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地方鹽井設(shè)計(jì)方案探討

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地方鹽井設(shè)計(jì)方案探討

關(guān)鍵詞:陜北鹽田;北部鹽井;地層詳述;設(shè)計(jì)方案探討

1陜北資源概況

陜北(是指延安市和榆林市)位于陜西省最北部,地處黃河中游東臨黃河與山西相望,西連寧夏、甘肅,北鄰內(nèi)蒙古鄂爾多斯市,南接本省銅川市,處于鄂爾多斯能源基地的中心位置,其擁有國(guó)內(nèi)最大的內(nèi)陸陜北奧陶紀(jì)鹽田、世界七大煤田之一的陜北侏羅紀(jì)煤田和我國(guó)陸上最大整裝氣田,還有較豐富的石油和煤層氣資源,是國(guó)內(nèi)罕見(jiàn)世界少有的能源礦產(chǎn)富集地,每平方公里土地下埋藏著10億元的寶藏財(cái)富,即每平方米地塊下平均蘊(yùn)藏著3.28噸煤、140立方米天然氣、187噸鹽、115公斤石油。

2含鹽段地層詳述

2.1馬家溝組馬五段八亞段

(O1m58):井段主要位于2637.00~2667.00m,鉆厚30.00m。煙灰色石鹽巖鹽為主,次之為淺銹紅色、無(wú)色石鹽巖鹽,透明-半透明,具有玻璃光澤,潮解表面呈油脂光澤,味咸,中-粗晶結(jié)構(gòu)為主,少量巨晶結(jié)構(gòu),性脆,易碎,含暗色雜質(zhì)。夾有灰色泥質(zhì)硬石膏巖,褐灰色硬石膏質(zhì)泥巖。石鹽巖鹽:煙灰色、淺銹紅色、無(wú)色,透明-半透明,具有玻璃光澤,潮解表面呈油脂光澤,味咸,中-粗晶結(jié)構(gòu)為主,巨晶結(jié)構(gòu)次之,性脆,易碎,含暗色雜質(zhì)。泥質(zhì)硬石膏巖:灰色,細(xì)粒結(jié)構(gòu),厚層,主要為硬石膏、泥質(zhì)和少許石膏、氧化鐵質(zhì),石膏呈棱角狀、次棱角狀、次圓狀,泥質(zhì),主要為粘土質(zhì)礦物。氧化鐵,零星可見(jiàn)。褐灰色硬石膏質(zhì)泥巖,細(xì)粒結(jié)構(gòu),主要為硬石膏、泥質(zhì)和少許石膏、氧化鐵質(zhì),硬石膏呈棱角狀、次棱角狀、次圓狀等,泥質(zhì)主要為粘土質(zhì)礦物。

2.2馬家溝組馬五段九亞段

(O1m59):井段主要位于2667.00~2685.00m,鉆厚18.00m?;疑?guī)r為主,部分層段灰?guī)r含有無(wú)色、無(wú)嗅、半透明,似油狀,不可燃燒液體。夾有薄層褐灰色泥質(zhì)白云巖、泥質(zhì)硬石膏。石灰?guī)r:灰色,砂屑結(jié)構(gòu),主要為亮晶方解石、氧化鐵質(zhì)、石膏致密較硬,性脆,滴5%稀鹽酸反應(yīng)強(qiáng)烈。部分層段富含無(wú)色、無(wú)嗅、半透明,似油狀液體,不可燃燒。泥質(zhì)白云巖:褐灰色,塊狀構(gòu)造,泥晶結(jié)構(gòu),主要為白云石,致密和少許石膏、泥質(zhì),主要為粘土礦物質(zhì),氧化鐵質(zhì)等,巖芯完整,致密堅(jiān)硬,滴5%稀鹽酸不反應(yīng)?;疑噘|(zhì)硬石膏,細(xì)粒結(jié)構(gòu),厚層,主要為硬石膏、泥質(zhì)和少許石膏、氧化鐵質(zhì),石膏呈棱角狀、次棱角狀、次圓狀,泥質(zhì),主要為粘土質(zhì)礦物。氧化鐵,零星可見(jiàn)。

2.3馬家溝組馬五段十亞段

(O1m510):井段主要位于2685.00~2713.00m,鉆厚28.00m。煙灰色石鹽巖鹽與灰色泥質(zhì)硬石膏巖不等厚互層。煙灰色石鹽巖,中—粗晶結(jié)構(gòu),玻璃光澤;透明-半透明,雜質(zhì)含量高。泥質(zhì)硬石膏:灰色,細(xì)粒結(jié)構(gòu),厚層,主要為硬石膏、泥質(zhì)和少許石膏、氧化鐵質(zhì),石膏呈棱角狀、次棱角狀、次圓狀,泥質(zhì),主要為粘土質(zhì)礦物。氧化鐵,零星可見(jiàn)。

3奧陶系下統(tǒng)馬家溝組馬四段

(O1m4)井段主要位于2713.00~2733.00m(未鉆穿),鉆厚20.00m。灰色石灰?guī)r與灰黑色泥質(zhì)硬石膏巖不等厚互層。石灰?guī)r:灰色,塊狀構(gòu)造,泥晶結(jié)構(gòu),滴鹽酸劇烈氣泡,主要為方解石、泥質(zhì)和少許石膏、氧化鐵質(zhì)等,方解石致密分布,泥質(zhì)主要為粘土礦物,石膏少量。泥質(zhì)硬石膏巖:灰黑色,主要為硬石膏、泥質(zhì)和少許白云石、氧化鐵質(zhì)性較硬;硬石膏致密堅(jiān)硬、泥質(zhì)主要為粘土礦物質(zhì)。綜上所述,主要含鹽層位于奧陶系下統(tǒng)馬家溝組馬五段八亞段(O1m58)和馬五段十亞段(O1m510),中間夾層奧陶系下統(tǒng)馬家溝組馬五段九亞段(O1m59)。

4存在問(wèn)題

含鹽系地層位于馬五段八亞段(O1m58)和馬五段十亞段(O1m510),中間夾層馬五段九亞段(O1m59),平均厚度19米左右,主要以石灰?guī)r為主。在鉆井水溶開采中,中間夾層馬五段九亞段(O1m59)能否自然垮塌直接影響著開采率和服務(wù)年限,這就要求鹽井設(shè)計(jì)科學(xué)、合理,會(huì)給企業(yè)帶來(lái)不同的經(jīng)濟(jì)利益。

5鹽井設(shè)計(jì)

現(xiàn)階段,我國(guó)鹽井設(shè)計(jì)以定向水平鉆井為主要,而對(duì)于本鹽田多層鹽設(shè)計(jì),采用多層鹽同時(shí)開采還是分層依次開采設(shè)計(jì)有很大的區(qū)別,分別設(shè)計(jì)如圖1和圖2。

6設(shè)計(jì)方案的比較

通過(guò)對(duì)本區(qū)域不同的兩個(gè)企業(yè),如香2號(hào)井組的設(shè)計(jì)和錦6采用的設(shè)計(jì),兩個(gè)井組鹽層厚度、成分和水平段非常接近,兩個(gè)企業(yè)分別采用了上述兩個(gè)不同的設(shè)計(jì)方案,結(jié)果不同。分別敘述如下:

6.1香2號(hào)井組采用的設(shè)計(jì)是分層依次開采工藝,其中馬五段八亞段(O1m58)控鹽量24.76萬(wàn)噸、馬五段十亞段(O1m510)控鹽量39.27萬(wàn)噸,現(xiàn)開采量30.32萬(wàn)噸,鹽井運(yùn)行正常。

6.2錦6采用的設(shè)計(jì)是多層鹽同時(shí)開采工藝,錦6號(hào)井組通過(guò)5年多的運(yùn)行,現(xiàn)在返鹵濃度和注水濃度相同,其中馬五段八亞段(O1m58)控鹽量22.22萬(wàn)噸、馬五段十亞段(O1m510)控鹽量37.81萬(wàn)噸,總共開采量28.77萬(wàn)噸,開采率是47.93%,判斷為夾層沒(méi)有垮塌,形成開采率降低和鹽井服務(wù)年限縮短。

7結(jié)論

通過(guò)以上兩個(gè)事例說(shuō)明,在本區(qū)域內(nèi),設(shè)計(jì)方案1優(yōu)于設(shè)計(jì)方案2。以后的設(shè)計(jì)中,最好采用設(shè)計(jì)方案1,不僅能提高巖鹽的開采率和延長(zhǎng)鹽井的服務(wù)年限,還會(huì)給企業(yè)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)利益。

作者:常平 師學(xué)文 單位:陜西北元化工集團(tuán)股份有限公司