[发明专利]一种用于低渗透污染土壤的径向井泡沫压裂修复方法

说明书

本发明提供了一种用于低渗透污染土壤的径向井泡沫压裂修复方法。该方法包括：在低渗透污染土壤区域，钻打至少一组压裂井，并且在压裂井井壁设置套管；在低渗透污染土壤层段的压裂井套管的管壁开设若干数量的窗口，从窗口处钻若干条径向水平分支井；通过所述压裂井注入泡沫压裂修复体系，所述泡沫压裂修复体系被注入到所述的若干条径向水平分支井中，并在低渗透污染土壤层段中压裂形成压裂网缝；所有径向水平分支井注入、压裂完成后，封闭井口。本发明的修复方法采用径向井泡沫压裂技术，通过径向井压裂作业将泡沫压裂修复体系通入被污染的土壤中，能够克服低渗透污染土壤修复存在的难点，提高低渗透污染土壤的修复效果。

技术领域

本发明涉及低渗透污染土壤的修复，具体涉及一种用于低渗透污染土壤的径向井泡沫压裂修复方法，属于环境改造工程技术领域。

背景技术

相较于大气污染、水污染以及固体废弃物污染，土壤污染具有累积性、隐蔽性、不可逆转和长期性等特点，污染修复周期长，修复困难。另外，随着土壤含水率降低、压实与板结、污染物沉淀等作用，污染土壤易转变为低渗透污染土壤，从而进一步增加土壤修复难度。

与常规污染土壤修复不同，低渗透污染土壤修复存在渗透系数低、孔隙尺寸小、污染物难降解等难点。目前，低渗透污染土壤修复技术相关研究相对匮乏。现有的物理、化学和生物修复技术在低渗透土壤应用中受限严重，物理修复技术不适合大规模污染土壤修复，且修复成本高；生物修复存在修复周期长和土壤修复效果差等问题；单纯的化学修复技术利用加入到土壤中的化学修复剂与污染物发生一定的化学反应，降解污染物并去除毒性，存在修复剂进入困难、接触地层面积小、土壤修复率低、易造成二次污染等问题。因此，如何提高低渗透污染土壤的修复效果成为目前亟需解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种用于低渗透污染土壤的径向井泡沫压裂修复方法。本发明的修复方法采用径向井泡沫压裂技术，通过径向井压裂作业将泡沫压裂修复体系通入被污染的土壤中，能够克服低渗透污染土壤修复存在的难点，提高低渗透污染土壤的修复效果。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于低渗透污染土壤的径向井泡沫压裂修复方法，其包括以下步骤：

(1)在低渗透污染土壤区域，钻打至少一组压裂井，并且在压裂井井壁设置套管；

(2)在低渗透污染土壤层段的压裂井套管的管壁开设若干数量的窗口，从窗口处钻若干条径向水平分支井；

(3)通过所述压裂井注入泡沫压裂修复体系，所述泡沫压裂修复体系被注入到所述的若干条径向水平分支井中，并在低渗透污染土壤层段中压裂形成压裂网缝；

(4)所有径向水平分支井注入、压裂完成后，封闭井口。

在上述的用于低渗透污染土壤的径向井泡沫压裂修复方法中，优选地，在步骤(1)中，钻打压裂井的数量与污染面积相关，钻打压裂井的数量为N＝1～(S/100m²)组，其中S为污染面积，S的单位是m²；当压裂井的数量为2组以上时，每组压裂井的间隔为20～50米。

在上述的用于低渗透污染土壤的径向井泡沫压裂修复方法中，在步骤(1)中，钻打压裂井的深度是根据低渗透污染土壤的地层深度决定的，本领域技术人员可以对此进行常规调节，本发明不对其进行特殊限定。

在上述的用于低渗透污染土壤的径向井泡沫压裂修复方法中，优选地，在步骤(1)中，所述压裂井的井眼尺寸为150mm～350mm。低渗透污染层一般处于近地层，因此钻井采用小尺寸井眼钻井工具，包括但不限于石油钻井领域采用的小尺寸钻头或水井钻机等。

在上述的用于低渗透污染土壤的径向井泡沫压裂修复方法中，优选地，在步骤(1)中，所述套管的材质为聚氯乙烯(PVC)。