鹽井鉆探及對(duì)接連通技術(shù)

李江雄

（河北省煤田地質(zhì)局第二地質(zhì)隊(duì)，河北 邢臺(tái) 054001）

摘要：定向?qū)舆B通井技術(shù)是采用定向鉆探技術(shù)和水平井技術(shù)，使地面相距數(shù)百米的兩井或多井，在地下數(shù)百米甚至數(shù)千米的目的開(kāi)采層定向?qū)舆B通，實(shí)現(xiàn)兩井或多井連通采礦。對(duì)接連通水平井鉆井工藝技術(shù)涉及井位的確定、剖面的優(yōu)選、井眼軌跡控制、鉆井液性能等諸多方面。

關(guān)鍵詞：鹽井；對(duì)接聯(lián)通；應(yīng)用

引言：井鹽是我國(guó)重要的礦產(chǎn)資源，鹽與人們的日常生活息息相關(guān)。對(duì)國(guó)家能源化工基地建設(shè)鹽井資源開(kāi)發(fā)利用，提供了有力的保證。在過(guò)去的幾年中，礦井開(kāi)采主要采用單井水溶性鹵水提取法、壓裂法、自然溶解法和油墊法。這些方法存在產(chǎn)量低、成本高、井內(nèi)事故多、回收率低、鹽水溶解度不穩(wěn)定、修井作業(yè)難度大、環(huán)境污染大等缺點(diǎn)。隨著水平井鉆井技術(shù)的發(fā)展和完善，提高測(cè)量?jī)x器和定向井的精度，為鹽化工基地提供了有力的保障。在我國(guó)建設(shè)水文地質(zhì)勘探隊(duì)的日常管理，從一種ZJ Rg 20——40型，45和ZJ II型，和2600臺(tái)各種HXY TSJ 8 B型等多種鉆機(jī)勘探工作，鉆井泥漿過(guò)飽和水對(duì)接的工藝技術(shù)的成熟，連續(xù)深孔施工經(jīng)驗(yàn)非常高。

1 鹽井普遍的特征

1.1 鹽井的分布

針對(duì)深部鹽層周圍埋藏的地質(zhì)儲(chǔ)量埋在深部巖鹽中的普遍為2200～3200米左右，巖鹽層厚度120米或以上，除了317.27的巖鹽層厚度最大厚度總30米在盆地邊緣，對(duì)鹽巖的厚度層研究探討在鹽井的核心層總層厚度147.49分級(jí)，開(kāi)挖鹽、固體層和泥的技術(shù)要求很高，對(duì)于中、硬地層的機(jī)低速鉆鉆井工具，在處理復(fù)雜的地質(zhì)時(shí)很容易產(chǎn)生鉆井事故。

1.2 鹽井的位置確定

對(duì)接井工程中首要的關(guān)鍵是對(duì)兩井井位實(shí)地定位及坐標(biāo)、高程精確測(cè)量。地層剖面、主鹽層頂、底板位置、鹽層分布為鉆井工藝技術(shù)的選擇提供可靠依據(jù)。首先，選擇的井的方向。根據(jù)比重分布原理，溶出室內(nèi)鹽水濃度最高，底部鹽水濃度最高。考慮到沿鹽的傾向，鹽水井下面的鹽水井腔充滿了高鹽鹵水，削弱了鹽的溶解能力，有利于保護(hù)腔屋頂和高濃度鹽水的輸出。其次是選擇距離井井組之間的鹽穴的距離到孔底的距離有關(guān)，和井距過(guò)大，不僅具有建設(shè)周期長(zhǎng)、成本高，而且導(dǎo)致由于跨度大的腔失穩(wěn)坍塌的屋頂。底部的距離太小，后巖鹽之間的連接被開(kāi)采。淡水接觸鹽面小，淡水溶解的巖鹽時(shí)間短，鹵水不能長(zhǎng)期維持生產(chǎn)高濃度鹽水。最后，在水平井施工中，定向斜井的設(shè)計(jì)方向應(yīng)與地層的自然方位相一致，便于鉆井施工。一旦鉆井設(shè)計(jì)方向與地層的自然方位相反，增加了垂直井段、過(guò)渡段和連續(xù)斜井段的鉆井難度。

1.3 鹽井的鹵水收集

鹵水收集新工藝實(shí)施，成本低，鹵水產(chǎn)量大，濃度高。準(zhǔn)確定位井位，準(zhǔn)確測(cè)量坐標(biāo)和高程是保證連通井工程成功的重要因素。在對(duì)接點(diǎn)垂直深度的選擇中，根據(jù)鹽巖厚度和洞的特點(diǎn)，井眼軌跡的預(yù)測(cè)與控制是水平對(duì)接井成功的基本保證。提高鉆具造斜能力的優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的水平距離、更大直徑的對(duì)接井施工。斜井施工是整個(gè)鉆井施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，關(guān)系到工程的成敗。油飽和鹽水泥漿系統(tǒng)具有良好的潤(rùn)滑性和較強(qiáng)的攜砂能力，能有效降低鉆孔摩阻

2 對(duì)接連通技術(shù)

2.1 對(duì)接連通所存在的問(wèn)題

主要取決于地質(zhì)條件、鉆井工藝和采礦工藝等因素。首先確定套管的數(shù)量，底部的深度，然后根據(jù)采礦技術(shù)的要求，從內(nèi)向外確定套管和相應(yīng)的鉆頭尺寸。套管的大小主要取決于套管的大小和套管與套管之間的間隙。生產(chǎn)管道的尺寸應(yīng)符合采礦工藝的要求。在確定生產(chǎn)管后，確定合適的鉆頭尺寸，以使套管與套管的孔之間的必要間隙（即水泥環(huán)所要求的厚度）。對(duì)鹽巖溶解在水和膏泥水的不穩(wěn)定現(xiàn)象，鉆井液水化膨脹必須能有效地抑制石鹽，泥巖的形成，避免坍塌掉塊、潤(rùn)滑性能、抗污染性能好，承載能力強(qiáng)和碎屑?？梢杂行У仄茐膸r屑床的形成，提高井底的清潔度，條件和施工工藝因素、水平段的飽和鹽水泥漿性能要求高的大型泥漿鉆井，系統(tǒng)維護(hù)成本，高溫度的地下洞室，高濃度的鹽水，在復(fù)雜型腔條件或停止的情況下，等待時(shí)間較長(zhǎng)，容易發(fā)生重結(jié)晶，泥沙阻塞通道，對(duì)建設(shè)下一步帶來(lái)很大麻煩，因?yàn)殡x子膜電解槽鹽化工系統(tǒng)不允許有機(jī)物質(zhì)的存在，所以舊腔對(duì)接應(yīng)盡量避免泥漿進(jìn)入型腔。準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)水平段巖性，及時(shí)分析調(diào)整軌跡，保證水平段在工程要求范圍內(nèi)延伸。努力提高水平段多使用復(fù)合鉆井的長(zhǎng)度，滑動(dòng)鉆進(jìn)用的少，如果滑動(dòng)鉆井井斜和方位調(diào)整的需要，應(yīng)早防止井眼曲率突變確保平滑的軌跡。對(duì)接連通的關(guān)鍵是是減少誤差。首先，數(shù)據(jù)是彼此不同的目標(biāo)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性不能得到保證。因此，在用精密儀器進(jìn)行井眼數(shù)據(jù)標(biāo)定之前。其次，由于對(duì)接井鉆井的目標(biāo)不再是水平位移，并對(duì)隨鉆測(cè)量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差也會(huì)在水平位移和垂直深度產(chǎn)生一定的誤差，這是領(lǐng)導(dǎo)水平對(duì)接不能進(jìn)入窗口不能連接很可能。

2.2 對(duì)接連通解決措施方案

飽和鹽水泥漿工藝。飽和鹽水聚合物泥漿體系含鹽，尤其在水平井鉆井中，為了更好地實(shí)現(xiàn)井眼軌跡控制要求，保持泥漿的良好性能。水煤漿比1m3 +聚合物涂層劑4kg +膨潤(rùn)土70 ～ 100kg + ～ 7kg + 6氫氧化鈉酚醛樹(shù)脂- II 20 ～ 30kg + 10 ～ 15kg +淀粉聚陰離子纖維素6 ～ 10公斤+ 320 ～ 350kg +鹽鹽潤(rùn)滑油量的抑制劑、消泡劑、緩蝕劑等。性能：1.25 ～ 1.28g/cm3密度，對(duì)～ 40s粘度，9 ～ 10 p H值、<< 8m L、30min失水。特點(diǎn)：有很強(qiáng)的抑制作用，使粘土保持適度絮凝、抗污染能力和抗倒塌。水資源的浪費(fèi)和泥漿粘度的嚴(yán)格控制，并做好氯離子滴定檢測(cè)，確保0.18g/ cm3的氯離子含量（0.189克/立方厘米，飽和）。直井堵漏措施直井YT2因?yàn)榈却龝r(shí)間較長(zhǎng)，導(dǎo)致鹵水結(jié)晶影響精確定位儀的信號(hào)，下到套管鞋以下4m困難。鉆機(jī)已搬出，然后使用修井行程，通過(guò)困難的時(shí)期，以確保順利和成功對(duì)接到儀器。為了防止再結(jié)晶、堵渣等現(xiàn)象的發(fā)生，減少不必要的麻煩，井必須徹底清洗。水平井堵水措施成功后，由于高濃度的鹽水，鉆孔后長(zhǎng)時(shí)間未能實(shí)現(xiàn)井組循環(huán)誘導(dǎo)結(jié)晶堵，鉆機(jī)已搬離現(xiàn)場(chǎng)。首先，利用2d-sy120/25型電動(dòng)試壓泵從井口壓力YT3壓力12h，壓力高達(dá)18.5mpa，未能實(shí)現(xiàn)連接，然后使用修井作業(yè)效果不理想，這是晶體塊的水平。水平井3有中心管，所以固井水泥車從3井口的使用繼續(xù)壓制，最大壓力戰(zhàn)至30MPa實(shí)現(xiàn)連通，甲方將管道后的周期是正常的。舊腔連通性106米根據(jù)側(cè)鉆繞施工方案，采用平衡鉆井鉆2695m和舊腔連通的方法，井口不返泥漿泵壓力下降，從18井組水米的壓力6.5mpa甲方，也沒(méi)有返回泥漿。為了使泥漿中的有機(jī)物如還原物進(jìn)入溶出室，應(yīng)增加返漿速率，使其在紊流狀態(tài)下而不是層流狀態(tài)。

2.3 對(duì)接連通需注意的事項(xiàng)

降低水泥漿的粘度和剪切力，改善其流動(dòng)性。不注重井的質(zhì)量，打井直而有規(guī)則的井徑，設(shè)置竹扶正，水泥漿應(yīng)均勻，水泥漿水的低滲透漏失形成。在大段泥巖地層中，水泥漿縮短水泥漿初凝終凝時(shí)間。采用膨脹水泥可提高水泥與井壁、套管的膠結(jié)強(qiáng)度。水泥的精確計(jì)算，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況附加系數(shù)水泥，我管前提高洗井排量，甚至還復(fù)制所有的巖石，和大位移的墻洗，防止塌陷發(fā)生在固井工藝。完井最重要的關(guān)鍵是測(cè)量?jī)煽诰奈恢?，?zhǔn)確測(cè)量坐標(biāo)和高程。為鹽巖層主鹽段的選擇、頂?shù)孜恢?、鹽鉆井工藝的分布提供可靠依據(jù)。首先考慮的是選擇井的方向。根據(jù)比重分布原理，溶出室內(nèi)鹽水濃度最高，底部鹽水濃度最高?？紤]到沿鹽的傾向，鹽水井下面的鹽水井腔充滿了高鹽鹵水，削弱了鹽的溶解能力，有利于保護(hù)腔屋頂和高濃度鹽水的輸出。選擇距離井井組之間的鹽穴的距離到孔底的距離有關(guān)，和井距過(guò)大，不僅具有建設(shè)周期長(zhǎng)、成本高，而且導(dǎo)致由于跨度大的腔失穩(wěn)坍塌的屋頂。底部的距離太小，后巖鹽之間的連接被開(kāi)采。淡水接觸鹽面小，淡水溶解的巖鹽時(shí)間短，鹵水不能長(zhǎng)期維持生產(chǎn)高濃度鹽水。在水平井施工中，定向斜井的設(shè)計(jì)方向應(yīng)與地層的自然方位相一致，便于鉆井施工。一旦鉆井設(shè)計(jì)方向與地層的自然方位相反，增加了垂直井段、過(guò)渡段和連續(xù)斜井段的鉆井難度。

結(jié)束語(yǔ)：鹽井施工復(fù)雜的情況較多，充分的施工區(qū)附近資料地區(qū)的情況，事前預(yù)防性的工作，才是抑制的挖掘突發(fā)狀況，提高鉆頭的使用效果。預(yù)防低層地壓迫層位井泄漏情況，每次提前制定堵漏措施堵漏材料準(zhǔn)備，特別是看到鹽層前配置飽和鹽水泥的時(shí)候堵漏效果充分考慮的話，這個(gè)時(shí)候的泄漏大大增加成本。達(dá)到水平井對(duì)接新鉆直井（定向直井）提議采用精確定位減少直井洗井建設(shè)槽費(fèi)用的同時(shí)對(duì)接施工降低風(fēng)險(xiǎn)。過(guò)飽和鹽水通過(guò)聚合物系統(tǒng)設(shè)備及鉆具的腐蝕很大，因此必須要加強(qiáng)維護(hù)等工作進(jìn)行防腐。

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