本發(fā)明屬于礦產(chǎn)資源勘探開(kāi)發(fā)，具體而言涉及一種基于活動(dòng)斷裂的鹽湖致密礦層固液共采方法。

背景技術(shù)：

1、柴達(dá)木盆地是青藏高原重要的鹽湖聚集區(qū)，也是中國(guó)最大的鹽湖鹵水鉀、鋰成礦區(qū)。隨著鹽湖資源持續(xù)高強(qiáng)度開(kāi)發(fā)，淺部?jī)?yōu)質(zhì)固體和鹵水資源快速消耗，廣泛分布于柴達(dá)木盆地的第四紀(jì)鹽湖深部鹵水成為最具價(jià)值和潛力的后備接替資源。柴達(dá)木盆地內(nèi)，察爾汗、東西臺(tái)吉乃爾、一里坪、馬海和昆特依等在第四系潛鹵水層之下均發(fā)育由含粉砂黏土和鹽巖互層形成的陸源碎屑-化學(xué)巖型儲(chǔ)層，主要分布在更新統(tǒng)中上部，深部鹵水資源潛力巨大。但是，由于該類(lèi)型儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)、孔隙聯(lián)通性差，給水度小，開(kāi)采效率極低，并未得到很好利用，甚至長(zhǎng)期被當(dāng)作“呆礦”。2010年左右，位于柴達(dá)木盆地北緣的馬海鹽湖成功實(shí)施了針對(duì)深部鹵水的鉆探工程，單井涌水量普遍超過(guò)2000m3/d，kcl含量高于1.2％，揭示出第四系深部存在鉀含量高、富水性強(qiáng)且易開(kāi)采的鹵水儲(chǔ)層。發(fā)明人團(tuán)隊(duì)通過(guò)長(zhǎng)期的野外地質(zhì)調(diào)查、遙感、物探和化探等綜合分析研究，認(rèn)為斷裂帶的發(fā)育疊加較好鹵水儲(chǔ)層是該區(qū)域承壓鹵水能夠高效開(kāi)采的關(guān)鍵。然而，這種斷裂構(gòu)造和較好鹵水儲(chǔ)層疊置的情況在鹽湖區(qū)并非普遍存在，且僅僅依靠正常井采的方式也難以將鹽湖區(qū)大量存在的低品位固體鉀礦科學(xué)合理進(jìn)行利用。另外，發(fā)明人團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，鹽湖區(qū)深部液體礦開(kāi)采的主要困難是礦層致密導(dǎo)致鹵水滲流能力極差。同時(shí)，鹽湖區(qū)深部固體礦雖然具有較大資源潛力，但鉀及其他有益元素的含量較低，無(wú)法利用現(xiàn)有開(kāi)采技術(shù)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和高效開(kāi)采。

2、因此，針對(duì)鹽湖區(qū)固液相并存鉀礦且礦層致密情況，急需提供一種鹽湖致密礦層固液高效開(kāi)采方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述的分析，本發(fā)明實(shí)施例旨在提供一種基于活動(dòng)斷裂的鹽湖致密礦層固液共采方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題中的一者或多者。

2、本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

3、一種基于活動(dòng)斷裂的鹽湖致密礦層固液共采方法，包括如下步驟：

4、利用氡氣測(cè)量準(zhǔn)確定位活動(dòng)斷裂在目標(biāo)區(qū)的空間展布特征；

5、基于目標(biāo)區(qū)內(nèi)準(zhǔn)確定位的活動(dòng)斷裂的空間展布特征，確定注入溶劑鉆孔和抽鹵鉆孔位置，并進(jìn)行注入溶劑鉆孔和抽鹵鉆孔施工；

6、配置第一溶劑和第二溶劑，將配置的第一溶劑和第二溶劑通過(guò)注入溶劑鉆孔分兩階段注入到活動(dòng)斷裂中，注入的溶劑沿著活動(dòng)斷裂產(chǎn)生的裂縫對(duì)固體礦層進(jìn)行溶礦以提高礦層滲流能力，溶礦產(chǎn)生的礦液和原始晶間鹵水從抽鹵鉆孔抽出至地表，收集儲(chǔ)存起來(lái)。

7、進(jìn)一步地，在固體礦層埋深相對(duì)較淺一側(cè)鉆孔作為注入溶劑鉆孔，在固體礦層埋深相對(duì)較深一側(cè)鉆孔作為抽鹵鉆孔。

8、進(jìn)一步地，在利用氡氣測(cè)量準(zhǔn)確定位活動(dòng)斷裂在目標(biāo)區(qū)的空間展布特征之前，還包括如下步驟：

9、在初步選定的開(kāi)采區(qū)域內(nèi)識(shí)別活動(dòng)斷裂，將發(fā)育張扭性活動(dòng)斷裂的區(qū)域作為目標(biāo)區(qū)。

10、進(jìn)一步地，在進(jìn)行注入溶劑鉆孔和抽鹵鉆孔的鉆探施工過(guò)程中，采集原始晶間鹵水樣品和固體巖心樣品，對(duì)采集的樣品進(jìn)行分析測(cè)試得到樣品測(cè)試數(shù)據(jù)。

11、進(jìn)一步地，根據(jù)所述樣品測(cè)試數(shù)據(jù)配置第一溶劑和第二溶劑，所述第二溶劑中na+、cl-離子濃度大于第一溶劑中na+、cl-離子濃度。

12、進(jìn)一步地，所述第一溶劑被配置為溶解固體礦層中10％±0.5％的石鹽，以擴(kuò)展固體礦層的孔隙度和喉道結(jié)構(gòu)；

13、所述第二溶劑被配置為進(jìn)一步溶解剩余的低品位鉀礦以及調(diào)整石鹽的飽和度接近零。

14、進(jìn)一步地，第一溶劑中的na+、cl-、k+、ca2+、mg2+、so42-濃度分別為135g/l、185g/l、1.5g/l、0.4g/l、3g/l、8g/l；

15、第二溶劑中na+、cl-、k+、ca2+、mg2+、so42-濃度分別為180g/l、230g/l、1.5g/l、0.4g/l、3g/l、8g/l。

16、進(jìn)一步地，在目標(biāo)區(qū)開(kāi)展氡氣測(cè)量時(shí)，按照垂直或近似垂直張扭性活動(dòng)斷裂的走向，布置氡氣測(cè)量勘探線；氡氣測(cè)量勘探線上的測(cè)量點(diǎn)的點(diǎn)距為25-50m。

17、進(jìn)一步地，在初步選定的開(kāi)采區(qū)域內(nèi)識(shí)別活動(dòng)斷裂，包括：

18、利用雷達(dá)遙感數(shù)據(jù)解譯分析在初步選定的開(kāi)采區(qū)域內(nèi)最近較大級(jí)別地震前后地面變形情況，獲得初步選定的開(kāi)采區(qū)域內(nèi)的斷裂類(lèi)型和分布特征。

19、進(jìn)一步地，基于鹽湖礦區(qū)的勘查資料和野外地質(zhì)調(diào)查情況，在鹽湖礦區(qū)內(nèi)初步選定開(kāi)采區(qū)域。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的基于活動(dòng)斷裂的鹽湖致密礦層固液共采方法，將配置的第一溶劑、第二溶劑通過(guò)注入溶劑鉆孔分兩階段注入到活動(dòng)斷裂中，經(jīng)過(guò)第一階段的擴(kuò)孔增滲和第二階段的礦層骨架保護(hù)，低品位固體礦固液轉(zhuǎn)化后利用抽鹵鉆孔抽水采鹵，中深部難開(kāi)采的固體鉀礦得到開(kāi)采并改善了鹵水儲(chǔ)層，致密礦層及其圍巖孔隙中潛在的資源量巨大的鹵水礦也得到了高效開(kāi)采，從而實(shí)現(xiàn)固液相同時(shí)高效開(kāi)采的目的。

21、本發(fā)明中，上述各技術(shù)方案之間還可以相互組合，以實(shí)現(xiàn)更多的優(yōu)選組合方案。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分優(yōu)點(diǎn)可從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)說(shuō)明書(shū)以及附圖中所特別指出的內(nèi)容中來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種基于活動(dòng)斷裂的鹽湖致密礦層固液共采方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于活動(dòng)斷裂的鹽湖致密礦層固液共采方法，其特征在于，在固體礦層埋深相對(duì)較淺一側(cè)鉆孔作為注入溶劑鉆孔，在固體礦層埋深相對(duì)較深一側(cè)鉆孔作為抽鹵鉆孔。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于活動(dòng)斷裂的鹽湖致密礦層固液共采方法，其特征在于，在利用氡氣測(cè)量準(zhǔn)確定位活動(dòng)斷裂在目標(biāo)區(qū)的空間展布特征之前，還包括如下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于活動(dòng)斷裂的鹽湖致密礦層固液共采方法，其特征在于，在進(jìn)行注入溶劑鉆孔和抽鹵鉆孔施工過(guò)程中，采集原始晶間鹵水樣品和固體巖心樣品，對(duì)采集的樣品進(jìn)行分析測(cè)試得到樣品測(cè)試數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于活動(dòng)斷裂的鹽湖致密礦層固液共采方法，其特征在于，根據(jù)所述樣品測(cè)試數(shù)據(jù)配置第一溶劑和第二溶劑，所述第二溶劑中na+、cl-離子濃度大于第一溶劑中na+、cl-離子濃度。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于活動(dòng)斷裂的鹽湖致密礦層固液共采方法，其特征在于，所述第一溶劑被配置為溶解固體礦層中10％±0.5％的石鹽，以擴(kuò)展固體礦層的孔隙度和喉道結(jié)構(gòu)；

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于活動(dòng)斷裂的鹽湖致密礦層固液共采方法，其特征在于，第一溶劑中的na+、cl-、k+、ca2+、mg2+、so42-濃度分別為135g/l、185g/l、1.5g/l、0.4g/l、3g/l、8g/l；

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于活動(dòng)斷裂的鹽湖致密礦層固液共采方法，其特征在于，在目標(biāo)區(qū)開(kāi)展氡氣測(cè)量時(shí)，按照垂直或近似垂直張扭性活動(dòng)斷裂的走向，布置氡氣測(cè)量勘探線；氡氣測(cè)量勘探線上的測(cè)量點(diǎn)的點(diǎn)距為25-50m。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于活動(dòng)斷裂的鹽湖致密礦層固液共采方法，其特征在于，在初步選定的開(kāi)采區(qū)域內(nèi)識(shí)別活動(dòng)斷裂，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于活動(dòng)斷裂的鹽湖致密礦層固液共采方法，其特征在于，基于鹽湖礦區(qū)的勘查資料和野外地質(zhì)調(diào)查情況，在鹽湖礦區(qū)內(nèi)初步選定開(kāi)采區(qū)域。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種基于活動(dòng)斷裂的鹽湖致密礦層固液共采方法，包括如下步驟：利用氡氣測(cè)量準(zhǔn)確定位活動(dòng)斷裂在目標(biāo)區(qū)的空間展布特征；基于目標(biāo)區(qū)內(nèi)準(zhǔn)確定位的活動(dòng)斷裂的空間展布特征，確定注入溶劑鉆孔和抽鹵鉆孔位置，并進(jìn)行注入溶劑鉆孔和抽鹵鉆孔的鉆探施工；配置第一溶劑和第二溶劑，將配置的第一溶劑和第二溶劑通過(guò)注入溶劑鉆孔分兩階段注入到活動(dòng)斷裂中，注入的溶劑沿著活動(dòng)斷裂產(chǎn)生的裂縫對(duì)固體礦層進(jìn)行溶礦，溶礦產(chǎn)生的礦液和原始晶間鹵水從抽鹵鉆孔抽出至地表，收集儲(chǔ)存起來(lái)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了鹽湖致密礦層固液相同時(shí)高效開(kāi)采。

技術(shù)研發(fā)人員：趙艷軍,張明祿,胡生忠,王強(qiáng),胡宇飛,沈立建
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15