[发明专利]一种用定向对接井预热岩盐卤水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及地热能利用和岩盐生产技术领域，具体涉及一种用定向对接井预热岩盐卤水的方法。

背景技术

岩盐矿山一般采用钻井水溶法进行开采，开采得到的产品为卤水，然后将卤水输送到真空制盐装置利用蒸汽对卤水进行沸腾蒸发结晶，即制得固体盐。现有制盐企业生成固体盐所用的卤水通常未先经预热，从矿山经卤水净化后直接进真空制盐装置。对于矿床埋藏较浅的矿山，钻井水溶法生产出来的卤水温度较低，一般在30℃左右，在制盐生产过程中需要消耗大量的蒸汽（蒸汽通常采用燃煤加热制得，需要消耗大量燃煤），能耗高，燃煤费用占到生产成本的将近一半。因此，如何降低燃煤的消耗量是制盐企业控制成本的最重要的一环。

地热资源作为一种新型能源矿产，具有分布广泛，易于开发等特点。我国具有良好的地热资源条件，目前我国地热资源利用方式以供暖、洗浴、种植等方面为主，地热能利用的转化率还非常低。

钻井工程技术在石油、天然气、岩盐等矿产勘探开发中得到广泛运用，我国深井钻井技术在油田应用领域已经达到8000m超深井的深度，大位移定向井技术井底位移甚至可以达到数千米至一万米。

发明内容

本发明的目的在于，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种可有效降低生产成本、工艺简单的用定向对接井预热岩盐卤水的方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种用定向对接井预热岩盐卤水的方法，包括以下步骤：

S1、在靠近制盐车间选择两处便于施工的钻井位置，该两处钻井位置之间的距离需满足定向对接井的施工要求；

S2、在其中一个钻井位置处施工直井，所述直井的钻井深度为2500m~5000m，直井底部的地层温度为75℃~140℃，向直井中下套管成井；

S3、在另一个钻井位置处施工定向井，将所述定向井与直井的底部相连通，定向井的下端设有造斜段，向定向井中下套管至与直井对接连通的靶点处成井；

S5、将定向井的上端与第一输卤主管道相连接，将直井的上端与第二输卤主管道相连接，第一输卤主管道、定向井、直井和第二输卤主管道共同构成一个密闭的输卤通道，将开采得到的岩盐卤水通过所述输卤通道进行预热后送至制盐车间进一步处理。

针对现有制盐企业能耗高的问题，本发明通过在制盐车间附近设置定向对接井，将直井和定向井钻至深部地层（2500m~5000m），充分利用深部地层的地热资源对卤水进行预热。在进入制盐车间进行浓缩结晶制盐之前，先将卤水进行预热，卤水在定向井和直井中与深部地层进行充分热能交换后，其温度大大提高，经预热后的卤水进入真空制盐装置有效地降低了制盐过程的能耗，极大地降低了煤炭资源的消耗，节约了生产成本。当然，卤水流经定向对接井需要增加卤水输送泵的扬程，但是增加的扬程仅相当于10km左右的输卤管道长度沿程水头损失，其增加的电力资源的消耗较少，总体上仍然可以大大降低企业的生产成本。此外，通过本发明的方法在加快卤水流速后可以减少管道结垢的发生，大大降低后期的维护费用。将定向对接井设置在靠近制盐车间的位置，避免卤水从定向对接井出来后温度下降过多。

上述的用定向对接井预热岩盐卤水的方法，优选的，所述步骤S3中，所述造斜段的圆弧半径为300m~600m。若造斜段半径过小会增加施工的难度和风险，并降低预热效果；造斜段半径过大又会增加施工费用。本发明综合考虑上述因素，将造斜段的圆弧半径设置为300m~600m，既保证了预热效果、减小了施工难度，又降低了施工费用，符合定向井下套管固井的要求。

上述的用定向对接井预热岩盐卤水的方法，优选的，所述第二输卤主管道的另一端与制盐车间相连接，卤水依次经由第一输卤主管道、定向井、直井和第二输卤主管道输送至制盐车间。本发明采用一个直井和一个定向井的定向对接井结构，定向井的造价要比直井高，采用一个直井、一个定向井可以节约施工成本。本发明将卤水由定向井注入由直井输出，有利于减少预热后卤水温度的降失，并且，采用卤水由直井输出的方式发生堵塞的可能性更小，即使出现堵塞结垢问题，直井也更好处理。

上述的用定向对接井预热岩盐卤水的方法，优选的，在所述步骤S3和步骤S5之间还包括对所述直井和定向井进行洗井的步骤S4，所述步骤S4具体为：将洗井介质由泵注设备从直井或定向井注入，将直井和定向井内的污染物质携带至地面。通过洗井，提高了卤水的纯度，确保了所得岩盐的产品质量。