[发明专利]空气驱动采卤法中确定空气驱动距离的方法

说明书

本发明所述利用空气驱动开采卤法中确定空气驱动距离的方法包括：步骤一，开挖一条集卤渠；步骤二，在垂直于所述集卤渠的同侧，平行设置两组一定间隔的注浆钻孔组，每个注浆钻孔组由多个一定间距的注浆钻孔组成，利用注浆泵将胶凝材料通过注浆钻孔注入储卤层中，使部分储卤层的孔隙被胶凝材料充填，从而形成隔水的柱状体；步骤三，形成连续封闭的帷幕墙；步骤四，在垂直于两组注浆钻孔组所形成的帷幕墙，远离集卤渠的一端，施工一组注气钻孔组，通过注气装置向储卤层注入空气；步骤五，实时监测集卤渠的卤水量，调整注浆钻孔组的长度及注气钻孔和集卤渠的距离。如此重复上述步骤五，直至确定最合适的储卤层空气驱动距离。本发明可大大提升采集效率。

技术领域

本发明涉及地下卤水开采技术领域。具体地说，本申请涉及一种地层空气驱动采卤法中确定空气驱动距离的方法，具体地说，涉及一种低孔隙度、低给水度、低渗透率含水层条件下，利用空气驱动采集卤水方法中确定空气驱动距离的试验方法。

背景技术

我国的钾盐资源量仅占全球已探明储量的2％，但钾肥生产量占到了全球产量的15％，消费量占到了全球消费量的25％；同时，我国钾盐资源量的97％为青海和新疆的卤水型盐湖矿床资源。经过近几十年的高强度开采，部分盐湖已经无卤水可采，绝大部分盐湖盐岩层地表潜卤水矿已经枯竭，特别是柴达木盆地盐湖早已在开采盐岩层下部的地下卤水，除了少数盐湖通过补水和固液转化暂时缓解了采卤的困境，绝大部分盐湖采卤量已无法满足生产需求。柴达木盆地盐湖区在表层盐岩层以下赋存有大量深层卤水，其储卤层埋深大，形成时间较早，主要为一些含盐细砂层、粉砂层为主的松散沉积和低孔隙率的岩盐层，渗透率低、给水度小，成功开采该部分深层卤水存在极大的挑战。从现有盐湖表层盐岩层以下深部储卤层卤水开采技术来看，主要是通过井渠结合的方式进行卤水开采，由于大部分盐湖深部含水层孔隙度、渗透率、给水度均比较小，利用开放式的采卤渠、采卤井，通过人为或天然形成的卤水水位差集卤、采卤的方式，不仅卤水流速慢、流量小，而且采卤效率低、采卤量少，工程施工难度大，成本高，难以满足实际生产需求。因此寻求简单快速、高效的采集深部地层卤水的技术迫在眉睫。

针对开采介质为卤水及深部地层含盐量高、渗透率低、给水度小等特点，借鉴石油开采过程中注水开采技术，一种新的利用空气驱动开采地层卤水的方法被提出。该方法可有效提高含水层给水度和渗透率，使卤水快速进入采卤渠或井中，提高采卤效率和采卤量。然而，对于空气在地层中有效驱动卤水的距离及范围仍难以界定。确定地层中空气驱动卤水的有效距离对合理布局矿区注气孔与采卤渠或井有重要的现实意义，可为企业实现持续高效开采卤水，并降低成本。

发明内容

本发明提供了一种低孔隙度、低给水度、低渗透率含水层条件下，利用空气驱动开采卤水法中的确定空气驱动距离的试验方法。

本发明在利用空气驱动开采卤水法中进行实施。

本发明申请包括注浆钻孔、注气钻孔、第一隔水层、第二隔水层、位于所述第一隔水层和所述第二隔水层之间的储卤层、帷幕墙和集卤渠；所述帷幕墙是通过注浆钻孔注浆形成的连续帷幕墙，上端延伸至第一隔水层，下端延伸至第二隔水层，所述导流墙与第一隔水层、第二隔水层将储卤层分隔成半封闭的空间，帷幕墙可以起到引导水流流动的作用，同时也起到了密闭空气的作用，防止空气泄漏和压力多向分散；所述封闭空间一侧垂直于帷幕墙开挖有底端延伸至储卤层的集卤渠，并在另一侧一定距离内设置平行于集卤渠的多个注气孔，通过注气装置为地层注入空气；在集卤渠输卤方向的一端设置有规则形状的导流槽，通过测定水位和流速计算卤水量。

为确定空气驱动距离，试验方法发明如下：首先，在垂直于集卤渠一侧相隔一定距离的位置设置两排注浆钻孔，每排注浆钻孔数量一致，注浆钻孔深度接近于第二隔水层深度，通过注浆在第一隔水层和第二隔水层中间的储卤层中形成连续的帷幕墙，即帷幕墙，帷幕墙长度依据地层具体情况和相关地质资料确定；其次，在帷幕墙另一端平行于集卤渠施工一排注气钻孔，注气钻孔深度达到第二隔水层上部；最后，利用注气装置通过注气钻孔向地层中注入空气，并保持注气压力稳定，在注气过程中实时监测集卤渠输卤方向卤水量的变化情况。