集成化采卤工艺技术应用分析

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摘要：目前，在国家方针政策下，对基本农田及环境的保护已是重中之中，两者红线不可触碰。已致就近两年在井矿盐矿山建设中，征地及环境影响已成为矿山建设最大难点，由于现有常规的开采工艺已不适于现今发展要求，需要优化和创新，如何围绕建设绿色矿山，从而提出集成化采卤工艺技术。该工艺技术可有效保护和节约占用耕地，可有效保护生态环境，造就绿水青山。

关键词：井矿盐；集成化；采卤工艺；绿色矿山；基本农田

1前言

根据国家政策要求，在建设项目中基本农田应进行有效保护和禁止开发利用，主体红线不变。而作为盐矿山建设来说，征地、占用地不可避免。根据全国区域范围盐矿山调查，绝大部分矿山企业均利用原有采卤技术，地面附属设施分布矿区全域，所涉用地点数多、占地面积大、管理分散、自动化程度不高、运行成本高、投资大、环境影响大，且不便于管理。近年，由于《双定向对接井技术》已在全国成功推广应用，实施效果好，该技术主要用于地面条件受限的盐矿山开采，以及老矿山资源的挖潜和利用，最大化可利用盐矿资源。因此，目前形势下为进一步升华和利用该定向对接井技术，在该技术基础上进行了进一步研发和创新，最终形成《集成化采卤工艺技术》。该工艺技术是利用双定向对接井技术在采卤站用地范围内（或同井场）实施多个井组，各卤井地面井口均集中布置在采卤站内（或同井场），井下则根据矿块分布要求定向投靶，实现井组独立控制岩盐矿块资源和独立运行。

2采卤技术发展现状

我国盐矿山采卤发展经历早期有单井对流生产、三管油垫生产、两井自然连通生产等，2000年引入了定向技术，从而形成有水平对接连通生产，而水平对接连通生产延伸有常规水平对接连通井组、双定向对接井组等。2000年前的老矿山盐矿生产绝大多数采用单井对流和常规水平对接采卤工艺技术，该类采卤工艺技术要求钻进技术难度不大，在原有钻井技术水平中可以实现。随着技术的不断创新手发展，2015年以后定向井成井轨迹可由三段式升级为七段式，显示了现有技术的优势，而集成化采卤工艺是在双定向对接井组的基础上进行创新和升级。

3集成化采卤工艺构成模式

3.1采卤站式模块构成。根据现有产业结构，盐矿山开采后，返出产品卤水（液体盐）有两个去向，一是用于制盐生产，二是用于化工生产（主要两碱化工等）。根据2019年目标产业结构调整，现有上马制盐项目为60万吨及以上；另则据统计，配套两碱化工所需盐矿山规模在150~200万吨，最大规模可达到400万吨，结合资源条件情况，考虑运营成本等因素，此规模可分为多个采卤站（或多个井场）进行采卤供卤；综上，单个采卤站规模可控制在60~200万吨规模。基于矿区现状情况，采用双定向对接井组，每一个井组由一口定向斜井和一口定向水平井构成，其中一口作为注水井，一口作为出卤井，满足连通生产。每个模块由6~9个井组构成，各模块控制资源块段面积约1~1.5km2。模块内各卤井井口均集中布置在一个采卤车间内，采卤车间设置在模块控制面积近居中位置。矿山建设中地面所配套的设施设备均集中布置在采卤车间内，包括井口装置、工艺支管、建构筑物等。该模式主要用于新建矿山，矿区面积相对较方正，便于矿块规划建设，见图1。

3.2同井场式模块构成。基本构成思路与采卤站式模块类同，不同在于，可设置多个井场，各井场间利用回卤总管和供水总管与采卤站相连接，构成单个采卤模块，各采卤模块单元的返出卤水均集中于采卤站，统一输出至盐化工用卤地。每个模块由2~9个井组构成，各模块控制资源块段面积约0.5~1.5km2。模块内各卤井井口均集中布置在一个井场内，井场设置在模块控制面积近居中位置。矿山建设中地面所配套的设施设备均集中布置在采卤站内，包括井口装置、工艺支管、建构筑物等。该模式主要用于老矿山后期开发或挖潜，以及新建矿山，所涉矿区（或采区）不规则或条带状等，见图2。

4工艺实施优势

4.1根据建设规模需要，地面井口集中布置在采卤站某一区功能区块内（或同井场内），可节约数十亩甚至上百亩井场用地和井场公路用地，避免了外在地面生态的破坏。

4.2与各盐井连通的地面工艺管理均集中布置采卤站内（或井场内），可缩短工艺用管，减少临时占用地；并且有效的集中控制和管理，减少卤水污染外漏的可能性，实现有效的环境保护；另外可大大的降低运行成本，节约投资。

4.3集成化后，可实现对井口的实时监控，加大了管控的自动化程度，对于某口盐井出现的问题及时处理，可有效杜绝和预防事故的发生，实现常态化动态维护和操控。

4.4可促进盐类智慧矿山建设和绿色矿山建设的落实，实现清洁、环保、绿色。

5有效性对比分析

按矿山采盐规模120万吨/年估算，需建设约14个井组，按照传统技术，需独立修建1个采卤站和24个井场；在利用本技术后，只需一个采卤站核两个采卤模块，其有效性对比见下表：

5.1占地分析。

5.2成本分析。

5.3管控分析。

6对周围环境影响情况

6.1对化工园区影响分析。目前各大盐化工行业生产原料为卤水，为满足卤水的需求，大部份企业都是在某一个区域申请采矿权另行修建矿山并架设长输管道将卤水输送至生产车间，而忽视了化工厂区范围内，大量存在的地下岩盐资源。早期由于钻井技术的落后，化工厂区内无法布设大量的生产井，但随着钻井技术的进步，在厂区范围内模块式的施工大量生产井，且对厂区布局规划影响很小，其投资、运输、环保、提高回采率等各方面的优势却非常明显。

6.2对周围环境影响分析。使其建设、开采、运行均在模块内完成，建设地点选取荒地、砾石滩地等非基本农田地段，一个采卤模块工艺外管管沟只有一条，工艺外管管沟大幅度的减少。减小了管线破裂等风险对周边环境污染的风险，健全的检修措施和完善的事故设施、处理机制将其对周边的环境影响降到最低。

6.3对周围居民生活影响分析。矿山模块建设地点一般选择人口稀少地区，本技术集中布井，比原有技术减少了16个井场，大大降低了对周边居民的影响概率。

7结论

目前，该技术我单位正在全国各大矿山推广应用，可有效保护和节约占用耕地，可有效保护生态环境，达到节能减排的效果，从而真正实现绿水青山。

作者:汤福彬 魏勇 吴瑞 单位:四川盐业地质钻井大队