一种深部卤水抽水工作方法技术

一种深部卤水抽水工作方法，包括以下步骤：向套管环形空间注入压缩气体；环形空间中的液体受挤压向下，进入管柱；管柱内的液面持续上升，直至喷出地面。本深部卤水抽水过程，基于U型管原理，通过地面向环空或油管注入高压气体，使之与地层流体混合依靠从地面注入井内的高压气体与水层产生流体在井筒中的混合，利用气体的膨胀使井筒中的混合液密度降低，将流入到井内的水举升到地面。用人工控制的方法，使钻孔周围含水层中发生地下水的非稳定运动，通过非稳定抽水试验可以测求含水层的渗透系数K、影响半径R、压力传导系数α、及弹性释水系数μ

【技术实现步骤摘要】
一种深部卤水抽水工作方法


[0001]本专利技术涉及卤水抽水
，更具体地说，特别涉及一种深部卤水抽水工作方法。

技术介绍

[0002]深部液体矿产在勘探工程中，正式生产工作前通常需要求得相关参数。对于深部卤水资源来说，通常需要求取相关水文地质参数，例如计算渗透系数、影响半径、地层单位涌水量等参数。深部卤水资源埋深大，卤水储层往往在地下2000m～4000m左右，对于非自喷井来说，需要使用相关设备和方法通过抽水试验求取相关水文地质参数，一般可用油田设备通过抽汲方法求取，或者用深井泵和空压机等设备通过抽水试验求取相关参数。使用油田设备的成本通常较高，而一般抽水试验中使用的的深井泵下深多在500m左右，如果下深加大，通常使用多级泵和定制泵，相关费用也较高，深井泵和配套电缆的抗腐蚀性能要求也较高。

技术实现思路

[0003]本专利技术为克服上述情况不足，旨在提供一种深部卤水抽水工作方法，使用空压机及其配套设备在深部抽水试验和生产过程中具有费用低、下深大、易于操作的优点。
[0004]一种深部卤水抽水工作方法，包括以下步骤：
[0005]启动空压机向套管环形空间注入压缩气体；
[0006]环形空间中的液体受挤压向下，进而进入管柱；
[0007]管柱内的液面持续上升，直至喷出地面。
[0008]进一步地，在注入压缩气体之前，井筒内管柱内外的液面处于同一高度。
[0009]进一步地，当开动空压机向套管环形空间注入压缩气体后，环形空间内的液面被挤压向下，如不考虑液体被挤入地层，环形空间中的液体全部进入管柱，管柱的液面则上升，在本过程中空压机的压力不断提高。
[0010]进一步地，当环形空间内的液面下降到管柱底部时，空压机达到最大的压力，所述压力记为启动压力p
c
。
[0011]进一步地，当压缩气体进入管柱后，所述管柱内液体和气体形成气液混合物，液面不断升高直至喷出地面。
[0012]进一步地，在管柱内的气液混合物喷出前，井内压力大于地层压力；当管柱内的气液混合物喷出后，空压机继续向所述环形空间进气，所述管柱内的液体继续喷出，使气液混合物的密度愈来愈低，所述管柱底部压力急剧降低，此时井底压力及空压机压力随之急剧下降；当井底压力低于地层压力时，液体从地层流到井底。
[0013]进一步地，地层出液后，空压机的压力复而上升，趋于稳定后空压机的压力记为工作压力p
o
。
[0014]进一步地，抽水过程中，流量通过三角堰或者计量罐得到，抽水时的水位通过压强
公式求得。
[0015]进一步地，通过非稳定抽水试验测求含水层的渗透系数K、影响半径R、压力传导系数α、及弹性释水系数μ
弹
，并以此推算控制范围内水储量；
[0016]第一步：渗透系数
[0017]式中Q表示抽水试验出水量，单位为m3/d；S表示抽水稳定水位降深，单位为m；r为抽水孔半径，单位为m；M为含水层厚度或出水段厚度，单位为m；R为影响半径，单位为m；其中Q、S、r、M通过试验获得，代入上述公式，通过试算法求得K、R；
[0018]第二步：压力传导系数；将稳定流抽水试验开始段即抽水开始
→
稳定起点的转折点设为A点，ta，压力传导系数求得α值。
[0019]第三步：弹性释水系数求得μ
弹
值。
[0020]第四步：储量Q＝F
×
H
×
μ
弹
。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0022]①
本深部卤水抽水过程，基于“U”型管原理，通过地面向环空或油管注入高压气体，使之与地层流体混合依靠从地面注入井内的高压气体与水层产生流体在井筒中的混合，利用气体的膨胀使井筒中的混合液密度降低，将流入到井内的水举升到地面。
[0023]②
用人工控制的方法，使钻孔周围含水层中发生地下水的非稳定运动，通过测定水位随时间的变化过程或水量随时间的变化过程，来测求含水层中地下水在非稳定运动时的水文地质参数。通过非稳定抽水试验可以测求含水层的渗透系数K、影响半径R、压力传导系数α、及弹性释水系数μ
弹
，并以此推算控制范围内水储量。
附图说明
[0024]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0025]图1是具体实施例中抽水试验工作状态示意图。
[0026]图2是具体实施例中工作前井筒内液面处于同一高度的状态图。
[0027]图3时具体实施例中环形空间内的液面下降到管柱底部时的状态图。
[0028]图4时具体实施例中液面不断升高直至喷出地面的状态图。
[0029]图5是气举过程中压缩机压力变化曲线图。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]具体实施例：
[0032]在一口富锂钾的卤水探井中，含水层段在2751m～2809m，对该含水段进行抽水试
验。抽水试验前测得静止水位在井口向下80m。
[0033]本实施例中采用的空压机采用S
‑
10/250型撬装式空气压缩机，工作压力25PMa，理论上，其下深可达2500m，实际在考虑到工作效率后，下深最大可达1500m～1800m。
[0034]本实施例采用的气水混合器，现场加工，安装于油管或者钻杆底部。
[0035]本实施例中的深部卤水抽水工作方法，包括以下步骤：
[0036]第一步，抽水实验前下入钻杆至预定位置后开始抽水；本实施例中下入钻杆至1500m开始抽水，其工作状态图参阅图1。
[0037]第二步，待水位恢复后，下钻至1200m开始试抽水试验，控制空压机压力8Mpa，控制出水阀门在1Mpa，稳定时长24h，累计出水80.11m3；
[0038]第三步，待水位恢复后，起钻至800m开始抽水试验，控制空压机压力为7Mpa，控制出水阀门压力1Mpa，稳定时长24h，累计出水35.04m3。
[0039]第四步，待水位恢复后，开始抽水试验，控制空压机压力9Mpa，控制出水阀门1.6Mpa，稳定时长24h，累计出水93.3m3。
[0040]上述气举抽水过程，基于“U”型管原理，通过地面向环空(反举)或油管(正举)注入高压气体，使之与地层流体混合依靠从地面注入井内的高压气体与水层产生流体在井筒中的混合，利用气体的膨胀使井筒中的混合液密度降低，将流入到井内的水举升到地面的一种方式。
[0041]启动压力计算：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深部卤水抽水工作方法，其特征在于：包括以下步骤：向套管环形空间注入压缩气体；环形空间中的液体受挤压向下，进入管柱；管柱内的液面持续上升，直至喷出地面。2.根据权利要求1所述的深部卤水抽水工作方法，其特征在于：在注入压缩气体之前，井筒内管柱内外的液面处于同一高度。3.根据权利要求2所述的深部卤水抽水工作方法，其特征在于：当开动空压机向套管环形空间注入压缩气体后，环形空间内的液面被挤压向下，环形空间中的液体全部进入管柱，管柱的液面则上升，空压机的压力不断提高。4.根据权利要求3所述的深部卤水抽水工作方法，其特征在于：当环形空间内的液面下降到管柱底部时，空压机达到最大的压力，所述压力记为启动压力p
c
。5.根据权利要求4所述的深部卤水抽水工作方法，其特征在于：当压缩气体进入管柱后，所述管柱内液体和气体形成气液混合物，液面不断升高直至喷出地面。6.根据权利要求5所述的深部卤水抽水工作方法，其特征在于：在管柱内的气液混合物喷出前，井内压力大于地层压力；当管柱内的气液混合物喷出后，空压机继续向所述环形空间进气，所述管柱内的液体继续喷出，使气液混合物的密度愈来愈低，所述管柱底部压力急剧降低，此时井底压力及空压机压力急剧下...

【专利技术属性】
技术研发人员：仲佳爱，许向宁，李红兵，庞博，王富明，盛德波，刘铸，叶超，
申请(专利权)人：四川省地质矿产勘查开发局四零五地质队，
类型：发明
国别省市：