专利名称：含油低渗透自然硫矿床的钻井热熔分采工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自然硫矿床开采工艺，尤其是涉及一种利用爆破改造含油 低渗透自然硫矿床的钻井热熔法分采工艺。
背景技术：
硫磺是一种应用广泛的化工原料，但主要用于制造硫酸(占消费总量的85%)。硫酸消费增长是硫磺供应日趋紧张的直接动因。我国用于制造硫酸的硫 磺主要来源于硫铁矿和进口，自然硫矿的开采在我国一直是一个空白。上世纪 70年代末发现的山东泰安自然硫矿床，由于矿层致密，渗透率低，且含稠油沥 青，采用常规的弗拉施(Frasch)法或流体动力法都难以成功开采，因而该矿 床发现二十多年来一直未被开发利用。发明内容本发明的目的在于克服现有自然硫矿床开采技术的缺陷，提供一种适合 含油低渗透自然硫矿床的钻井热熔分采工艺。本发明之含油低渗透自然硫矿床的钻井热熔分采工艺包括以下步骤(1) 建井，根据矿层的埋藏条件、工程地质水文地质条件和改造矿层渗 透性的技术手段，确定合理的井距和井身结构，三井或多井一组(一般三井一 组)，井距40 60米(隨改造矿层渗透性技术手段的发展而增加)，呈等边 三角形布置；井身结构宜为三管结构，所述三管为技术套管、注水管、提硫管, 注水管与提硫管之间在开采层位安装一封隔器；(2) 改造矿层渗透性固井后，将炸药药包(可以选用中国专利ZL 02114226. 2公开的黑-梯混合熔铸炸药，药量根据矿层覆存条件、组合开采厚度，参照其使用说明书确定)放至待开采的矿层进行爆破， 一个井组的井下药 包宜同时起爆(也可依次起爆，但爆破的效果欠佳)，爆破后，注水洗井并检 査爆破效果，排水量达到或超过注水量的70%为合格；(3) 开采稠油沥青，下放注水管、提硫管和封隔器，并安装井口和地面 设备设施；从一口或二口井注热水，温度逐步升至80 10(TC，同组的其它井 排水并开采稠油沥青；(4) 开采硫磺，待稠油沥青基本采毕后，将注水温度逐步升至120 160 °C (优选130-150'C，更优选145-C)形成过热水，从一口或二口井注入，同组 的其它井作为排水井，排水井的水温应该低于85-C (注水温度可根据排出水的 温度进行调节，控制排水温度75-85°C，当排水温度低于75'C时，可适当提高 注水温度；当排水温度高于85"C时，可适当降低注水温度)；首次注水10-15 天后(根据形成的温度场确定具体时间)，关闭井口停止注水，待熔融后的硫 磺汇集井底，然后从注水管注入过热水，从提硫管进行首次试采硫；以后每3-4 天提硫一次，如此反复循环，待一口井采毕后，再开采同组的其它井的硫磺。与公知的弗拉施(Frasch)法或流体动力法比较，本发明的主要贡献在 于采用井下爆破改造矿层的渗透性；利用稠油沥青与自然硫的物理特性，实 现了稠油沥青与硫的分采，这样不仅能实现开发含油低渗透自然硫矿床，而且 能在同一口井中采出稠油沥青与硫磺，降低了生产成本，提高了经济效益。将 改造矿层的技术手段作为确定合理的井距、布井参数和井身结构的因素之一， 也是对现有技术的一项贡献。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。(1)根据矿层的埋藏条件、工程地质水文地质条件及改造矿层的技术手段，确定三井一组，井距50米，呈等边三角形布置；井身结构为技术套管、 注水管、提硫管三管结构，注水管与提硫管之间在开采层位安装一封隔器；(2) 固井后，将根据矿层覆存条件、组合开采厚度确定的黑-梯混合熔 铸炸药药包数量放至待开采的矿层进行爆破， 一个井组的井下药包同时起爆， 爆破后，注水洗井并检查爆破效果，至排水量达到注水量的70%以上为合格；(3) 下放注水管、提硫管和封隔器，并安装井口和地面设备设施；从一 口井注热水，温度逐步升至90'C，同组的其它井排水并开采稠油沥青；(4) 待稠油沥青基本采毕后，将注水温度逐步升至145。C形成过热水， 从一口井注入，同组的其它井作为排水井，控制排水井的水温8(TC;首次注水 12天后，关闭井口停止注水，待熔融后的硫磺汇集井底，然后从注水管注入过 热水，从提硫管进行首次试采硫；以后每3-4天提硫一次，如此反复循环，直 到一口井采毕后，再开采同组的其它井的硫磺。
权利要求
1. 一种含油低渗透自然硫矿床的钻井热熔分采工艺，其特征在于，包括以下步骤(1)建井根据矿层的埋藏条件、工程地质水文地质条件和改造矿层渗透性的技术手段，确定井距和井身结构，三井或多井一组，井距40～60米，呈等边三角形布置；井身结构宜为三管结构，所述三管为技术套管、注水管、提硫管，注水管与提硫管之间在开采层位安装一封隔器；(2)改造矿层渗透性固井后，将炸药药包放至待开采的矿层进行爆破，爆破后，注水洗井并检查爆破效果，排水量达到或超过注水量的70％为合格；(3)开采稠油沥青下放注水管、提硫管和封隔器，并安装井口和地面设备设施；从一口或二口井注热水，温度逐步升至80～100℃，同组的其它井排水并开采稠油沥青；(4)开采硫磺待稠油沥青基本采毕后，将注水温度升至120～160℃，形成过热水，从一口或二口井注入，同组的其它井作为排水井，控制排水井的水温≤85℃；首次注水10-15天后，关闭井口停止注水，待熔融后的硫磺汇集井底，然后从注水管注入过热水，从提硫管进行首次试采硫；以后每3-4天提硫一次，如此反复循环，待一口井采毕后，再开采同组的其它井的硫磺。
2、 根据权利要求1所述的含油低渗透自然硫矿床的钻井热熔分采工艺， 其特征在于，所述第(2)步， 一个井组的井下药包同时起爆。
3、 根据权利要求1或2所述的含油低渗透自然硫矿床的钻井热熔分采工 艺，其特征在于，所述第(4)步，注水温度为130-150°C。
4、 根据权利要求3所述的含油低渗透自然硫矿床的钻井热熔分采工艺， 其特征在于，所述第(4)步，注水温度为145'C。
全文摘要
含油低渗透自然硫矿床的钻井热熔分采工艺，其包括以下步骤(1)建井，提硫套管与注水管在开采层位安装一封隔器；(2)在固井后，对一个井组的井同时或依次爆破；(3)在井组的一口或二口井注入80～100℃的热水，在同组的其它井采出油和沥青；(4)采出沥青后，注入120～160℃的过热水，硫磺熔融后汇集井底并开采出地表。本发明采用井下爆破改造矿层的渗透性，并利用稠油沥青与自然硫的物理特性，实现了稠油沥青与硫的分采，不仅能实现开发含油低渗透自然硫矿床，而且能在同一口井中采出稠油沥青与硫磺，降低了生产成本，提高了经济效益。
文档编号E21B43/16GK101260801SQ20081003113
公开日2008年9月10日 申请日期2008年4月24日 优先权日2008年4月24日
发明者刘小力, 戢良鹏, 马平杰 申请人:化工部长沙设计研究院