单钻孔分支定向对接井采盐方法

摘要

本发明公开了一种单钻孔分支定向对接井采盐方法，步骤为：先钻井到达预定深度K1，再用定向钻进技术偏斜，经W1和K2点钻出斜井到达矿层中的T点，下套管A成井，并在矿层中溶解建造一个小型溶洞；在同一个钻孔中，用小一级的钻具穿过造斜点K1，垂直向下钻到预定的造斜点K3，造斜钻凿至矿层中，在这一段小口径钻孔中下入套管B固井；在套管B中用再小一级的钻具继续造斜，在矿层中钻凿水平井段，与第一步建造的小型溶洞对接；在套管B中下入中心管，中心管末端与套管B利用封隔器进行密封连接，安装井口装置。本发明利用定向钻进和分支井技术，以最少的钻井工程量建造能够满足采卤的水平对接井通道。

说明书

技术领域

本发明涉及一种盐类矿床钻井水溶开采方法，具体是一种单钻孔分支定向对接井采盐方法。

背景技术

水平对接井开采方法是利用定向钻井技术，钻凿直井和定向水平井在盐类矿床中形成溶解液循环通道开采盐类资源。目前在井矿盐行业钻井水溶采矿技术领域，水平对接井开采方法已经被广泛使用。

通常使用水平对接井开采方法时，在盐层中的通道长度，即水平井的孔底位移一般在150米到500米不等。如果开采深度在500米到2000米，为建造水平通道而以钻凿2口井的配成井组，还算比较合理。而在开采深度更大的盐矿时，钻井费用则过高，使得盐矿钻井开采工作难以进行。如何降低钻井费用是盐矿钻井开采面临的大问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单钻孔分支定向对接井采盐方法，利用定向钻进和分支井技术，以最少的钻井工程量，建造能够满足采卤的水平对接井通道。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种单钻孔分支定向对接井采盐方法，步骤如下：

第一步：先采用垂直钻井技术钻井到达预定深度K1，然后采用定向钻进技术偏斜，经W1和K2点，钻出斜井到达矿层中的T点，下套管A成井，并在矿层中溶解建造一个小型溶洞；

第二步：在同一个钻孔中，用小一级的钻具，穿过第一步中的造斜点K1，垂直向下钻进，达到第二处预定的造斜点K3，造斜钻凿至矿层中，在这一段小口径钻孔中下入套管B固井；

第三步：在套管B中下入再小一级的钻具继续造斜，在矿层中钻凿水平井段，与第一步中建造的小型溶洞对接；

第四步：在套管B中下入中心管，中心管末端与套管B利用封隔器进行密封连接，井口安装井口装置。

作为本发明进一步的方案：所述小型溶洞符合对接中靶要求。

作为本发明进一步的方案：井口装置-中心管-套管B-水平井段-小型溶洞-套管A与中心管的环隙一井口装置形成循环通道，通过注入淡水，按上述顺序或者反向的循环，溶解采出地下的矿床。

作为本发明进一步的方案：所述矿层为化学矿床、流体矿床和地热矿床的一种。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明利用定向钻进和分支井技术，以最少的钻井工程量，建造能够满足采卤的水平对接井通道。

本发明通过在同一个钻孔中，形成完整的水平对接井循环通道，达到对井循环的效果；全部的定向井段约束在很小的一个空间内，即第一个造斜点到靶点之间，定向设计与施工工作将大大简化，直井段及地面测量的误差不再影响对接精度，方位和井深测量系统误差会缩到最小，对接准确率将大幅提高。

与目前常用的水平对接井相比，本发明的钻井与采场的布置将更灵活，更有利于资源的充分利用和采场地压管理。本发明适用于开发深度较大的盐矿，可以大幅度减少钻井工程量和节约一半的钻井用地。

附图说明

图1是单钻孔分支定向对接井采盐方法的第一步示意图；

图2是单钻孔分支定向对接井采盐方法的第二步示意图；

图3是单钻孔分支定向对接井采盐方法的第三步示意图；

图4是单钻孔分支定向对接井采盐方法的第四步示意图；

图5是实施例1的单钻孔分支定向对接井采盐方法的示意图；

图中：1-套管A、2-矿层、3-小型溶洞、4-套管B、5-水平井段、6-中心管、7-封隔器、8-井口装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明实施例中，一种单钻孔分支定向对接井采盐方法，步骤如下：

第一步：在埋深较大的盐矿，先采用垂直钻井技术钻井到达预定深度K1，然后采用定向钻进技术偏斜，经W1和K2点，钻出斜井到达矿层2中的T点，下套管A1成井，并在矿层2中溶解建造一个小型溶洞3；

第二步：在同一个钻孔中，用小一级的钻具，穿过第一步中的造斜点K1，垂直向下钻进，达到第二处预定的造斜点K3，造斜钻凿至矿层2中，在这一段小口径钻孔中下入套管B4固井；

第三步：在套管B4中下入再小一级的钻具继续造斜，在矿层2中钻凿水平井段5，与第一步中建造的小型溶洞3对接；

第四步：在套管B4中下入中心管6，中心管6末端与套管B4利用封隔器7进行密封连接，井口安装井口装置8。

这样就形成了“井口装置8-中心管6-套管B4-水平井段5-小型溶洞3-套管A1与中心管6的环隙-井口装置8”的循环通道。通过注入淡水，按上述顺序或者反向的循环，溶解采出地下的矿床。采出的矿床可以是可溶的化学矿床，也可以是流体矿床，以及地热等资源。

实施例1

请参阅图5，本发明实施例中，一种单钻孔分支定向对接井采盐方法，以山东东营三角洲盐矿为例，该盐矿开采深度4000米左右，拟采用定向水平井连通开采方式。每组井2口，井组的钻井总深度达到8500米左右，井组的总造价达2500万元以上。采用本发明的单钻孔分支对接连通方式，将减少每个井组钻井进尺3500多米，节约建井费70％左右。具体步骤如下：

第一步：首先采用Φ444.5mm的钻头开孔，钻至400米深，下入Φ339.7mm的套管约400米固井；接着用Φ311.1mm的钻头钻进，至3480米左右，即预定深度K1，开始造斜定向钻进，至3600米左右，即W1，下Φ244.5mm的套管约3480米固井；继续用Φ215.9mm的钻头继续定向钻进，至4070米井深，即K2，下Φ177.8mm的套管约1200米固井；然后用Φ152.4mm的钻头继续定向钻进到4120米左右完井，即T，下入中心管或者钻杆对流循环，溶解盐矿建造直径为10米左右的小型溶洞；

第二步：按照石油钻井分支井技术执行，接着用Φ215.9mm的钻头钻至4070米井深竖向开窗，竖直钻进至3850米后，即K3，造斜定向钻进至3970米时，即W2，下Φ177.8mm的套管约485米固井；

第三步：接着用Φ152.4mm的钻头继续定向钻进到4285米左右完井，与步骤4)建造的小型溶洞对接成功，与盐矿水平对接井技术一致；

第四步：最后下入Φ101.6mm的油管3300米和Φ88.9mm的的油管300米左右，进入小口径直井段，用二级封隔器将Φ88.9mm的的油管和Φ177.8mm的套管封隔起来。

本发明实施例中，在井组建设工程中，省掉了上部的大口径井段3500米左右。并且钻井中靶的难度小，因为测量工作是以同一个钻孔为基准，涉及的坐标空间也很小，甚至方位角也不必校正，而得到的采矿水平通道仍然达到200米以上，因为循环通道的长度和孔径与对井连通方式完全一样，其溶解采矿效果也完全一致。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。