專利名稱：采鹵直井的快速連通法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到一種巖鹽鉆井技術，特別是直井的快速連通技術目前，世界各國的巖鹽礦藏絕大多數(shù)用水采法開采，采出的鹽水，也稱鹵水。水采法采鹵有直井(也稱單井)和對口井兩種，直井采鹵是這樣的(見

圖1)，先在巖鹽礦區(qū)地面(1)鉆一直孔至鹽層(2)，再將孔徑擴大，然后，緊貼孔壁安裝一根外管(5)，再在外管(5)內裝入內管(4)，從內管(4)中不斷壓入壓力清水(6)，巖鹽遇水很快溶解，成為鹵水，再從外管(5)壓出。用直井采鹵存在如下缺點，(1)容易發(fā)生內、外管(4、5)串水和流水不暢現(xiàn)象;(2)、鹵水濃度不高;(3)、采鹵半徑有限，當空腔(3)的半徑擴大至15米時，此井已沒有很大的使用價值了;(4)、使用壽命短，一口直井難以使用十年但由于它的造價低，施工容易，所以普遍為各地采用。
目前對口井，也稱為雙曲對口井(見圖2)，首先在預定距離內鉆出兩直孔(8)、直至巖鹽層(2)或接近巖鹽層，將孔徑擴大，再用方向軸帶動無芯自動導向鉆頭進行彎曲相對鉆進，使兩孔在巖鹽層(2)預定部位相交，然后在兩直孔(8)內緊貼孔壁分別安裝一根鋼管(9)就形成一口(雙曲)對口井。對口井的鹵水產量和鹵水濃度均高，采鹵范圍大，使用期長，如兩井口距為100米的對口井，可使用數(shù)十年甚至上百年，但是，采用現(xiàn)有的方法，兩孔連通難度特別大而且，投資巨大，況且兩井口間距不能太大。
本發(fā)明的目的是提供近距或遠距的采鹵直井快速連通的方法及裝置，這種方法，簡單易行，費用價廉、經濟效益十分顯著。它廣泛適用于兩口或多口直井的連通。
本發(fā)明的技術方案是利用直井采鹵生產中的壓力清水，通過內管底端的噴射器進行定向噴射，沖擊一定方向上的井壁，受沖擊的巖鹽壁迅速溶解，形成一條孔穴，此時孔穴不斷被沖擊，不斷向前延伸，變成孔道，直至相對兩孔道被連通，或者使孔道一直延伸至遠處與另一直井連通，成為對口井或者對口多井。
現(xiàn)結合附圖對本發(fā)明詳細敘述如下圖1為現(xiàn)有技術直井(單井)結構示意圖;
圖2為現(xiàn)有技術對口井結構示意圖;
圖3為本發(fā)明實施例1、2對口井快速連通示意圖;
圖4為本發(fā)明實施例3對口井快速連通示意圖;
圖5為定向噴射器結構示意圖。
圖6為圖5的俯視圖。
本發(fā)明的采鹵直井快速連通法即為水攻連通法。根據(jù)礦區(qū)直井布置及數(shù)量不同情況，其連通方法如下第一種方式適用于兩直井相距在40米以下的連通方式先在礦區(qū)預定距離內鉆出兩口直井(或利用現(xiàn)有兩口相距40米以下的直井)直至巖鹽層，再將孔徑擴大，在直井孔內分別貼壁安裝一根外管(5)，再在外管(5)內分別安裝一根內管(4)并通入壓力清水(6)，巖鹽溶解，產生的鹵水再從外管(5)排出地面，如此不斷采鹵，直井下端的空腔(3)便形成。此時，拔出內管(4)，并在它的下端頭連接一只定向噴射器(13)，同時，內管(4)的上部刻有表示內管(4)下端頭插入直井深度的刻度和噴咀(14)方向位置的標志。當控制兩內管(4)深度一致，并保證兩定向噴射器(13)上的噴咀(14)左右相對時，采用水攻噴射方法，即壓力清水(6)通過內管(4)端頭的噴咀(14)，對空腔(3)中巖壁進行相對的定向沖擊，此時井壁迅速溶解，鹵水(7)不斷從外管(5)排出地面，由此井壁上形成定向孔道(15)、不斷被沖擊，孔道(15)不斷橫向延伸，直至兩延伸孔道(15)互相連通，成為連通的對口井。對于兩口以上的直井，也可以采用逐一連通方式;還可以分別連通成對口井，然后，再把相鄰的對口井再連通起來成為對口多井。采用這種方式，一架對口井只需1-2個月就可以連通，見圖3，并且在連通期間內，可以采出大量鹵水創(chuàng)造價值，獲得利潤。
第二種方式適用于井距40-80米兩直井的連通。在第一種方式的基礎上，使內管(4)底端插至井的底部，從外管(5)中壓入空氣，使空腔(3)中的鹵水全部從內管(4)壓出地面，此時單向閥(23)被打開然后，將內管(4)適當提起，控制兩噴咀(14)深度一致，且方向相對，壓力清水(6)通過內管(4)下端的噴咀(14)、定向噴射空腔(3)中的井壁，此時單向閥(23)關閉，當水位上升一定位置時，再放下內管(4)，從外管(5)中再次壓入空氣，鹵水從內管(4)中又全被壓出地面。如此循環(huán)，定向孔道(15)不斷被沖擊，孔道(15)不斷延伸，直至兩延伸孔道(15)互相連通成對口井。對于兩口以上的直井，可以采用逐一連通方式，還可以分別連通成對口井，然后，再把相鄰的兩對口井連通成對口多井。此種方法連通的速度比第一種方式快，連通的距離較第一種方式遠。
第三種方式適用于兩直井距在80米以上。此種方式，將一直井的內、外管全部拔出。用鉆機將此直井口徑擴大至可以供人進出，空腔(3)也要足夠供1-2人在井底操作的空間，井底安裝有水泵(25)并與水管(24)連通，水泵的下端聯(lián)接有軟管(26);還安裝有水閥(18)、它與水管(17)連通，水閥另一端通過軟管(19)與鉆桿(20)連通，鉆桿的前端設有噴嘴。壓力清水經橫向平放的鉆桿(20)上的噴咀噴射，井壁上立即沖擊出孔穴，同時開動水泵(25)將產生的鹵水即時抽至地面上，再用機械力不斷推進鉆桿，使孔穴延伸一直攻至遠處，并與遠處直井的空腔(3)連通?；蛘撸斂椎拦ブ烈欢ㄟh處時，在此處，從地面往巖層鉆出一直孔與孔道連通，成為對口井。井底的鹵水還可以用泵循環(huán)抽至攻擊孔穴內壁，使孔道擴大，直至供人和推動機械能進入孔道，再將推動機械搬至孔道內施工，使孔道一直延伸到所需要的位置。此種方法，在施工前必須有嚴格保證施工人員的安全防護措施，例如在地下空腔(3)內，架設高強度的帳棚，以防空腔頂部的巖層片脫落、電纜嚴防漏電、施工人員應帶氧氣、穿防水服、并有與地面經常保持聯(lián)系的通訓設備和備有急救設備等。此種方法的效率特別高，一小時可進數(shù)米甚至數(shù)十米，這樣造成的對口井，兩井口的距離可任意遠，產出的鹵水濃度可達飽和，采鹵時最好在口徑較大的直井內一定深度安裝水泵抽鹵，清水從另一井口自然流入，這樣最經濟，鹵水產量(只與水泵的流量及配用動力有關)可以任意大。
上述第一種和第二種方法中，內管(4)的下端均連接有一個定向噴射器(13)，它是由管體(22)，單向閥(23)、噴咀(14)組成，管體(22)上端與內管(4)底端活動連接，可拆、可固定。它的下端聯(lián)接有一個單向閥(23)，鹵水只能從下往上進入，反向則成關閉狀態(tài)。在單向閥(23)的上部的管體(22)的一側壁上，設有一只噴咀(14)。噴咀(14)可以直接在管體(22)上加工而成。也可以在一側固定連接一個噴咀(14)。噴咀(14)內的錐孔大頭端向內，小頭端向外。
上述三種方法，均采用高壓水在巖鹽層中攻擊出一條孔道，使兩直井或多口直井底部連通，并成為對口井或對口多井。本發(fā)明的優(yōu)點是1、簡單易行，施工迅速;
2、它大幅度降低了對口井的施工費用，從而使巖鹽開采成本急劇下降;
3、應用范圍廣，適用于近距或遠距直井的連通;
4、用本發(fā)明連通的礦井，采鹵范圍大、產量高、濃度高。
5、施工同時，可以采出大量鹵水。
本發(fā)明的采鹵直井的快速連通法及其裝置，廣泛用于貯藏巖鹽的礦區(qū)開采，技術可行、連通速度快，費用低、經濟效益十分顯著。
權利要求
1.采鹵直井的快速連通法，先在預定距離內鉆出兩口直井，直至巖鹽層，再將孔徑擴大，在直井孔內分別貼壁安裝一根外管(5)，再在外管(5)內分別安裝一根內管(4)，由內管(4)通入壓力清水(6)，巖鹽溶解，產生的鹵水再從外管(5)排出地面，其特征是在地面至少鉆有兩口直井，在內管(4)的底端連接有一個定向噴射器(13)，內管(4)的上部刻有表示內管(4)下端頭插入直井深度的刻度和噴咀方向位置的標志；當控制兩內管(4)深度一致，并保證兩個噴射器(13)上的噴咀(14)左右相對時，采用水攻定向噴射方法，即壓力清水(6)通過內管(4)端頭的噴咀(14)，對空腔(3)中巖壁進行相對的定向沖擊，井壁迅速溶解，鹵水(7)不斷從外管(5)排出地面，形成的定向孔道(15)不斷被沖擊，孔道(15)不斷延伸，直至兩延伸孔道(15)互相連通，成為連通的對口井；對于兩口以上的直井，可以采用逐一連通方式，也可以先分別連通成對口井，然后，再把相鄰的對口井連通成為對口多井。
2.根據(jù)權利要求1所述的采鹵直井的快速連通法，其特點是水攻噴射方法，對于井距在40-80米的直井，首先是把內管(4)分別插至兩直井底，再從外管(5)中壓入空氣，使空腔(3)中的鹵水從內管(4)壓出地面，然后，將內管(4)適當提起，控制兩噴咀(14)深度一致，方向相對時，讓壓力清水(6)通過內管(4)下端噴咀(14)定向噴射空腔(3)中的井壁，當水位上升一定位置時，再放下內管(4)，從外管(5)中再次壓入空氣，鹵水又從內管(4)被壓出地面，如此循環(huán)，定向孔道(15)不斷被沖擊，孔道(15)不斷延伸，直至兩延伸孔道(15)互相連通成對口井;對于兩個以上的直井，可以采用逐一連通方式，也可以分別連通成對口井，然后采用此種方法，把相鄰的兩對口井連通成對口多井。
3.采鹵直井的快速連通法的裝置，其特征是在內管(4)的下端接了一個噴射器(13)，它是由管體(22)、單向閥(23)、噴咀(14)組成，管體(22)與內管(4)底端活動連接，可拆可固定，它的下端接了一個單向閥(23)，鹵水只能從下往上進入，反向則成關閉狀態(tài)，在單向閥(23)的上部，管體(22)一側壁上設有一只噴咀(14)，噴咀(14)可以直接在管體(22)上加工而成，也可以在一側固定連接一個噴咀(14)。
4.采鹵直井的快速連通法。先在預定距離內鉆出兩口直井或者首先只鉆一口直井，其特征是將一口直井的內、外管全拔出用鉆機把直井孔徑擴大，足以供人進出，空腔(3)的空間也要足夠供至少2人在井底操作，井底安裝水泵(25)，并與水管(24)連通，水泵下端為軟管(26);另安裝水閥(18)，它與水管(17)連通，水閥(18)的另一端聯(lián)接有軟管(19)、鉆桿(20)，鉆桿(20)前端設有噴咀，壓力清水經橫向平放的鉆桿(20)上的噴咀噴射，井壁上立即沖擊出孔穴，同時開動水泵(25)將產生的鹵水抽至地面上，再用機械力不斷推進鉆桿(20)，使孔穴變成孔道(21)并延伸，一直攻至遠處，并與遠處直井連通，或者在孔道(21)未端的地面上再鉆出一直井與孔道(21)連通，形成對口井;當孔道(21)要求增長，機械力不能推動鉆桿時，可在井底再安裝水泵將井內的水再抽至攻出的孔道內壁，使孔道擴大，然后將推動機械安裝在孔道內繼續(xù)施工。
全文摘要
本發(fā)明的采鹵直井的快速連通法及其裝置，涉及到巖鹽鉆井技術，它的特點是利用高壓水，對巖鹽層進行定向沖擊，鹽壁迅速溶解，形成的孔道不斷被沖擊，孔道不斷延伸，直至兩直井被連通，成為對口井，或對口多井。該種方法簡單易行，施工迅速，成本低，完工的對口井，采鹵范圍大，產量高，鹵水濃度高，有顯著的經濟效益。廣泛適用于蘊藏巖鹽的地方開采使用。
文檔編號E21B7/00GK1080355SQ92106979
公開日1994年1月5日 申請日期1992年6月22日 優(yōu)先權日1992年6月22日
發(fā)明者陳文寧 申請人:陳文寧