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地方盐井设计方案探讨

地方盐井设计方案探讨

关键词:陕北盐田;北部盐井;地层详述;设计方案;探讨

1陕北资源概况

陕北(是指延安市和榆林市)位于陕西省最北部,地处黄河中游东临黄河与山西相望,西连宁夏、甘肃,北邻内蒙古鄂尔多斯市,南接本省铜川市,处于鄂尔多斯能源基地的中心位置,其拥有国内最大的内陆陕北奥陶纪盐田、世界七大煤田之一的陕北侏罗纪煤田和我国陆上最大整装气田,还有较丰富的石油和煤层气资源,是国内罕见世界少有的能源矿产富集地,每平方公里土地下埋藏着10亿元的宝藏财富,即每平方米地块下平均蕴藏着3.28吨煤、140立方米天然气、187吨盐、115公斤石油。

2含盐段地层详述

2.1马家沟组马五段八亚段

(O1m58):井段主要位于2637.00~2667.00m,钻厚30.00m。烟灰色石盐岩盐为主,次之为浅锈红色、无色石盐岩盐,透明-半透明,具有玻璃光泽,潮解表面呈油脂光泽,味咸,中-粗晶结构为主,少量巨晶结构,性脆,易碎,含暗色杂质。夹有灰色泥质硬石膏岩,褐灰色硬石膏质泥岩。石盐岩盐:烟灰色、浅锈红色、无色,透明-半透明,具有玻璃光泽,潮解表面呈油脂光泽,味咸,中-粗晶结构为主,巨晶结构次之,性脆,易碎,含暗色杂质。泥质硬石膏岩:灰色,细粒结构,厚层,主要为硬石膏、泥质和少许石膏、氧化铁质,石膏呈棱角状、次棱角状、次圆状,泥质,主要为粘土质矿物。氧化铁,零星可见。褐灰色硬石膏质泥岩,细粒结构,主要为硬石膏、泥质和少许石膏、氧化铁质,硬石膏呈棱角状、次棱角状、次圆状等,泥质主要为粘土质矿物。

2.2马家沟组马五段九亚段

(O1m59):井段主要位于2667.00~2685.00m,钻厚18.00m。灰色石灰岩为主,部分层段灰岩含有无色、无嗅、半透明,似油状,不可燃烧液体。夹有薄层褐灰色泥质白云岩、泥质硬石膏。石灰岩:灰色,砂屑结构,主要为亮晶方解石、氧化铁质、石膏致密较硬,性脆,滴5%稀盐酸反应强烈。部分层段富含无色、无嗅、半透明,似油状液体,不可燃烧。泥质白云岩:褐灰色,块状构造,泥晶结构,主要为白云石,致密和少许石膏、泥质,主要为粘土矿物质,氧化铁质等,岩芯完整,致密坚硬,滴5%稀盐酸不反应。灰色泥质硬石膏,细粒结构,厚层,主要为硬石膏、泥质和少许石膏、氧化铁质,石膏呈棱角状、次棱角状、次圆状,泥质,主要为粘土质矿物。氧化铁,零星可见。

2.3马家沟组马五段十亚段

(O1m510):井段主要位于2685.00~2713.00m,钻厚28.00m。烟灰色石盐岩盐与灰色泥质硬石膏岩不等厚互层。烟灰色石盐岩,中—粗晶结构,玻璃光泽;透明-半透明,杂质含量高。泥质硬石膏:灰色,细粒结构,厚层,主要为硬石膏、泥质和少许石膏、氧化铁质,石膏呈棱角状、次棱角状、次圆状,泥质,主要为粘土质矿物。氧化铁,零星可见。

3奥陶系下统马家沟组马四段

(O1m4)井段主要位于2713.00~2733.00m(未钻穿),钻厚20.00m。灰色石灰岩与灰黑色泥质硬石膏岩不等厚互层。石灰岩:灰色,块状构造,泥晶结构,滴盐酸剧烈气泡,主要为方解石、泥质和少许石膏、氧化铁质等,方解石致密分布,泥质主要为粘土矿物,石膏少量。泥质硬石膏岩:灰黑色,主要为硬石膏、泥质和少许白云石、氧化铁质性较硬;硬石膏致密坚硬、泥质主要为粘土矿物质。综上所述,主要含盐层位于奥陶系下统马家沟组马五段八亚段(O1m58)和马五段十亚段(O1m510),中间夹层奥陶系下统马家沟组马五段九亚段(O1m59)。

4存在问题

含盐系地层位于马五段八亚段(O1m58)和马五段十亚段(O1m510),中间夹层马五段九亚段(O1m59),平均厚度19米左右,主要以石灰岩为主。在钻井水溶开采中,中间夹层马五段九亚段(O1m59)能否自然垮塌直接影响着开采率和服务年限,这就要求盐井设计科学、合理,会给企业带来不同的经济利益。

5盐井设计

现阶段,我国盐井设计以定向水平钻井为主要,而对于本盐田多层盐设计,采用多层盐同时开采还是分层依次开采设计有很大的区别,分别设计如图1和图2。

6设计方案的比较

通过对本区域不同的两个企业,如香2号井组的设计和锦6采用的设计,两个井组盐层厚度、成分和水平段非常接近,两个企业分别采用了上述两个不同的设计方案,结果不同。分别叙述如下:

6.1香2号井组采用的设计是分层依次开采工艺,其中马五段八亚段(O1m58)控盐量24.76万吨、马五段十亚段(O1m510)控盐量39.27万吨,现开采量30.32万吨,盐井运行正常。

6.2锦6采用的设计是多层盐同时开采工艺,锦6号井组通过5年多的运行,现在返卤浓度和注水浓度相同,其中马五段八亚段(O1m58)控盐量22.22万吨、马五段十亚段(O1m510)控盐量37.81万吨,总共开采量28.77万吨,开采率是47.93%,判断为夹层没有垮塌,形成开采率降低和盐井服务年限缩短。

7结论

通过以上两个事例说明,在本区域内,设计方案1优于设计方案2。以后的设计中,最好采用设计方案1,不仅能提高岩盐的开采率和延长盐井的服务年限,还会给企业带来更大的经济利益。

作者:常平 师学文 单位:陕西北元化工集团股份有限公司