專利名稱：芒硝礦壓裂開采方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種芒硝礦開采方法，特別涉及一種芒硝礦壓裂開采方法。
背景技術(shù)：
目前淺層芒硝礦、露體芒硝礦通常采用露天開采的方法，對于有一定埋藏深度的芒硝礦體，則采用水溶法開采，傳統(tǒng)的水溶法包括單井對流或雙井水平鉆孔連通水溶法，單井對流開采法指的是向礦層鉆直井，并在該直井中設(shè)置外套管和中心管，向中心管中注入熱水，利用熱水溶解礦層中的芒硝，芒硝溶液從中心管和外套管之間的夾層中抽取到地面，再行選礦處理。其不足之處在于硝水極易在管道中結(jié)晶造成管堵，增加井下事故。并且由于水在礦層中流動的距離較短，無法利用地?zé)崽岣邷囟龋赃€要額外耗費能源進(jìn)行加熱。雙井水平鉆孔連通水溶開采方法指的是先打一口通向礦層垂向中心的目標(biāo)井，在井底構(gòu)筑溶蝕腔，然后瞄準(zhǔn)溶蝕腔的中心位置打一口造斜井，實現(xiàn)雙井連通，從一井注水，另一井抽取硝水。其不足之處在于需要進(jìn)行較長距離的水平定向鉆進(jìn)，開挖礦井的難度較大，并且由于目標(biāo)井僅打到礦層的垂向中心，忽視了可溶性礦層上溶快、側(cè)溶慢、基本不向下溶解的自然規(guī)律，造成大面積丟礦，開采率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種芒硝礦壓裂開采方法，提高采礦效率、減小投資和能耗。
本發(fā)明所述的芒硝礦壓裂開采方法包括下列步驟1、鉆進(jìn)目標(biāo)井所述的目標(biāo)井鉆進(jìn)至深達(dá)礦層底板界面處，目標(biāo)井采用直井、斜井或者下述的定向井，也可以采用深達(dá)礦層底板界面處的老井。
2、鉆進(jìn)定向井所述的定向井應(yīng)鉆進(jìn)至深達(dá)礦層底板界面處，且使得該定向井的下部，沿礦層底板界面趨向上述的目標(biāo)井方向。
在鉆進(jìn)過程中，隨時采集礦層底板界面巖樣進(jìn)行測試分析，確定所述的定向井終段點和巖層斷裂值，其中定向井終段點作為施壓點，而巖層斷裂值用于確定施壓強度。
通常定向井與目標(biāo)井之間的距離以30M～300M為宜。
3、施壓向定向井注水并施加壓力，施壓強度應(yīng)大于巖層斷裂值，該壓力通過施壓點作用在礦層底板界面上，即可沿礦層底板界面產(chǎn)生裂隙。保持壓力，經(jīng)過一定時間，直至上述裂隙連通至目標(biāo)井。
4、水溶采礦通過定向井繼續(xù)向目標(biāo)井方向注水，使礦層底板界面裂隙逐漸擴大，并且從目標(biāo)井出鹵水。
本發(fā)明所述芒硝礦壓裂開采方法的優(yōu)點在于與傳統(tǒng)水溶開采法相比，本發(fā)明充分利用了芒硝礦底板界面兩種物質(zhì)結(jié)合處結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性，采用沿礦層底板界面趨向目標(biāo)井的壓裂技術(shù)方案，提高了壓裂連通的準(zhǔn)確性和可靠性，節(jié)約了構(gòu)造溶蝕腔的時間，從而有效的降低礦井投資，縮短周期；由于本發(fā)明所述的技術(shù)方案是從礦層底板界面向上采礦，提高了礦體的開采率，鹵水濃度提高，有利于節(jié)約能耗，加大開采量并降低采礦成本，同時減少了井下事故。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。


圖1是本發(fā)明的礦井示意圖。
具體實施例方式
實施例在探明某芒硝礦的地質(zhì)構(gòu)造后，確定該礦層埋藏深度較深，礦體無斷裂，礦層底板界面不透水，礦層厚度大于2M，適于實施本發(fā)明。參見附圖，具體實施步驟如下(1)鉆進(jìn)目標(biāo)井1所述的目標(biāo)井1鉆進(jìn)至深達(dá)礦層底板界面5處，本實施例中目標(biāo)井1為一直井，本實施例中，目標(biāo)井1的深度為2115米。
(2)鉆進(jìn)定向井2沿礦脈方向，在距離上述目標(biāo)井300M處設(shè)計為定向井2的井位，所述的定向井2鉆進(jìn)至深達(dá)礦層3底板界面5處，且其下部沿礦層3底板界面5趨向上述的目標(biāo)井1方向。在鉆進(jìn)過程中，隨時采集礦層3底板界面5處的巖樣進(jìn)行測試分析，以確定所述定向井的終段點4和巖層斷裂值，其中定向井終段點作為施壓點，而巖層斷裂值用于確定施壓強度。本實施例中測量得出，該芒硝礦底板界面5處巖層斷裂值為255Kg/cm2。
(3)施壓向定向井注水并施加壓力，具體施壓強度可以根據(jù)下式計算得出施壓強度＝底板界面處巖層斷裂值×1.7×礦層底板界面深/1000M根據(jù)上式，本實施例中使用的施壓強度為917Kg/cm2，該壓力通過施壓點4作用在礦層3底板界面5上，即可沿礦層底板界面產(chǎn)生裂隙。保持壓力，經(jīng)過約5小時，上述裂隙連通至目標(biāo)井。
(4)水溶采礦通過定向井2繼續(xù)向目標(biāo)井1方向注水，使礦層底板界面裂隙逐漸擴大，并且從目標(biāo)井1產(chǎn)出鹵水。
權(quán)利要求
1.一種芒硝礦壓裂開采方法，其特征在于包括下列步驟a、鉆進(jìn)目標(biāo)井所述的目標(biāo)井鉆進(jìn)至深達(dá)礦層底板界面處；b、鉆進(jìn)定向井所述的定向井鉆進(jìn)至深達(dá)礦層底板界面處，且該定向井的下部，沿礦層底板界面趨向上述的目標(biāo)井方向；c、施壓向定向井注水并施加壓力，直至沿礦層底板界面產(chǎn)生裂隙并連通至目標(biāo)井；d、水溶采礦通過定向井繼續(xù)向目標(biāo)井方向注水，使礦層底板界面裂隙逐漸擴大，并且從目標(biāo)井出鹵水。
2.如權(quán)利要求1所述的芒硝礦壓裂開采方法，其特征在于所述的目標(biāo)井采用直井、斜井或者定向井，或采用深達(dá)礦層底板界面處的老井。
3.如權(quán)利要求1所述的芒硝礦壓裂開采方法，其特征在于在鉆進(jìn)定向井過程中，隨時采集礦層底板界面巖樣進(jìn)行測試分析，其中定向井終段點作為施壓點，而巖層斷裂值用于確定施壓強度。
4.如權(quán)利要求1或3所述的芒硝礦壓裂開采方法，其特征在于施壓過程中，施壓強度大于巖層斷裂值。
5.如權(quán)利要求1所述的芒硝礦壓裂開采方法，其特征在于所述定向井與目標(biāo)井之間的距離為30M～300M。
6.如權(quán)利要求4所述的芒硝礦壓裂開采方法，其特征在于施壓強度等于底板界面處巖層斷裂值×1.7×礦層底板界面深度/1000M。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種芒硝礦壓裂開采方法。該方法包括下列步驟1、鉆進(jìn)至深達(dá)礦層底板界面處的目標(biāo)井；2、鉆進(jìn)定向井，定向井應(yīng)鉆進(jìn)至深達(dá)礦層底板界面處，且使得該定向井的下部，沿礦層底板界面趨向上述的目標(biāo)井方向；3、向定向井注水并施加壓力，直至礦層底板界面產(chǎn)生裂隙，并連通至目標(biāo)井；4、水溶采礦。本發(fā)明所述芒硝礦壓裂開采方法的優(yōu)點在于提高了壓裂連通的準(zhǔn)確性和可靠性，有效的降低礦井投資，縮短周期，提高了礦體的開采率和鹵水濃度，有利于節(jié)約能耗，加大開采量并降低采礦成本。
文檔編號E21B43/00GK1818326SQ200610008019
公開日2006年8月16日 申請日期2006年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月23日
發(fā)明者唐伯祥, 王斌濤, 居忠 申請人:上海太平洋化工(集團(tuán))淮安元明粉有限公司