[发明专利]用于空气驱动采卤系统的采卤方法

说明书

本发明涉及地下卤水开采技术领域。本发明所述用于空气驱动采卤系统的采卤方法包括如下步骤：步骤一)启动空压机组(6)，并向所述多个注气孔(4)通过与空压机组(6)连接的输气管(5)注入压缩空气，使压缩空气通过注气管(42)进入细碎屑含水层(8)，驱动细碎屑含水层(8)中的卤水流向多个集卤井(3)和导卤管(22)。然后，卤水通过导卤管(22)上的筛孔(23)进入水平导卤孔中的导卤管(22)。步骤二)将导卤管(22)的卤水排出到输卤渠(1)，从而实现对卤水的驱动开采过程。本发明能够降低采卤成本，大大提高采卤量、提升采矿效率和提高采收率。

技术领域

本申请涉及在低孔隙度、低给水度、低渗透率地层条件下采用集卤井、注气孔和定向导卤管相结合的一种用于空气驱动采卤系统的采卤方法。

背景技术

我国是全球最大的钾肥消费国，钾肥消费量占到了全球消费量的25％。而我国的钾盐资源量仅占全球已探明储量的2％，但生产量却占到了全球产量的15％。钾盐是我国七种大宗紧缺矿产之一，已成为保障国家粮食安全的重要战略资源。中国KCl地质储量约9.9亿吨，以液体卤水矿为主，97％分布在青海和新疆的卤水型盐湖矿床。我国钾肥主要通过采集盐湖地下卤水生产。随着盐湖开发年限的延续、开发强度的增加、和生产量的加大，目前一部分盐湖已经无卤水可采，绝大部分盐湖盐岩层地表潜卤水矿已经枯竭，特别是柴达木盆地盐湖早已在开采盐岩层下部的地下卤水，除了少数盐湖通过补水和固液转化暂时缓解了采卤的困境，绝大部分盐湖采卤量已无法满足生产需求。我国盐湖资源服务年限已不足30年。

柴达木盆地盐湖区在表层盐岩层以下赋存有大量深层卤水，其储卤层主要为一些含盐细砂层、粉砂层为主的松散沉积和低孔隙率的岩盐层。这类储卤层渗透率低、给水度小、采卤工程施工难度大、卤渠开挖成本高，其采卤量无法满足生产需求。随着时间的推移，卤水供需矛盾将会更加突出，寻求简单快速、高效的科学采卤技术迫在眉睫。所以本次发明在一种地层低孔隙度、低给水度、低渗透率条件下采用集卤井、注气孔、定向导卤管相结合的一种空气驱动采卤方法用来开采卤水矿。

发明内容

本申请要解决的技术问题在于用于空气驱动采卤系统的采卤方法，能够降低采卤成本，大大提高采卤量、提升采矿效率和提高采收率。

本发明的一种用于空气驱动采卤系统的采卤方法，所述空气驱动采卤系统包括输卤渠(1)、水平导卤孔(2)、多个集卤井(3)、多个注气孔(4)、输气管(5)、空压机组(6)、上隔水层(7)、细碎屑含水层(8)、下隔水层(9)，其特征在于，所述注气孔(4)下部延伸至下隔水层(9)的顶部，在上隔水层(7)段设置有套管(41)，所述套管(41)内设置有注气管(42)，所述注气管(42)下端设置有出气孔，并缠有丝网，形成注气筛管(43)；所述水平导卤孔(2)内放置含有筛孔的导卤管(22)，所述导卤管(22)将所述多个集卤井(3)从细碎屑含水层(8)底部贯穿连接，集卤井(3)及细碎屑含水层的卤水可通过所述筛孔(23)进入导卤管(22)，所述导卤管(22)的一侧通过注气管(21)注气或出口处设置抽卤泵(24)，将卤水输送至输卤渠(1)；

所述用于空气驱动采卤系统的采卤方法包括如下步骤：步骤一)启动空压机组(6)，并向所述多个注气孔(4)通过与空压机组(6)连接的输气管(5)注入压缩空气，使压缩空气通过注气管(42)进入细碎屑含水层(8)，驱动细碎屑含水层(8)中的卤水流向多个集卤井(3)和导卤管(22)。然后，卤水通过导卤管(22)上的筛孔(23)进入水平导卤孔中的导卤管(22)；步骤二)将导卤管(22)的卤水排出到输卤渠(1)，从而实现对卤水的驱动开采过程。

可选的，其中步骤二)中，是通过设置在水平导卤孔(2)一侧的注气管(21)，经输气管(5)注气的方式或通过设置在水平导卤孔(2)另一侧的抽卤泵(24)进行抽卤的方式，将导卤管(22)的卤水排出到输卤渠(1)。

可选的，其中步骤一)中，注气量及注气压力为：根据实验结果注气压力≤0.8Mpa，根据含水层厚度确定注气量，每个注气层的注气量≥0.05m3/min。