一种盐湖地下采卤系统及其构建方法技术方案

本发明专利技术公开一种盐湖地下采卤系统，包括采卤井、竖直井以及水平井，在盐湖地下的下部卤水层设置水平井的水平段，竖直向下延伸的竖直井与水平段相连通，竖直井能够连通垂向上各承压卤水层，增大各卤水层的水力联系，使上部承压卤水层中的卤水不再通过地层渗流至采卤井内，而是由上至下汇入水平段内，水平段从而形成优势导水廊道，将汇集的卤水形成类管道流输入采卤井内。本发明专利技术还提供一种盐湖地下采卤系统的构建方法，首先施工竖直井，然后进行水平井的施工，使水平井与竖直井相连通。本发明专利技术利用竖直井和水平井相配合，增大地下水径流速度，提高现有采卤工程的出卤能力，延长采卤设备服务年限，提高地下卤水资源回采率。提高地下卤水资源回采率。提高地下卤水资源回采率。

【技术实现步骤摘要】
一种盐湖地下采卤系统及其构建方法


[0001]本专利技术涉及卤水开采
，特别是涉及一种盐湖地下采卤系统及其构建方法。

技术介绍

[0002]我国的现代盐湖液体钾盐资源作为主要的钾盐矿类型在钾肥的生产中起重要的作用。盐湖地下卤水主要赋存于在盐湖发展演化中沉积的盐类沉积层的晶间孔隙中，由于盐湖地下沉积环境变化，盐湖地下沉积有多个盐类沉积层和粘土碎屑沉积层，进而形成上部一层潜卤水含水层和下部多个承压卤水含水层，形成含水层组，自上而下，存在晶间孔隙变小，水力联系变差、富水性变弱的趋势。在矿山生产的初期，根据不同盐湖地质结构及水文地质条件的差异，盐湖矿山企业目前主要采用采卤渠和竖直采卤井采卤工艺。
[0003]采卤渠主要适用于埋藏浅(一般水位小于12米)、富水性好、补给条件较好的地下卤水层，如察尔汗盐湖。采卤井适用于卤水动水位埋藏较深(开采时动水位大于12米)、疏干性开采的盐湖，如罗布泊盐湖。
[0004]随着长期大规模的抽取地下卤水，盐湖上部潜卤水层卤水消耗巨大，引起卤水水位的持续下降，上部的卤水层厚度变薄，这两种采卤方式均存在采卤能力持续降低的情况，以竖直采卤井采卤方式尤为明显。以罗布泊盐湖为例，自开采以来随着上部潜卤水层变薄，各采卤井的出卤量年均下降10％～15％。导致采卤井出卤能力与设备采卤能力不匹配，需要经常更换采卤设备。为了维持单井出卤能力、延长采卤设备服务年限，需增大下部承压承压卤水层的资源开采比例，而下部承压承压卤水矿层绝大部分区域孔隙率低、富水性差，其采卤井单井出卤能力远小于潜卤水矿层单井出卤能力，即使加深下泵深度，抽取下部卤水层的卤水，对多个含水层的卤水进行混采，由于受到深部卤水层渗透系数小、流动性差等因素的影响，远离采卤井的卤水补给到井内所需时间较久，致使采卤井出卤能力依然无法大幅提升。
[0005]同时因现有采卤工程主要平行于输卤渠布置，而垂直输卤渠道方向无采卤工程布置，受下部承压卤水层渗透系数小、流动性差等因素的影响，地下卤水水力坡度小，疏干漏斗较小，无法对无采卤工程布置区域进行有效疏干开采，资源回采率较低。且部分区域受功能保护区制约又不允许新增地面采卤工程，即便允许在无工程布置区域新增地表采输卤工程，也可能受地形条件及生态环保需要的影响而造成基建投资和生产成本大幅提升。
[0006]因此，如何提升现有技术中采卤工程的出卤能力，有效采出功能保护区域内的各卤水矿层资源、延长采卤设备服务年限、提高卤水资源回采率，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种盐湖地下采卤系统及其构建方法，以解决上述现有技术存在的问题，提升采卤工程的出卤能力，延长采卤设备服务年限，规避功能区保护要求制
约，提高无工程布置区域的地下卤水资源回采率，降低基建投资和生产成本。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种盐湖地下采卤系统，包括：
[0009]采卤井，所述采卤井能够收集卤水；
[0010]竖直井，所述竖直井自地面起竖直向下延伸，所述竖直井的数量至少为一组；
[0011]水平井，所述水平井包括水平段，所述水平段位于盐湖地下的下部卤水层，所述竖直井与所述水平段相连通，所述水平段还与所述采卤井相连通。
[0012]优选地，所述竖直井平行于所述采卤井设置，所述水平段垂直于所述竖直井设置。
[0013]优选地，所述竖直井的数量为多组，多组所述竖直井沿所述水平段的轴线方向朝向逐渐远离所述采卤井的方向依次设置，多组所述竖直井平行且等间距设置。
[0014]优选地，最靠近所述采卤井的一口所述竖直井与所述采卤井之间的间距等于相邻两口所述竖直井之间的间距。
[0015]优选地，所述竖直井竖直向下延伸至所述盐湖地下的下部卤水层的底板之下。
[0016]优选地，所述水平井还包括造斜段，所述造斜段自地面起沿逐渐靠近所述采卤井的方向倾斜延伸至所述盐湖地下的下部卤水层，所述造斜段与所述水平段相连通，所述造斜段设置于所述水平段的一端或两端。
[0017]优选地，所述水平段的直径较所述竖直井的直径大，所述水平段的直径较所述采卤井的直径小。
[0018]本专利技术还提供一种上述的盐湖地下采卤系统的构建方法，包括如下步骤：
[0019]步骤一、所述竖直井施工；
[0020]步骤二、所述水平井施工，将所述水平井与所述竖直井以及所述采卤井相连通。
[0021]优选地，所述竖直井施工采用先钻勘探孔再扩孔的钻进方式。
[0022]优选地，所述水平井施工后，利用带压卤水对所述水平井的井壁进行冲刷洗井。
[0023]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术的盐湖地下采卤系统，在盐湖地下的下部卤水层设置水平井的水平段，竖直向下延伸的竖直井与水平段相连通，竖直井能够连通垂向上各承压卤水层，增大各卤水层的水力联系，使上部承压卤水层中的卤水不再通过地层渗流至采卤井内，而是由上至下汇入水平段内，水平段从而形成优势导水廊道，将汇集的卤水形成类管道流输入采卤井内；本专利技术还提供一种盐湖地下采卤系统的构建方法，首先施工竖直井，然后进行水平井的施工，使水平井与竖直井相连通。本专利技术利用竖直井和水平井相配合，增大地下水径流速度，提高现有采卤工程的出卤量，延长采卤设备服务年限。
[0024]与此同时，本专利技术还提供一种盐湖地下采卤系统的构建方法，首先施工竖直井，然后进行水平井的施工，使水平井与竖直井相连通，再利用水平井将卤水导流至采卤井中，竖直井形成降落漏斗，对无采卤工程布置区域的卤水进行有效疏干，解决卤水矿层厚度变薄、地下卤水水力坡度变小、径流速度变小、远离采卤井的地下卤水补给到采卤井所需时间较长的问题，对水平井沿线无地表采卤工程布置区域或无法布置地面采卤工程区域的地下卤水进行有效疏干开采，提高地下卤水资源回采率。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本专利技术的盐湖地下采卤系统的结构示意图。
[0027]其中，1为采卤井，2为竖直井，3为水平井，301为水平段，302为造斜段，4为输卤渠，5为隔水层，6为卤水层。
具体实施方式
[0028]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。
[0029]本专利技术的目的是提供一种盐湖地下采卤系统及其构建方法，以解决上述现有技术存在的问题，提升采卤工程的出卤能力，延长采卤设备服务年限，规避功能区保护要求制约，提高无工程布置区域本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盐湖地下采卤系统，其特征在于，包括：采卤井，所述采卤井能够收集卤水；竖直井，所述竖直井自地面起竖直向下延伸，所述竖直井的数量至少为一组；水平井，所述水平井包括水平段，所述水平段位于盐湖地下的下部卤水层，所述竖直井与所述水平段相连通，所述水平段还与所述采卤井相连通。2.根据权利要求1所述的盐湖地下采卤系统，其特征在于：所述竖直井平行于所述采卤井设置，所述水平段垂直于所述竖直井设置。3.根据权利要求1所述的盐湖地下采卤系统，其特征在于：所述竖直井的数量为多组，多组所述竖直井沿所述水平段的轴线方向朝向逐渐远离所述采卤井的方向依次设置。4.根据权利要求1所述的盐湖地下采卤系统，其特征在于：所述竖直井竖直向下延伸至所述盐湖地下的下部卤水层的底板之下。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：李守江，陈新，陈礼石，宛东，邓宇飞，董广峰，刘红超，李文学，王江，马宝成，赵亮亮，
申请(专利权)人：中蓝长化工程科技有限公司中化地质矿山总局地质研究院，
类型：发明
国别省市：