专利名称：采卤直井的快速连通法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及到一种岩盐钻井技术，特别是直井的快速连通技术目前，世界各国的岩盐矿藏绝大多数用水采法开采，采出的盐水，也称卤水。水采法采卤有直井(也称单井)和对口井两种，直井采卤是这样的(见
图1)，先在岩盐矿区地面(1)钻一直孔至盐层(2)，再将孔径扩大，然后，紧贴孔壁安装一根外管(5)，再在外管(5)内装入内管(4)，从内管(4)中不断压入压力清水(6)，岩盐遇水很快溶解，成为卤水，再从外管(5)压出。用直井采卤存在如下缺点，(1)容易发生内、外管(4、5)串水和流水不畅现象;(2)、卤水浓度不高;(3)、采卤半径有限，当空腔(3)的半径扩大至15米时，此井已没有很大的使用价值了;(4)、使用寿命短，一口直井难以使用十年但由于它的造价低，施工容易，所以普遍为各地采用。
目前对口井，也称为双曲对口井(见图2)，首先在预定距离内钻出两直孔(8)、直至岩盐层(2)或接近岩盐层，将孔径扩大，再用方向轴带动无芯自动导向钻头进行弯曲相对钻进，使两孔在岩盐层(2)预定部位相交，然后在两直孔(8)内紧贴孔壁分别安装一根钢管(9)就形成一口(双曲)对口井。对口井的卤水产量和卤水浓度均高，采卤范围大，使用期长，如两井口距为100米的对口井，可使用数十年甚至上百年，但是，采用现有的方法，两孔连通难度特别大而且，投资巨大，况且两井口间距不能太大。
本发明的目的是提供近距或远距的采卤直井快速连通的方法及装置，这种方法，简单易行，费用价廉、经济效益十分显著。它广泛适用于两口或多口直井的连通。
本发明的技术方案是利用直井采卤生产中的压力清水，通过内管底端的喷射器进行定向喷射，冲击一定方向上的井壁，受冲击的岩盐壁迅速溶解，形成一条孔穴，此时孔穴不断被冲击，不断向前延伸，变成孔道，直至相对两孔道被连通，或者使孔道一直延伸至远处与另一直井连通，成为对口井或者对口多井。
现结合附图对本发明详细叙述如下图1为现有技术直井(单井)结构示意图;
图2为现有技术对口井结构示意图;
图3为本发明实施例1、2对口井快速连通示意图;
图4为本发明实施例3对口井快速连通示意图;
图5为定向喷射器结构示意图。
图6为图5的俯视图。
本发明的采卤直井快速连通法即为水攻连通法。根据矿区直井布置及数量不同情况，其连通方法如下第一种方式适用于两直井相距在40米以下的连通方式先在矿区预定距离内钻出两口直井(或利用现有两口相距40米以下的直井)直至岩盐层，再将孔径扩大，在直井孔内分别贴壁安装一根外管(5)，再在外管(5)内分别安装一根内管(4)并通入压力清水(6)，岩盐溶解，产生的卤水再从外管(5)排出地面，如此不断采卤，直井下端的空腔(3)便形成。此时，拔出内管(4)，并在它的下端头连接一只定向喷射器(13)，同时，内管(4)的上部刻有表示内管(4)下端头插入直井深度的刻度和喷咀(14)方向位置的标志。当控制两内管(4)深度一致，并保证两定向喷射器(13)上的喷咀(14)左右相对时，采用水攻喷射方法，即压力清水(6)通过内管(4)端头的喷咀(14)，对空腔(3)中岩壁进行相对的定向冲击，此时井壁迅速溶解，卤水(7)不断从外管(5)排出地面，由此井壁上形成定向孔道(15)、不断被冲击，孔道(15)不断横向延伸，直至两延伸孔道(15)互相连通，成为连通的对口井。对于两口以上的直井，也可以采用逐一连通方式;还可以分别连通成对口井，然后，再把相邻的对口井再连通起来成为对口多井。采用这种方式，一架对口井只需1-2个月就可以连通，见图3，并且在连通期间内，可以采出大量卤水创造价值，获得利润。
第二种方式适用于井距40-80米两直井的连通。在第一种方式的基础上，使内管(4)底端插至井的底部，从外管(5)中压入空气，使空腔(3)中的卤水全部从内管(4)压出地面，此时单向阀(23)被打开然后，将内管(4)适当提起，控制两喷咀(14)深度一致，且方向相对，压力清水(6)通过内管(4)下端的喷咀(14)、定向喷射空腔(3)中的井壁，此时单向阀(23)关闭，当水位上升一定位置时，再放下内管(4)，从外管(5)中再次压入空气，卤水从内管(4)中又全被压出地面。如此循环，定向孔道(15)不断被冲击，孔道(15)不断延伸，直至两延伸孔道(15)互相连通成对口井。对于两口以上的直井，可以采用逐一连通方式，还可以分别连通成对口井，然后，再把相邻的两对口井连通成对口多井。此种方法连通的速度比第一种方式快，连通的距离较第一种方式远。
第三种方式适用于两直井距在80米以上。此种方式，将一直井的内、外管全部拔出。用钻机将此直井口径扩大至可以供人进出，空腔(3)也要足够供1-2人在井底操作的空间，井底安装有水泵(25)并与水管(24)连通，水泵的下端联接有软管(26);还安装有水阀(18)、它与水管(17)连通，水阀另一端通过软管(19)与钻杆(20)连通，钻杆的前端设有喷嘴。压力清水经横向平放的钻杆(20)上的喷咀喷射，井壁上立即冲击出孔穴，同时开动水泵(25)将产生的卤水即时抽至地面上，再用机械力不断推进钻杆，使孔穴延伸一直攻至远处，并与远处直井的空腔(3)连通。或者，当孔道攻至一定远处时，在此处，从地面往岩层钻出一直孔与孔道连通，成为对口井。井底的卤水还可以用泵循环抽至攻击孔穴内壁，使孔道扩大，直至供人和推动机械能进入孔道，再将推动机械搬至孔道内施工，使孔道一直延伸到所需要的位置。此种方法，在施工前必须有严格保证施工人员的安全防护措施，例如在地下空腔(3)内，架设高强度的帐棚，以防空腔顶部的岩层片脱落、电缆严防漏电、施工人员应带氧气、穿防水服、并有与地面经常保持联系的通训设备和备有急救设备等。此种方法的效率特别高，一小时可进数米甚至数十米，这样造成的对口井，两井口的距离可任意远，产出的卤水浓度可达饱和，采卤时最好在口径较大的直井内一定深度安装水泵抽卤，清水从另一井口自然流入，这样最经济，卤水产量(只与水泵的流量及配用动力有关)可以任意大。
上述第一种和第二种方法中，内管(4)的下端均连接有一个定向喷射器(13)，它是由管体(22)，单向阀(23)、喷咀(14)组成，管体(22)上端与内管(4)底端活动连接，可拆、可固定。它的下端联接有一个单向阀(23)，卤水只能从下往上进入，反向则成关闭状态。在单向阀(23)的上部的管体(22)的一侧壁上，设有一只喷咀(14)。喷咀(14)可以直接在管体(22)上加工而成。也可以在一侧固定连接一个喷咀(14)。喷咀(14)内的锥孔大头端向内，小头端向外。
上述三种方法，均采用高压水在岩盐层中攻击出一条孔道，使两直井或多口直井底部连通，并成为对口井或对口多井。本发明的优点是1、简单易行，施工迅速;
2、它大幅度降低了对口井的施工费用，从而使岩盐开采成本急剧下降;
3、应用范围广，适用于近距或远距直井的连通;
4、用本发明连通的矿井，采卤范围大、产量高、浓度高。
5、施工同时，可以采出大量卤水。
本发明的采卤直井的快速连通法及其装置，广泛用于贮藏岩盐的矿区开采，技术可行、连通速度快，费用低、经济效益十分显著。
权利要求
1.采卤直井的快速连通法，先在预定距离内钻出两口直井，直至岩盐层，再将孔径扩大，在直井孔内分别贴壁安装一根外管(5)，再在外管(5)内分别安装一根内管(4)，由内管(4)通入压力清水(6)，岩盐溶解，产生的卤水再从外管(5)排出地面，其特征是在地面至少钻有两口直井，在内管(4)的底端连接有一个定向喷射器(13)，内管(4)的上部刻有表示内管(4)下端头插入直井深度的刻度和喷咀方向位置的标志；当控制两内管(4)深度一致，并保证两个喷射器(13)上的喷咀(14)左右相对时，采用水攻定向喷射方法，即压力清水(6)通过内管(4)端头的喷咀(14)，对空腔(3)中岩壁进行相对的定向冲击，井壁迅速溶解，卤水(7)不断从外管(5)排出地面，形成的定向孔道(15)不断被冲击，孔道(15)不断延伸，直至两延伸孔道(15)互相连通，成为连通的对口井；对于两口以上的直井，可以采用逐一连通方式，也可以先分别连通成对口井，然后，再把相邻的对口井连通成为对口多井。
2.根据权利要求1所述的采卤直井的快速连通法，其特点是水攻喷射方法，对于井距在40-80米的直井，首先是把内管(4)分别插至两直井底，再从外管(5)中压入空气，使空腔(3)中的卤水从内管(4)压出地面，然后，将内管(4)适当提起，控制两喷咀(14)深度一致，方向相对时，让压力清水(6)通过内管(4)下端喷咀(14)定向喷射空腔(3)中的井壁，当水位上升一定位置时，再放下内管(4)，从外管(5)中再次压入空气，卤水又从内管(4)被压出地面，如此循环，定向孔道(15)不断被冲击，孔道(15)不断延伸，直至两延伸孔道(15)互相连通成对口井;对于两个以上的直井，可以采用逐一连通方式，也可以分别连通成对口井，然后采用此种方法，把相邻的两对口井连通成对口多井。
3.采卤直井的快速连通法的装置，其特征是在内管(4)的下端接了一个喷射器(13)，它是由管体(22)、单向阀(23)、喷咀(14)组成，管体(22)与内管(4)底端活动连接，可拆可固定，它的下端接了一个单向阀(23)，卤水只能从下往上进入，反向则成关闭状态，在单向阀(23)的上部，管体(22)一侧壁上设有一只喷咀(14)，喷咀(14)可以直接在管体(22)上加工而成，也可以在一侧固定连接一个喷咀(14)。
4.采卤直井的快速连通法。先在预定距离内钻出两口直井或者首先只钻一口直井，其特征是将一口直井的内、外管全拔出用钻机把直井孔径扩大，足以供人进出，空腔(3)的空间也要足够供至少2人在井底操作，井底安装水泵(25)，并与水管(24)连通，水泵下端为软管(26);另安装水阀(18)，它与水管(17)连通，水阀(18)的另一端联接有软管(19)、钻杆(20)，钻杆(20)前端设有喷咀，压力清水经横向平放的钻杆(20)上的喷咀喷射，井壁上立即冲击出孔穴，同时开动水泵(25)将产生的卤水抽至地面上，再用机械力不断推进钻杆(20)，使孔穴变成孔道(21)并延伸，一直攻至远处，并与远处直井连通，或者在孔道(21)未端的地面上再钻出一直井与孔道(21)连通，形成对口井;当孔道(21)要求增长，机械力不能推动钻杆时，可在井底再安装水泵将井内的水再抽至攻出的孔道内壁，使孔道扩大，然后将推动机械安装在孔道内继续施工。
全文摘要
本发明的采卤直井的快速连通法及其装置，涉及到岩盐钻井技术，它的特点是利用高压水，对岩盐层进行定向冲击，盐壁迅速溶解，形成的孔道不断被冲击，孔道不断延伸，直至两直井被连通，成为对口井，或对口多井。该种方法简单易行，施工迅速，成本低，完工的对口井，采卤范围大，产量高，卤水浓度高，有显著的经济效益。广泛适用于蕴藏岩盐的地方开采使用。
文档编号E21B7/00GK1080355SQ92106979
公开日1994年1月5日 申请日期1992年6月22日 优先权日1992年6月22日
发明者陈文宁 申请人:陈文宁