柴达木盆地卤水井施工技术与措施

（河南省煤田地质局一队 河南新郑451150）

（河南省煤田地质局一队 河南新郑451150）

柴达木盆地是我国十大内陆沉积盆地之一。蕴藏有丰富的盐类资源，主要有盐、硼、钾、镁、石膏、芒硝、天然碱等，食盐更是高达600多亿吨。但高矿化度的卤水资源多位于荒漠戈壁腹地的无人区，气候恶劣，是影响资源开发规模和速度的主要因素，因此熟悉和掌握该地区卤水井施工技术和措施，能为今后西部液态矿产大开发提供良好的技术保障。

柴达木盆地卤水井施工技术

1 地质背景与工程概况

柴达木盆地地处青海省西北部，四周被三大山脉所包围，与塔里木、准噶尔盆地共同构成我国西北地区三大盆地。盆地西北以阿尔金山为界与新疆塔里木盆地相接壤；北为祁连山系与甘肃相连；南界昆仑山与玉树藏族自治州相连；东起察汉寿山与青海湖相接。盆地大致呈不规则菱形，东西长850km。南北宽150-300km，总面积为12.1万km2，其中中、新生界面积为9.66km2。柴达木盆地是在前侏罗系地块基础上发育起来的一个中、新生代陆内沉积盆地，中、新生界沉积岩最大厚度达17200m。属于我国十大内陆沉积盆地之一。蕴藏有丰富的盐类资源，主要有盐、硼、钾、镁、石膏、芒硝、天然碱等，食盐更是高达600多亿吨。

勘探区位于柴达木盆地西北的大浪滩地区，地层为第四系上更新统和全新统，是一套近水平的湖泊相沉积，以石盐、芒硝等盐类矿物沉积为主，结构较为松散，孔隙、晶隙较为发育，厚度大，赋存有较丰富的高矿化卤水。地下水主要分布在各构造凹陷区内，根据其埋藏条件和水力特征又分为潜水和承压水。承压水在矿床内各凹地内大面积分布，而潜水只在凹地中心低洼处分布。

大浪滩地区地下水类型按含水介质主要分为湖相化学沉积盐岩类晶间孔隙水和冲洪积相松散岩类孔隙卤水。其中化学盐岩类晶间孔隙卤水含水层岩性以第四系上更新统和全新统的石盐、芒硝层为主。松散岩类孔隙卤水含水层岩性为第四系中下更新统砂砾石、含卵砾石的粗砂、含砾粗砂、中细砂、细砂、粉细砂等【1】。

2 钻探设备

表1 钻井设备表

3 泥浆配方

表2 钻井冲洗液配方一览表

4 施工技术措施

取芯下钻前的准备工作：

（1）处理好井内泥浆，使泥浆性能稳定，井眼畅通，无垮塌，无沉砂，能顺利下钻到底。

（2）检查好机械设备及钻具，保证在取芯钻进中，地面设备与钻具不发生问题。

（3）对起下钻遇阻遇卡井段应先通井划眼，消除阻卡充分保证井底干净方可下钻取芯。

（4）对送井取芯工具应按要求进行全面检查，配备足够的取芯工具及易损附件。

（5）检查好指重表及其它资料记录仪表，直至各仪表准确，灵活可靠为止。

下钻操作：

（1）岩芯筒入井时，必须在井口卡好安全卡瓦，防止滑脱落井。

（2）下钻操作要平稳，不得猛放，猛刹。复杂井段，起下钻速度应控制，严防顿钻。

（3）不允许用取芯钻头划眼。下钻遇阻不得超过10～20KN，经上下活动不能下入时应开泵循环泥浆，禁止强行划眼通过。

（4）取芯下钻中途可根据具体情况分段循环泥浆，或下至距井底10m左右循环。循环开泵时要用小排量。

（5）下钻结束，循环正常后，缓慢下放至距井底1～2m处(若井内有余心时则应为距余心顶面处)，冲洗井底，上下活动及慢转〈套心〉正常后，即可开始取芯钻进。

（6）取芯下钻的全过程，必须严防物件掉入井内。

取芯钻进：

（1）下钻完了开始取芯时，要轻压慢转，缓送到底。中硬或硬地层，要缓慢加10～15KN压力钻进0.1m，钻头工作平稳正常后方可逐渐增至规定钻压钻进；若为疏松层，则一开始就应加足钻压钻进。

（2）送钻要平稳均匀，不得溜钻。发现蹩、跳钻等井下不正常情况时，应认真分析原因采取适当措施处理，不得蛮干，钻进中随时注意泵压变化及岩屑返出情况，认真分析井下情况、恰当掌握钻头使用时间。

起钻：

（1）起钻操作要平稳，不得猛提、猛拉及猛放，以免甩掉岩芯。

（2）起钻中要有专人负责及时向井内灌满泥浆。

（3）取出岩芯时及时按次序收集岩芯录取资料，并按规定填写好有关报表。

（4）若岩芯收获率不高，出现岩芯脱落现象应及时采取措施进行捞心。

5 下管质量要求及技术措施

φ168mm、φ108mm等管采用丝扣联接下，相对容易，φ219mm、φ377mm套管采用焊接接下，相对较复杂，是质量把关的环节。其要求和措施如下：

5.1 管路的安装连接

井管采用直接对焊接，利用自制的管口对接扶正环，保证管口合缝、同心。井管接缝可1-2人同时焊接，焊条采用J507，按照下管作业流程，逐根检查对接，接缝焊接牢固，焊缝突出，确保焊缝密实、牢固，外加焊加强筋，加强筋规格及数量执行技术设计。

5.2 下管提吊方法

本孔采用割孔穿杠钢绳牵引提吊的下管方法，就是在管口上端0.6m处对称切割φ130mm园孔。穿杠规格φ95-φ121短钻铤，用钢丝绳连接游车大钩，起吊井管，井管对接后，抽出穿杠，将切下的圆板填入孔内（填入时圆板外焊把手，以防掉落管内），焊牢。然后在孔外补焊方板加强。

5.3 下管技术措施

（1）认真丈量套管,按顺序编号,及时记录在班报表内；

（2）认真检查管的质量，弯曲、变形的套管严禁下入井内；

（3）吊放套管，以升降机为主，人工为辅助，起吊范围下方不得站人，严禁在吊起的管子下行走，吊放操作要平稳；

（4）套管对接要居中并校正，确保套管整体的垂直；

（5）套管下放工作要连续，升降机应有井队长亲自操作，下放要稳；

（6）套管焊接要保证焊缝宽度和厚度，穿杠孔焊好后要补强；

（7）下套管人员分工明确，相互协作，做到安全快速、准确无误。

6 结语

柴达木盆地矿产资源丰富，但气候环境恶劣，是影响施工进度和质量的主要原因，并且高矿化度的卤水资源更是多位于荒漠戈壁腹地的无人区，因此熟悉和掌握该地区卤水井施工技术和措施，能为今后西部液态矿产大开发提供良好的技术保障。

[1]青海省柴达木综合地质矿产勘查院.青海省茫崖镇大浪滩东北部深层卤水钾盐矿普查项目总体设计和2013年工作方案 [R].格尔木.青海省柴达木综合地质矿产勘查院，2013.

柴达木盆地卤水井施工技术与措施

■陈继章

F407.1[文献码]B

1000-405X（2016）-10-37-2

陈继章（1982～），男，本科，工程师，研究方向为煤田水文地质及煤层气开发。