后根据实际情况确定观测时间。观测情况如下：

3月30日至4月12日安装抽水泵额定流量50m³/h，实测流量26.83m³/h，下泵至井内36m，每次抽水10分钟左右，井内水被抽干，停泵半小时后水位恢复至-9m左右，停泵3小时左右，水位均恢复至-3.6m左右，井深维持在38.8m左右。

第二阶段稳定流抽水试验

更换小流量抽水泵，采集单井水位降深数据及出水量。观测情况如下：

(1)①号井

4月13日更换小流量抽水泵，井深47.6m，泵下至井内45m，实测流量12m³/h，抽水20分钟后，井内水被抽干，停泵3小时后水位恢复至4m左右；15日将泵流量调至5m³/h，开始连续抽水，抽水1小时后水位降至-27m左右保持稳定，目前正在连续抽水。截止5月25日，累计抽水945.6小时，抽卤量4983.2m³，其中3月30日至4月12日用50m³/h泵抽水，时长21.53小时，抽卤量577.65m³，平均每日出水量105m³(。

(2)②号井

4月22日更换10m³/h抽水泵，实测流量4.8m³/h，开始连续抽水，水位在-24m左右保持稳定。截止5月25日，共计抽水时长492.94小时，抽卤量2800.4m³，其中4月8日至22日用50m³/h泵抽水，时长19.51小时，抽卤量563.8m³，平均每日出水量94.88m³。

(3)③号井

4月17日开始抽水，截止5月17日共计抽水949.46方，平均日抽水量32m³，17日开始抽水泵结盐，流量不稳定，水位不稳定，未能开展稳定流抽水试验。截止25日共计抽水时长138.41小时，共计抽卤1239.2m³，该井一直处于非稳定状态。

(4)④号井

4月18日开始抽水，截止5月25日抽水时长共计145.47小时，共计抽卤1064.8方，平均日出水量28m³。

(5)⑤号井

5月2日至25日抽水时长共计370.2小时，共计抽卤1776.9m³，平均日抽水量74m³。

(6)⑦号井

井深33.3m，5月18日安装10m³/h抽水泵，下泵至31m，实测流量4.29m³/h，连续抽水，水位在21m左右保持稳定，截止5月25日共计抽水119.5小时，抽卤量539.6m³，平均每日出水量67.45m³。

(7)⑧号井

井深34m，静水位5.2m，5月18日安装10m³/h抽水泵，下泵至31m，实测流量1.9m³/h，连续抽水，水位在-22m左右保持稳定，截止5月25日共计抽水137小时，抽卤量256.5m³，平均每日出水量32.06m³。

6月中旬由逐步试验阶段转入生产阶段，实现连续抽水采卤。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围。