盐井钻探及对接连通技术

盐井钻探及对接连通技术
摘要：定向对接连通井技术是采用定向钻探技术和水平井技术，使地面相距数
百米的两井或多井，在地下数百米甚至数千米的目的开采层定向对接连通，实现
两井或多井连通采矿。

对接连通水平井钻井工艺技术涉及井位的确定、剖面的优选、井眼轨迹控制、钻井液性能等诸多方面。

关键词：盐井；对接联通；应用
盐井是我国重要的矿产资源，与人们日常生产生活息息相关。

近几年我公司
在施工了多口对接井及本对双定向对接井，积累了丰富的定向施工对接经验。

双
定向工艺的应用能够很好的解决地面、地下条件的限制，使地下盐矿资源得到充
分开采利用，避免浪费。

井盐是我国重要的矿产资源，盐与人们的日常生活息息相关。

对国家能源化
工基地建设盐井资源开发利用，提供了有力的保证。

在过去的几年中，矿井开采
主要采用单井水溶性卤水提取法、压裂法、自然溶解法和油垫法。

这些方法存在
产量低、成本高、井内事故多、回收率低、盐水溶解度不稳定、修井作业难度大、环境污染大等缺点。

随着水平井钻井技术的发展和完善，提高测量仪器和定向井
的精度，为盐化工基地提供了有力的保障。

1.盐井的分布
针对深部盐层周围埋藏的地质储量埋在深部岩盐中的普遍为2200 ～ 3200 米
左右，岩盐层厚度120 米或以上，除了317.27 的岩盐层厚度最大厚度总30 米在
盆地边缘，对盐岩的
厚度层研究探讨在盐井的核心层总层厚度147.49 分级，开挖盐、固体层和泥
的技术要求很高，对于中、硬地层的机低速钻钻井工具，在处理复杂的地质时很
容易产生钻井事故。

2.存在的问题
（1）水平段钻进时对过饱和盐水泥浆性能要求较高，该体系泥浆维护成本
较大；
（2）地下溶腔温度高，卤水浓度大，若遇复杂溶腔条件或停等时间较长时，极易发生重结晶、沉渣堵塞通道，给下步施工带来较大麻烦；
（3）由于盐化工系统电解槽离子膜不允许有机物的存在，因此对接老溶腔
时应尽可能避免泥浆进入溶腔。

3.对接连通技术分析
3.1 井位确定
首先是布井方向的选择。

溶腔中卤水遵循比重分异原理，成层分布，即底部
卤水浓度最高，往上呈指数递减，顶部浓度最低。

考虑沿盐层倾向布井，注水井
位于倾向上方，出卤井在下方，出卤井溶腔充满高咸卤水，溶盐能力减弱，有利
于保护溶腔顶板和产出高浓卤水。

其次是井间和井组距离的选择，岩盐溶腔的跨
度与井底距离有关，井距过大，不仅建井周期长、成本高，还会导致溶腔因跨度
大而失稳并造成顶板垮塌。

井底距离过小，连通后井间岩盐很快被采空。

淡水接
触盐表面小，淡水溶解岩盐时间短，卤井不可能较长时间保持产出高浓卤水。

第三，在采卤对接水平井施工中，定向斜井的设计方位应尽量与地层的自然方位规
律一致，以利于钻井施工。

一旦出现钻井设计方位与地层的自然方位规律相反时，
会增大钻井垂直井段、过渡井段和连续造斜井段的施工难度。

3.2对接井的选择
由于盐矿地下既有丰富的盐矿资源，还有石油资源，且油层大都埋藏在潜二
段及以下地层。

为了达到油、盐兼采，用少量的工程投入取得最大的经济效益的
目的，一般都选用报废的油井作为盐卤水平井的生产对接井，但所选用的对接井
必须满足以下3 个条件：（1）潜二段及以上井段套管完好；（2）潜二段地层必
须有水泥封固；（3）井距必须满足水平井设计要求。

王东A 井与水平井黄盐平
A'井的井距为489m，潜二段及以上井段生产套管完好且管外水泥返到了潜一段底，符合盐卤水平井的生产对接井的条件。

3.3造斜井段
该井段采用的钻具组合为Φ215.9mmHJ517 钻头+ Φ165mm 单弯（1.5°）螺杆
钻具+Φ158.8mm 无磁钻铤+Φ127mm加重钻杆+Φ127mm 钻杆。

使用无线随钻测
斜仪（MWD）随钻检测，该段钻井参数为：钻压40kN~60kN，转速150r/min，排量25L/s，泵压14MPa~15MPa。

从2682m 开始定向造斜。

施工措施与常规定向井、水平井基本相同，滑动钻进时造斜率0.34 ° /m~0.4 ° /m，复合钻进时井斜变化率
为0.02 °
/m~0.05°/m。

在进入纯盐层钻进时，为了防止钻进速度过快发生盐卡事故，
首先控制钻进6min/m~10min/m；其次每钻进3m~4m 上提钻具划眼一次；然后钻进60m~80m 短起下一次，及时清除岩屑床，防止盐卡事故。

3.4水平段保直钻进
为保障和靶井的对接，施工的钻井的钻进的方向是不可以发生变化的，而且
钻井的中心线一直都要在第四盐层中，不可以偏离出目的层。

钻井在进入第四盐
层的时候所用到的保直的组合钻，这种组合钻以及强造斜组合钻，他们两者的工
作可以说是相同的，不同的是所用的螺杆钻具技术的参数不同，这个阶段钻进选
用的螺杆钻具弯度比较小，主要是为了是尽可能的去保持钻井的倾角不发生变化。

4.对接连通需注意的事项
降低水泥浆的粘度和剪切力，改善其流动性。

不注重井的质量，打井直而有
规则的井径，设置竹扶正，水泥浆应均匀，水泥浆水的低渗透漏失形成。

在大段
泥岩地层中，水泥浆缩短
水泥浆初凝终凝时间。

采用膨胀水泥可提高水泥与井壁、套管的胶结强度。

水泥的精确计算，结合当地实际情况附加系数水泥，我管前提高洗井排量，甚至
还复制所有的岩石，和大位移的墙洗，防止塌陷发生在固井工艺。

完井最重要的
关键是测量两口井的位置，准确测量坐标和高程。

为盐岩层主盐段的选择、顶底
位置、盐钻井工艺的分布提供可靠依据。

首先考虑的是选择井的方向。

根据比重
分布原理，溶出室内盐水浓度最高，底部盐水浓度最高。

考虑到沿盐的倾向，盐
水井下面的盐水井腔充满了高盐卤水，削弱了盐的溶解能力，有利于保护腔屋顶
和高浓度盐水的输出。

选择距离井井组之间的盐穴的距离到孔底的距离有关，和
井距过大，不仅具有建设周期长、成本高，而且导致由于跨度大的腔失稳坍塌的
屋顶。

底部的距离太小，后岩盐之间的连接被开采。

淡水接触盐面小，淡水溶解
的岩盐时间短，卤水不能长期维持生产高浓度盐水。

在水平井施工中，定向斜井
的设计方向应与地层的自然方位相一致，便于钻井施工。

一旦钻井设计方向与地
层的自然方位相反，增加了垂直井段、过渡段和连续斜井段的钻井难度。

参考文献
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