技术领域
[0001] 本
发明涉及岩盐钻井技术领域，具体涉及到一种盐层老矿区老井挖潜工艺。
背景技术
[0002] 岩盐老矿区开采现状及存在问题主要有：(1)布井不合理，井间采剩区大；(2)盐层顶板和溶腔大面积连通造成卤
水浓度低，且盐化工生产成本高；(3)回采率低，普遍低于30％；(4)采用直井单井
对流、水平对接井等开采方式，单井服务年限短；(5)固井
质量不合格、
套管穿孔导致环境污染。
[0003] 针对上述问题，常规的老矿区挖潜方法有：(1)通井，清除套管内及井底盐结晶和沉砂等物质；(2)套管开窗侧钻，开辟新的开采通道；(3)物理法，中心管挂软管，改变卤水流动状态，增强岩盐溶解能
力，提高卤水采出浓度。上下活动中心管变换中心管在盐层中的
位置来增加岩盐水溶量。(4)油垫水平法，向溶腔内注入一定量的石油或者柴油，防止溶腔上溶。采用上述挖潜技术后，虽开采初期产量和浓度有一定程度的提升，但稳产期短，且存在以下问题：(1)通井后容易再堵；(2)开窗侧钻后，后期再修治困难；(3)物理法还处于发展初期，尚不成熟；(4)油垫水平井开采生产成本高、环保压力大。现在最常用的为分支水平井，即新建分支水平井与多个对接目标井连通开采，相较于前几种挖潜方法，分支水平井效果更明显，但由于老矿区盐层顶板和溶腔大面积连通的复杂情况，涌水严重会导致分支水平井难以正常钻进；水平段长的分支水平井，托压严重，也会导致钻进困难。
发明内容
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种岩盐老矿区老井挖潜工艺，能够克服常规分支水平井对接技术在老矿区挖潜方面存在的技术
缺陷。
[0005] 本发明所采用的技术方案是：岩盐老矿区老井挖潜工艺，包括以下步骤：
[0006] S1：根据岩盐老矿区已有的井场合理布置井位，并设计与已有井位连通的多分支水平井的井身结构和挖潜轨迹；
[0007] S2：根据S1中设计的井身结构和挖潜轨迹进行多分支水平井直井段的钻进及固井；
[0008] S3：根据S1中设计的井身结构和挖潜轨迹进行多分支水平井增斜段的钻进及固井；
[0009] S4：根据S1中设计的井身结构和挖潜轨迹进行多分支水平井水平段的钻进及每个分支井与已有井位的对接连通；
[0010] 其中，S2中直井段钻进时使用测斜仪监测和控制井眼轨迹，精确控制井眼轨迹，防止由于老矿区现有井场邻井较多且距离很近而与邻井相碰。
[0011] S3中增斜段钻进过程中采用测斜仪、单弯螺杆钻具控制井斜方位，通过往盐层下倾方向绕开老溶腔或者顶板窜漏区后，再调整方位，向对接目标井钻进，既有利于安全钻进，又有利于增加控盐面积，提高卤水浓度，从而提高回采率。
[0012] 进一步地，S1中设计时考虑与拟对接目标井的位置关系，避开邻井老井眼、老溶腔和顶板窜漏区，保证后续钻进时能够准确绕开老井眼、老溶腔和顶板窜漏区，钻至岩盐目的层。
[0013] 进一步地，S4中，水平段的钻进前，在多分支水平井的井口安装防喷器旋转控制头，进行带压钻进，防止钻进过程中
地层涌水，且邻井和对接目标井都不用泄压停产。
[0014] 进一步地，S4中，长度≧300m的水平段在常规定向钻具上增加水力
振荡器进行钻进，主要针对水平段较长、摩阻较大的问题，实现安全快速钻进。
[0015] 进一步地，S4中，水平段钻进时
钻杆打半根提放一次和
钻井液处理剂中加入防塌
润滑剂，防止托压，保证顺利钻进至对接目标井靶点。
[0016] 进一步地，S3中，针对盐层顶板附近的涌漏层固井时，先从技术套管管内正注
触变性水泥，触变性水泥返至涌漏层后，再从环空反挤水泥至涌漏层，确保技术套管与井壁之间的环空被水泥填满，避免因固井质量不合格而影响单井服务年限和造成环境污染。
[0017] 进一步地，S4中，多分支水平井与已有井位连通过程中采用精准
定位仪器，保证多分支水平井的水平段在岩盐目的层穿越，实现已有井位的老溶腔或者水平段快速准确连通，因此减少了工程工作量和缩短了建设周期，降低了钻井成本。
[0018] 本发明的有益效果：
[0019] (1)节约土地资源：利用老矿区现有的井场，减少了新建井场需占用的土地资源，以及相应的工程工作量和基建
费用，缩短了建设周期。
[0020] (2)直井段钻进时，使用测斜仪监测和控制井眼轨迹，防止其与邻井相碰。
[0021] (3)增斜段钻进过程中采用测斜仪、单弯螺杆钻具控制井斜方位，通过往盐层下倾方向绕开老溶腔或者顶板窜漏区后，再调整方位，向对接目标井钻进，既有利于安全钻进，又有利于增加控盐面积。
[0022] (4)水平段的钻进前，在井口安装防喷器旋转控制头，进行带压钻进，解决了新钻井在老矿区盐层顶板附近易出现涌漏等复杂情况，以保证正常钻进至对接目标井靶点。
[0023] (5)针对盐层顶板附近涌漏层，在技术套管固井时，使用触变性水泥，采取正注反挤的固井方式，避免因固井质量不合格而影响单井服务年限和导致环境污染。
[0024] (6)针对某些水平段长的水平井钻进时，在常规定向钻具组合上增加水力振荡器，实现安全快速钻进，
[0025] (7)钻进中采取钻杆打半根提放一次，在钻井液处理剂中加入防塌润滑剂等方式防止托压，实现快速钻进。
[0026] (8)利用现成已有的已减产或者停产的老井组作为对接目标井了工程工作量和缩短了建设周期，降低了钻井成本。
[0027] (9)由于钻进过程中采用防碰、绕障技术，对接目标井的井型可以是直井、定向井或者水平井，只要有通道或者溶腔，均可以实现对接连通，适用于老矿区内所有井组，具有很强的普适性和推广性。
附图说明
[0028] 图1是是本发明的岩盐老矿区挖潜新工艺井身结构示意图。
[0029] 图2是是本发明的岩盐老矿区挖潜新工艺各井平面分布图。
[0030] 图中标记为：1-一开表层段，2-直井段，3-增斜段，4-第一分支的水平段，5-第一分支对接目标井的溶腔，6-第一分支对接目标井，7-第二分支的水平段，8-第二分支对接目标井的溶腔，9-第二分支对接目标井，10-岩盐目的层，11-多分支水平井，12-多分支水平井的主井段。
具体实施方式
[0031] 下面结合附图和
实施例对本发明进一步说明。
[0032] 本发明的岩盐老矿区老井挖潜工艺针对常规分支水平井对接技术在老矿区挖潜方面存在的技术缺陷，盐层顶板和溶腔大面积连通的岩盐老矿区，利用老矿区现有的井场，将目前已减产或者停产的井组作为对接目标井，采用防碰、绕障以及带压钻进等技术对岩盐老矿区进行挖潜。该工艺不仅能增加井眼与矿层的
接触面积，提高矿山回采率，还能节约土地资源，减少工程工作量，缩短建设周期，降低钻井成本。该工艺适用于岩盐、
钾盐和天然
碱等矿产老矿区的开采，也适用于其他可溶性固体矿产等老矿区矿产资源的开采。
[0033] 实施例1：
[0034] 以对接两个目标井为例，如图1、图2所示，本发明的岩盐老矿区老井挖潜工艺，包括以下步骤：
[0035] S1：根据岩盐老矿区现有的井场合理布置井位，并设计与已有井位连通的多分支水平井11的井身结构和挖潜轨迹。由于是老矿区的现有井场，已有井位周围邻井较多且距离很近，实钻轨迹纵横交错，钻进要求高，在布置井位之前，应充分掌握邻井资料，需考虑与对接目标井的位置关系，避开邻井老井眼、老溶腔和顶板窜漏区，选择最优的井位和轨迹。
[0036] S2：根据S1中布置的多分支水平井11的井位，先在该井位的一开表层段1采用大口径
钻头开孔，然后使用常规钻具组合垂直钻进至设计一开完钻井深，起钻下入表层套管并固井，然后更换次一级钻头，配合原套常规钻具组合根据S1中设计的多分支水平井11的井身结构和挖潜轨迹进行直井段2的钻进，继续垂直钻进至设计造斜点。由于是老矿区现有井场，邻井较多且距离很近，同一井场内至少分布有2～3口井，井间距一般5米左右，直井段2钻进过程中应根据邻井资料和设计轨迹做好与邻井防碰工作，直井段2钻进时需要使用测斜仪监测和控制井眼轨迹，测斜仪可以是单/多点测斜仪或随钻测斜仪(MWD)，防止钻进过程中与邻井相碰，且每钻进30米测斜一次，防止钻斜。
[0037] S3：完成直井段2的钻进后，起钻更换钻具为常规定向钻具组合进行增斜段3的钻进，按S1中设计的挖潜轨迹钻进至岩盐层后，续钻至设计二开完钻井深，下入技术套管至岩盐层内并固井。因老矿区普遍早期无序开发，布井不科学，井身结构不合理，后期又采用水力压裂等方式进行连通，经过长时间的开采后，盐层顶板窜漏，各个老溶腔因此连通或自然溶通。根据盐层以上溶为主的特点，在二开增斜段3钻进过程中采用测斜仪和单弯螺杆控制井斜方位，测斜仪可以是有线随钻测斜仪或者无线随钻测斜仪。钻进过程中，遇到老溶腔或者顶板窜漏区时，通过往盐层下倾方向绕开老溶腔或者顶板窜漏区后，再调整方位，向对接目标井钻进，既有利于安全钻进，又有利于增加控盐面积。依据随钻测斜仪测量的定向数据结合设计的挖潜轨迹，采用不同弯度的单弯螺杆控制井斜方位，进行针对性的绕障和定向钻进，确保实际钻进轨迹绕开老井溶腔和盐层顶板窜漏区，以免出现涌漏等复杂情况从而增加工程工作量和钻井成本。由于采用上述绕障技术，对接的目标井井型可以是直井、定向井或者水平井，因此在老矿区挖潜方面具有很强的普适性和推广性。
[0038] 针对盐层顶板附近的涌漏层，在技术套管固井时，使用触变性水泥，采取正注反挤的固井方式：先从技术套管管内正注水泥，返至涌漏层后，再从环空反挤水泥至漏层，确保技术套管与井壁之间的环空被水泥所填满。
[0039] S4：完成增斜段3的钻进后，更换更小一级的钻头，配合带水力振荡器的小尺寸定向钻具组合进行多分支水平井水平段的钻进，水平段主要是进行第一分支的水平段4和第二分支的水平段7以及其他分支井水平段4的钻进，先钻进多分支水平井的主井段12的钻进，再钻进多分支水平井11的第一分支的水平段4，使第一分支与第一分支对接目标井6对接连通后，原钻具退回至技术套管的管
鞋外适当位置重新侧钻第二分支的水平段7，使第二分支与第二分支对接目标井9对接连通，如此重复，直至多分支水平井11与其它目标井均对接连通。为了确保水平段轨迹始终在岩盐目的层10中，采用精准定位仪器(RMRS)钻进水平段4，分别对接连通第一分支对接目标井的溶腔5以及第二分支对接目标井的溶腔8。由于对接的靶点是现成已有的老井溶腔或水平段，靶点数量可根据实际情况确定，因此减少了工程工作量和缩短了建设周期，降低了钻井成本。分支井的侧钻点应选择距离技术套管管鞋10m以外的位置，每个分支井的侧钻点可以选择在不同的点上，也可以在同一点上，水平段钻进根据设计轨迹和实钻定向数据来控制待钻井眼的轨迹。
[0040] 由于新钻多分支水平井11在老矿区盐层顶板附近易出现涌漏等复杂情况，继续钻进困难。针对此复杂情况，为了防止对接过程中地层涌水，对井控设备进行改良，在多分支水平井的主井段12开钻前在井口安装防喷器旋转控制头，进行带压钻进，邻井和对接目标井都不用泄压停产，既实现了安全钻进，又保证了矿山连续稳定生产，缩短了钻井周期，节约了钻井成本。
[0041] 第一分支的水平段4、第二分支的水平段7钻进过程中，针对水平段较长(长度≧300m)、摩阻较大的问题，采取在常规定向钻具组合上增加水力振荡器，钻井液处理剂加入防塌润滑剂，以及钻进中钻杆打半根提放一次等方式防止托压，提高钻井效率，实现快速钻进。
[0042] 采用本发明的工艺挖潜后产卤量、卤水浓度明显提升，以下为其中3个井组的具体参数：
[0043] 1#井组：产卤量577m3/d上升至1320m3/d，卤水浓度271g/L上升至300g/L；
[0044] 2#井组：产卤量704m3/d上升至1380m3/d，卤水浓度267g/L上升至310g/L；
[0045] 3#井组：产卤量946m3/d上升至1320m3/d，卤水浓度270g/L基本保持不变。
