鹽井堵井事件分析及解堵處理

高偉超，李春鋼，高 偉，張曉峰

（陜西金泰氯堿化工有限公司，陜西 榆林719000）

陜西金泰氯堿化工有限公司（以下簡稱“金泰氯堿”）是一家采用全鹵制堿的氯堿化工企業(yè)，其采礦區(qū)位于陜北鹽礦中心部位?，F(xiàn)共有4 對(duì)鹽井，共9 口水平對(duì)接鹽井，主要利用地下鹽巖易溶于水的特性，將來自電解后的脫氯淡鹽水、燒堿系統(tǒng)廢水、樹脂塔再生廢水、一次鹽水壓濾清液、采鹵機(jī)泵冷卻水及污水站送來的濃水混合后注入井下與巖鹽礦體直接接觸溶解巖鹽；溶解成飽和鹵水后返出，然后再經(jīng)過一次鹽水精制、二次鹽水精制，合格的二次鹽水進(jìn)入離子膜電解槽進(jìn)行電解。

1 米109 井-米110 井簡介

米109 井和米110 井于2017 年5 月底投入運(yùn)行，8 月返鹵量達(dá)到120 m3/h，鹵水濃度在300 g/L 以上，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，且一直穩(wěn)定運(yùn)行。

2 2018 年米109 井-米110 井自投運(yùn)以來的幾次堵井事件

2.1 第一次堵井

2018 年5 月12 日，正值金泰氯堿化工大檢修，米109 井和米110 井停止運(yùn)行，停運(yùn)前，對(duì)返鹵井米110 井進(jìn)行反注，反注3 h，注入淡水約90 m3，降低技術(shù)套管內(nèi)鹵水濃度后，對(duì)米109 井-米110 井進(jìn)行停井操作。5 月15 日計(jì)劃開井運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)米110 井出現(xiàn)堵井現(xiàn)象， 利用現(xiàn)有采鹵泵正反注加壓解堵無效后，后經(jīng)高壓泵車成功解堵，采取反運(yùn)行，即米110 井注水、米109 井返鹵，米109 井未下入配水管。

2.2 第二次堵井

運(yùn)行至2018 年7 月，嘗試將井組運(yùn)行恢復(fù)至正運(yùn)行，倒井運(yùn)行后，再次出現(xiàn)堵井現(xiàn)象，解堵過程與5 月相似，正反注無果后，再次采用高壓泵車解堵，解堵后繼續(xù)采用反運(yùn)行。

2.3 第三次堵井

運(yùn)行至2018 年10 月， 米109 井返鹵流量由95 m3/h 降至40 m3/h，后直至降為0，判斷為鹽結(jié)晶堵井。用淡水進(jìn)行注井，井壓瞬間升高，反復(fù)操作后，無法解堵，根據(jù)注水量和井壓升高情況，初步判斷堵點(diǎn)在井口以下1 200 m 左右。 后經(jīng)下鉆成功鉆通，同時(shí)在米109 井內(nèi)下入配水管，繼續(xù)采用反運(yùn)行。

3 2019 年米109 井-米110 井堵井事件

金泰氯堿米109 井-米110 井，自2019 年8 月以來，在注井總管壓力穩(wěn)定的情況下，出現(xiàn)米109 井注井流量緩慢下降、 注井壓力反而出現(xiàn)緩慢上漲的現(xiàn)象，注井壓力與注井流量變化趨勢見圖1。

圖1 2019年米110井注井壓力與注井流量變化趨勢圖

由圖1 可知，10 月之前米110 井注井流量約為70 m3/h 時(shí)，米110 井注井壓力約為5.5 MPa，且注井流量最大可提至120 m3/h，注井壓力約為6.5 MPa。

為保證燒堿系統(tǒng)鹵水供應(yīng)，2019 年金泰氯堿新建一對(duì)鹽井： 米103 井-米104 井。 10 月初，新米103 井、104 井建槽基本完成， 緩解了米109 井-米110 井運(yùn)行負(fù)荷， 米109 井-米110 井運(yùn)行流量由110 m3/h 調(diào)節(jié)至80 m3/h， 注井壓力由6.0 MPa 降至5.7 MPa 左右，流量壓力正常。

10 月中旬， 米109 井-米110 井在運(yùn)行過程中出現(xiàn)注井流量緩慢下降， 注井壓力緩慢上漲的“堵井”現(xiàn)象，米110 井注井壓力最高可漲至6.5 MPa 以上，注井流量最低可降至62 m3/h。 分廠、工段采取常規(guī)的反注方式緩解注井壓力高問題， 反注后注井壓力可適當(dāng)緩解， 但注井流量最大只可提至75 m3/h。米109 井-米110 井3 次反注后注井流量、 壓力變化見表1。

表1 米109 井-米110 井3 次反注后注井流量、壓力變化

12 月12 日米110 井注井流量約為65 m3/h，注井壓力約為6.5 MPa，12 月13 日因電解系統(tǒng)降負(fù)荷運(yùn)行，鹵池液位過高，對(duì)米109 井進(jìn)行反注，反注3 h后，正常停井，累計(jì)注水約90 m3。

12月14日，正常對(duì)米109井、米110井開井，米109井開井泄壓時(shí)發(fā)現(xiàn)米110井壓力幾乎不變，直至米109 井泄壓至無水流出，米110 井壓力仍無變化。

對(duì)米109 井再次進(jìn)行反注， 反注直至米109 井壓力與注井總管壓力一致，累計(jì)注水約125 m3。再次泄壓時(shí)，現(xiàn)象與之前相同。 初步判斷確認(rèn)：米109井-米110 井出現(xiàn)井堵且米109 井返鹵管線暢通， 堵點(diǎn)在靠近米109 井井下融腔通道內(nèi)。

4 堵井原因分析及解堵措施

2018 年三次堵井通過泵車加壓順利解堵，經(jīng)2019 年查閱鉆井資料發(fā)現(xiàn)，米109 井井身軌跡在建井時(shí)，裸眼段造斜段與水平段之間的夾角太小，該處在運(yùn)行過程中極易發(fā)生堵井事件。 根據(jù)12 月14 日反注泄壓水量，初步判斷，米109 井-米110 井發(fā)生堵井的原因?yàn)?018 年運(yùn)行過程中采用米110 井注井、米109 井返鹵，融腔內(nèi)不溶性雜質(zhì)在注井壓力的推動(dòng)下定向移動(dòng)至米109 井易堵塞點(diǎn)附近， 在停井后，不溶性顆粒、雜質(zhì)進(jìn)一步沉降，在易堵塞點(diǎn)附近發(fā)生渣堵現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致米109 井發(fā)生堵井事故。

4.1 采鹵泵加壓解堵過程

利用現(xiàn)有采鹵泵，嘗試從米110 井開始注水直至井口壓力與注井總管壓力相同， 壓力最高7.1 MPa，無法注入。

又對(duì)米110 井進(jìn)行泄壓， 泄壓至4.0 MPa 后繼續(xù)注水至7.1 MPa，保壓。

后米110 井保壓7.1 MPa，反復(fù)從米109 井大流量泄壓、注水，嘗試解堵，均未解堵。每次注水量約為110 m3，未發(fā)生明顯變化。

又嘗試將米110 井壓力卸完直至無水流出，從米109 井注水、 米110 井返鹵， 米109 井注井水約135 m3后無法注入， 米110 井返鹵量也逐漸下降至25 m3/h，經(jīng)確認(rèn)全為氣體，仍未能解堵。

4.2 泵車加壓解堵過程

自12 月13 日起， 利用現(xiàn)有采鹵泵分別從米109 井-米110 井反復(fù)注水泄壓，采取多種方案解堵，解堵6 日，但堵井現(xiàn)象未有明顯好轉(zhuǎn)趨勢。綜合分析，初步判斷為溶腔通道局部發(fā)生渣堵，于2019 年12 月18 日聯(lián)系700 型泵車對(duì)米109 井-米110 井進(jìn)行加壓解堵，壓力最高打至21 MPa，分別反復(fù)從米109 井-米110 井加壓泄壓， 仍未見明顯好轉(zhuǎn)趨勢。 2020 年1 月5 日，停止泵車加壓。

4.3 “單井運(yùn)行”解堵

2020 年1 月6 日，泵車加壓解堵14 日無果，停止泵車加壓解堵，米109 井-米110 井嘗試進(jìn)行“單井運(yùn)行”解堵模式。每次反注、泄壓量約200 m3，壓力未出現(xiàn)明顯變化，但每次泄壓時(shí)返鹵濃度上升較快，且濃度較高。

“單井運(yùn)行”解堵約一周后，米109 井反注保壓半小時(shí)后，對(duì)米110 井進(jìn)行泄壓時(shí)，同時(shí)全開米109 井注井閥，發(fā)現(xiàn)泄壓時(shí)，米109 井注井流量出現(xiàn)間斷性上漲，提高注井管壓后，反復(fù)同樣操作幾日，于2020年1 月19 日，米109 井-米110 井解堵成功，采取米109 井注水米110 井返鹵方式運(yùn)行， 但米109 井注井壓力偏高，井底通道仍不暢通。 1 月19日，米109井-米110 井解堵數(shù)據(jù)見表2。

表2 米109 井-米110 井1月19日解堵數(shù)據(jù)

5 總結(jié)

鹽井運(yùn)行過程中總會(huì)出現(xiàn)各類問題， 在實(shí)際生產(chǎn)中，需時(shí)刻關(guān)注鹽井運(yùn)行數(shù)據(jù)，在運(yùn)行數(shù)據(jù)發(fā)生異常時(shí)，需及時(shí)分析原因并采取行之有效的措施，遏制事態(tài)進(jìn)一步惡化。 運(yùn)行中，盡可能穩(wěn)定井組溶腔、通道壓力穩(wěn)定，避免因井內(nèi)壓力波動(dòng)大，導(dǎo)致井下頂板大面積垮塌，堵塞井組通道。 在新建鹽井時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制井組軌跡，盡可能使造斜段軌跡平滑，防止形成易堵塞點(diǎn)。