安棚碱矿长距离地下深层对井连通原因分析.pdfVIP

维普资讯 · 技术经验 · JMP化I矿物与加I 2006年第 1期 文章编号：1008—7524{2006)01—0026—02 安棚碱矿长距离地下深层对井连通原因分析 庞红军 (河南桐柏安棚碱矿有限责任公司，河南 桐柏 474775) 摘要：分析了钻井水溶法开采长距离地下深层对井连通原因，对类似条件可溶性矿床的水溶法开采具有借鉴意 关键词 ：钻井水溶开采；碱矿；对井连通 中图分类号：TD871 文献标识码：B 0 概述 溶解作用是化学可溶性盐岩矿所独具而又远 安棚碱矿位于河南省桐柏县安棚乡境 内，是 远优越于油田开采的主要因素。安棚碱矿的矿物 我国储量最大 (4849．11万 t)、开采难度也很大的 成分 为 Na2CO3和 NaHCO3，是可溶 性物 质， 天然碱矿，其构造位置处在泌阳凹陷的东南部深 (Na2CO +NaHCO3)的含量一般都大于 90％，通 凹区，采用钻井水溶采法开采。其 B101井与云 过对 B101井与云 3井连通前的长期高压注水 3井是矿 区相 内距较远 的两 口井，为 1267m。 单井吞吐，溶解作用使得B101井与云3 井周围 1994年4月对 B101井进行长时间、大排量连续 和近距离内形成了巨大的溶腔，远距离内可 以拓 压裂，目的是与云 3 井——云 3井井组连通，压 宽、延长裂缝、连通各种方向杂乱的裂缝，甚至形 裂连续进行了73h，获得了成功。B101井累计压 成了大的地下水道。同时，溶解作用形成的溶液 裂注水 4428m’，云 3 井累计返 卤25361TI，卤水 可以降低碱矿石的弹性极限，使岩石软化，易于变 浓度也明显上升。迄今为止这一对井 已连续生产 形，使B101井与云 3井连通所需要压裂压力降 11年，卤水浓度仍然可以达到 130g／L，日产 卤水 低了许多，以石灰岩为例，抗压强度可因溶解作用 平均 1366m 。 而下降21％，因此，溶解作用为长距离连通奠定 1 地质概况 了较好基础。 安棚碱矿的矿层分布在下第三系核桃园组的 2．2 裂缝作用 中部、中下部和核桃园组的上部，地层倾 向平缓， 碱溶液的地下渗透和运移有两种可能性，一 开采层深度主要在 2100～2300m，矿层薄，最大单 是裂缝作用，二是孔隙作用，如果储集岩中具有发 层厚度3．6m，且夹层多。矿物成份为重碳钠盐和 育的裂缝，那么储集岩层的渗透率和产率将取决 碳氢钠石，化学成份为 NazCO3和 NaHCO3，开采 于它的裂缝性，因此碱矿区碱溶液的渗透和运移 的主要矿层为碱 7层与碱 8层。裂缝为垂直裂 也是主要靠裂缝作用，孔隙作用可 以忽略不计。 缝。开采工艺为单井吞吐与对井连通生产法。 B101与B101’井相距只有 173m，通过孔隙 2 连通因素的理论分析 作用一直没有连通，却与相距 1267m 的云 3 井 B101井与云 3 井长距离连通主要因素有： 连通 了。 溶解作用、裂缝作用、次要因素有：温度、孔隙压 裂缝可分为构造裂缝和人为裂缝两种，构造 力、时间等。针对主要因素分析如下： 裂缝是 由于地下构造作用形成的裂缝，它 的形成 2．1 溶解作用 主要取决于碱矿区的最大水平主应力 8 8H受构 收稿 日期：20115—02一l8 · 26 ·