李江雄
(河北省煤田地質(zhì)局第二地質(zhì)隊,河北 邢臺 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)千米的目的開采層定向?qū)舆B通,實現(xiàn)兩井或多井連通采礦。對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;對接聯(lián)通;應(yīng)用
引言:井鹽是我國重要的礦產(chǎn)資源,鹽與人們的日常生活息息相關(guān)。對國家能源化工基地建設(shè)鹽井資源開發(fā)利用,提供了有力的保證。在過去的幾年中,礦井開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。隨著水平井鉆井技術(shù)的發(fā)展和完善,提高測量儀器和定向井的精度,為鹽化工基地提供了有力的保障。在我國建設(shè)水文地質(zhì)勘探隊的日常管理,從一種ZJ Rg 20——40型,45和ZJ II型,和2600臺各種HXY TSJ 8 B型等多種鉆機勘探工作,鉆井泥漿過飽和水對接的工藝技術(shù)的成熟,連續(xù)深孔施工經(jīng)驗非常高。
1 鹽井普遍的特征
1.1 鹽井的分布
針對深部鹽層周圍埋藏的地質(zhì)儲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,開挖鹽、固體層和泥的技術(shù)要求很高,對于中、硬地層的機低速鉆鉆井工具,在處理復(fù)雜的地質(zhì)時很容易產(chǎn)生鉆井事故。
1.2 鹽井的位置確定
對接井工程中首要的關(guān)鍵是對兩井井位實地定位及坐標(biāo)、高程精確測量。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??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),和井距過大,不僅具有建設(shè)周期長、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采。淡水接觸鹽面小,淡水溶解的巖鹽時間短,鹵水不能長期維持生產(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)計方向與地層的自然方位相反,增加了垂直井段、過渡段和連續(xù)斜井段的鉆井難度。
1.3 鹽井的鹵水收集
鹵水收集新工藝實施,成本低,鹵水產(chǎn)量大,濃度高。準確定位井位,準確測量坐標(biāo)和高程是保證連通井工程成功的重要因素。在對接點垂直深度的選擇中,根據(jù)鹽巖厚度和洞的特點,井眼軌跡的預(yù)測與控制是水平對接井成功的基本保證。提高鉆具造斜能力的優(yōu)化,可以實現(xiàn)更長的水平距離、更大直徑的對接井施工。斜井施工是整個鉆井施工的關(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)具有良好的潤滑性和較強的攜砂能力,能有效降低鉆孔摩阻
2 對接連通技術(shù)
2.1 對接連通所存在的問題
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、潤滑性能、抗污染性能好,承載能力強和碎屑??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,等待時間較長,容易發(fā)生重結(jié)晶,泥沙阻塞通道,對建設(shè)下一步帶來很大麻煩,因為離子膜電解槽鹽化工系統(tǒng)不允許有機物質(zhì)的存在,所以舊腔對接應(yīng)盡量避免泥漿進入型腔。準確監(jiān)測水平段巖性,及時分析調(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)合鉆井的長度,滑動鉆進用的少,如果滑動鉆井井斜和方位調(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)的準確性不能得到保證。因此,在用精密儀器進行井眼數(shù)據(jù)標(biāo)定之前。其次,由于對接井鉆井的目標(biāo)不再是水平位移,并對隨鉆測量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差也會在水平位移和垂直深度產(chǎn)生一定的誤差,這是領(lǐng)導(dǎo)水平對接不能進入窗口不能連接很可能。
2.2 對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 +膨潤土70 ~ 100kg + ~ 7kg + 6氫氧化鈉酚醛樹脂- II 20 ~ 30kg + 10 ~ 15kg +淀粉聚陰離子纖維素6 ~ 10公斤+ 320 ~ 350kg +鹽鹽潤滑油量的抑制劑、消泡劑、緩蝕劑等。性能:1.25 ~ 1.28g/cm3密度,對~ 40s粘度,9 ~ 10 p H值、<< 8m L、30min失水。特點:有很強的抑制作用,使粘土保持適度絮凝、抗污染能力和抗倒塌。水資源的浪費和泥漿粘度的嚴格控制,并做好氯離子滴定檢測,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因為等待時間較長,導(dǎo)致鹵水結(jié)晶影響精確定位儀的信號,下到套管鞋以下4m困難。鉆機已搬出,然后使用修井行程,通過困難的時期,以確保順利和成功對接到儀器。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,鉆孔后長時間未能實現(xiàn)井組循環(huán)誘導(dǎo)結(jié)晶堵,鉆機已搬離現(xiàn)場。首先,利用2d-sy120/25型電動試壓泵從井口壓力YT3壓力12h,壓力高達18.5mpa,未能實現(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,也沒有返回泥漿。為了使泥漿中的有機物如還原物進入溶出室,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 對接連通需注意的事項
降低水泥漿的粘度和剪切力,改善其流動性。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間。采用膨脹水泥可提高水泥與井壁、套管的膠結(jié)強度。水泥的精確計算,結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H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)鍵是測量兩口井的位置,準確測量坐標(biāo)和高程。為鹽巖層主鹽段的選擇、頂?shù)孜恢谩Ⅺ}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),和井距過大,不僅具有建設(shè)周期長、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采。淡水接觸鹽面小,淡水溶解的巖鹽時間短,鹵水不能長期維持生產(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)計方向與地層的自然方位相反,增加了垂直井段、過渡段和連續(xù)斜井段的鉆井難度。
結(jié)束語: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備,特別是看到鹽層前配置飽和鹽水泥的時候堵漏效果充分考慮的話,這個時候的泄漏大大增加成本。達到水平井對接新鉆直井(定向直井)提議采用精確定位減少直井洗井建設(shè)槽費用的同時對接施工降低風(fēng)險。過飽和鹽水通過聚合物系統(tǒng)設(shè)備及鉆具的腐蝕很大,因此必須要加強維護等工作進行防腐。
參考文獻
[1]王聯(lián)浩,朱培民. 鹽井鉆探及對接連通技術(shù)[J]. 中國井礦鹽,2013,01:15-16+20.
[2]趙會棟. 鹽井鉆探及雙定向?qū)舆B通技術(shù)[J]. 中國井礦鹽,2017,02:14-15.
[3]賀建飛. 鹽井鉆探中鉆桿防腐措施初步探討[J]. 地質(zhì)與勘探,1990,10:64.
[4]李遠龍,賈一凡,史小萌. 中國鉆探技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2010,01:117.
[5]李海礁,張坤. 鉆井液在內(nèi)蒙古鹽井施工中的應(yīng)用[J]. 勘察科學(xué)技術(shù),2010,04:57-60.
[6]彭良民,黃良模. 鹽井施工產(chǎn)業(yè)在發(fā)展中存在的問題及對策[J]. 中國井礦鹽,2002,03:7-9.