专利名称：芒硝矿压裂开采方法
技术领域：
本发明涉及一种芒硝矿开采方法，特别涉及一种芒硝矿压裂开采方法。
背景技术：
目前浅层芒硝矿、露体芒硝矿通常采用露天开采的方法，对于有一定埋藏深度的芒硝矿体，则采用水溶法开采，传统的水溶法包括单井对流或双井水平钻孔连通水溶法，单井对流开采法指的是向矿层钻直井，并在该直井中设置外套管和中心管，向中心管中注入热水，利用热水溶解矿层中的芒硝，芒硝溶液从中心管和外套管之间的夹层中抽取到地面，再行选矿处理。其不足之处在于硝水极易在管道中结晶造成管堵，增加井下事故。并且由于水在矿层中流动的距离较短，无法利用地热提高温度，所以还要额外耗费能源进行加热。双井水平钻孔连通水溶开采方法指的是先打一口通向矿层垂向中心的目标井，在井底构筑溶蚀腔，然后瞄准溶蚀腔的中心位置打一口造斜井，实现双井连通，从一井注水，另一井抽取硝水。其不足之处在于需要进行较长距离的水平定向钻进，开挖矿井的难度较大，并且由于目标井仅打到矿层的垂向中心，忽视了可溶性矿层上溶快、侧溶慢、基本不向下溶解的自然规律，造成大面积丢矿，开采率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种芒硝矿压裂开采方法，提高采矿效率、减小投资和能耗。
本发明所述的芒硝矿压裂开采方法包括下列步骤1、钻进目标井所述的目标井钻进至深达矿层底板界面处，目标井采用直井、斜井或者下述的定向井，也可以采用深达矿层底板界面处的老井。
2、钻进定向井所述的定向井应钻进至深达矿层底板界面处，且使得该定向井的下部，沿矿层底板界面趋向上述的目标井方向。
在钻进过程中，随时采集矿层底板界面岩样进行测试分析，确定所述的定向井终段点和岩层断裂值，其中定向井终段点作为施压点，而岩层断裂值用于确定施压强度。
通常定向井与目标井之间的距离以30M～300M为宜。
3、施压向定向井注水并施加压力，施压强度应大于岩层断裂值，该压力通过施压点作用在矿层底板界面上，即可沿矿层底板界面产生裂隙。保持压力，经过一定时间，直至上述裂隙连通至目标井。
4、水溶采矿通过定向井继续向目标井方向注水，使矿层底板界面裂隙逐渐扩大，并且从目标井出卤水。
本发明所述芒硝矿压裂开采方法的优点在于与传统水溶开采法相比，本发明充分利用了芒硝矿底板界面两种物质结合处结构的不稳定性，采用沿矿层底板界面趋向目标井的压裂技术方案，提高了压裂连通的准确性和可靠性，节约了构造溶蚀腔的时间，从而有效的降低矿井投资，缩短周期；由于本发明所述的技术方案是从矿层底板界面向上采矿，提高了矿体的开采率，卤水浓度提高，有利于节约能耗，加大开采量并降低采矿成本，同时减少了井下事故。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的描述。
图1是本发明的矿井示意图。
具体实施例方式
实施例在探明某芒硝矿的地质构造后，确定该矿层埋藏深度较深，矿体无断裂，矿层底板界面不透水，矿层厚度大于2M，适于实施本发明。参见附图，具体实施步骤如下(1)钻进目标井1所述的目标井1钻进至深达矿层底板界面5处，本实施例中目标井1为一直井，本实施例中，目标井1的深度为2115米。
(2)钻进定向井2沿矿脉方向，在距离上述目标井300M处设计为定向井2的井位，所述的定向井2钻进至深达矿层3底板界面5处，且其下部沿矿层3底板界面5趋向上述的目标井1方向。在钻进过程中，随时采集矿层3底板界面5处的岩样进行测试分析，以确定所述定向井的终段点4和岩层断裂值，其中定向井终段点作为施压点，而岩层断裂值用于确定施压强度。本实施例中测量得出，该芒硝矿底板界面5处岩层断裂值为255Kg/cm2。
(3)施压向定向井注水并施加压力，具体施压强度可以根据下式计算得出施压强度＝底板界面处岩层断裂值×1.7×矿层底板界面深/1000M根据上式，本实施例中使用的施压强度为917Kg/cm2，该压力通过施压点4作用在矿层3底板界面5上，即可沿矿层底板界面产生裂隙。保持压力，经过约5小时，上述裂隙连通至目标井。
(4)水溶采矿通过定向井2继续向目标井1方向注水，使矿层底板界面裂隙逐渐扩大，并且从目标井1产出卤水。
权利要求
1.一种芒硝矿压裂开采方法，其特征在于包括下列步骤a、钻进目标井所述的目标井钻进至深达矿层底板界面处；b、钻进定向井所述的定向井钻进至深达矿层底板界面处，且该定向井的下部，沿矿层底板界面趋向上述的目标井方向；c、施压向定向井注水并施加压力，直至沿矿层底板界面产生裂隙并连通至目标井；d、水溶采矿通过定向井继续向目标井方向注水，使矿层底板界面裂隙逐渐扩大，并且从目标井出卤水。
2.如权利要求1所述的芒硝矿压裂开采方法，其特征在于所述的目标井采用直井、斜井或者定向井，或采用深达矿层底板界面处的老井。
3.如权利要求1所述的芒硝矿压裂开采方法，其特征在于在钻进定向井过程中，随时采集矿层底板界面岩样进行测试分析，其中定向井终段点作为施压点，而岩层断裂值用于确定施压强度。
4.如权利要求1或3所述的芒硝矿压裂开采方法，其特征在于施压过程中，施压强度大于岩层断裂值。
5.如权利要求1所述的芒硝矿压裂开采方法，其特征在于所述定向井与目标井之间的距离为30M～300M。
6.如权利要求4所述的芒硝矿压裂开采方法，其特征在于施压强度等于底板界面处岩层断裂值×1.7×矿层底板界面深度/1000M。
全文摘要
本发明涉及一种芒硝矿压裂开采方法。该方法包括下列步骤1、钻进至深达矿层底板界面处的目标井；2、钻进定向井，定向井应钻进至深达矿层底板界面处，且使得该定向井的下部，沿矿层底板界面趋向上述的目标井方向；3、向定向井注水并施加压力，直至矿层底板界面产生裂隙，并连通至目标井；4、水溶采矿。本发明所述芒硝矿压裂开采方法的优点在于提高了压裂连通的准确性和可靠性，有效的降低矿井投资，缩短周期，提高了矿体的开采率和卤水浓度，有利于节约能耗，加大开采量并降低采矿成本。
文档编号E21B43/00GK1818326SQ200610008019
公开日2006年8月16日 申请日期2006年2月23日 优先权日2006年2月23日
发明者唐伯祥, 王斌涛, 居忠 申请人:上海太平洋化工(集团)淮安元明粉有限公司