本发明属于铀矿地浸技术领域，具体涉及一种地浸u型水平井机械化学联合洗井方法。
背景技术：
近年来，我国砂岩型铀矿地质勘查和开采发展迅速，在内蒙古、新疆等地发现了大量具有工业利用价值的砂岩型铀资源，使砂岩型铀资源达到我国已探明铀矿资源总量35％左右，成为我国最重要的铀矿工业类型之一。原地浸出采铀作为砂岩铀矿的主要开采方法，铀金属产量占全国总产量接近70％，预计2020年地浸矿山铀金属产量占全国铀总产量的90％。同时，开展地浸采铀试验的多个矿床进展顺利，初步具备了转入工业化生产的条件。因此，砂岩铀矿已成为我国铀矿产能提升的重要方向，这为我国地浸开采各项技术的深入研究奠定了基础。
地浸工艺钻孔是地浸采铀工艺的关键环节。目前地浸钻孔主要采用直井结构，但随着开采深度、开发规模的增加，垂直钻孔开采方式的一些制约因素也逐渐凸现出来，主要的技术制约点包括以下几个方面：1)井网稠密，单井控矿面积小，投资回报率低；2)井场区域面积大，征租地、管理成本和难度越来越大；3)复杂地形地貌矿藏开发困难。
为此解决上述的几点技术问题，扩展地浸采铀技术的适用范围，目前已经在研究将u型水平井这一新技术引入铀矿地浸领域。与常规直井开采相比，u型水平井具有以下优势：1)注液量大，波及系数高，单井浸出面积大；2)较低的注入压力3)水平井可以在矿层中形成线性驱替，避免出现浸出死角；4)有效钻井进尺比例高；5)可以有效降低钻孔成本。
但是由于地浸u型水平井在铀矿层中穿行时间较长，钻井液在井壁上会形成较致密的泥皮，且渗入近井地带的钻井液还会对近井地带的渗透率造成损伤。由于地浸工艺的技术特点，必须保证溶液在矿层中均匀渗流，不可以形成优势渗流通道，因此常规的射孔、压裂等储层改造手段不适用。这就需要提高成井后的洗井效果。
鉴于上述现有技术存在的问题，急需一种改进的地浸水平井的洗井方法。
技术实现要素：
本发明的主要目的是提供一种地浸u型水平井机械化学联合洗井方法，解决地浸u型水平井长水平段洗井困难的问题，提高地浸u型水平井的成井质量。
本发明所采取的技术方案为：
一种地浸u型水平井机械化学联合洗井方法，包括以下步骤：
步骤一：在钻井成井后首先进行化学洗井；
步骤二：24小时后进行机械洗井：先后进行(1)高压旋转喷射洗井；(2)活塞洗井；(3)同步空压机洗井；(4)单边加压注液洗井；
步骤三：利用碳酸溶液疏通近井地带。
其中，步骤一的化学洗井剂为5％生物酶溶液 5％盐酸溶液 1％多磷酸钠盐溶液。
多磷酸钠盐是焦磷酸钠、六偏磷酸钠或者三聚磷酸钠中的一种。
步骤二中(1)高压旋转喷射洗井的地面泵压为30mpa，地下喷嘴为双喷嘴，喷嘴与喷管周线程30°夹角，喷射洗井时间为3小时，贯穿u型水平井的水平段2-3次，主要作用是制造强紊流破坏泥皮。
步骤二中(2)活塞洗井采用橡胶活塞，在u型水平井的水平段以及垂直对接井井底以上20米处进行，双边活塞运行时间保持一致，每隔10-15分钟校对一次活塞运行频率与周期，活塞洗井时间为18小时。
步骤二中(3)同步空压机洗井的方法如下：在u型水平井的水平段前部和垂直对接井下部对接部位上10米处下高压风管，使用8mpa空压机将高压空气注入井底，将泥皮颗粒携带出井，空压机洗井时间控制在24-48小时。
步骤二中(4)单边加压注液洗井的方法如下：在u型水平井的井口使用大流量注液泵注入清水，注液量高于30m3/h，将剩余固体颗粒沉淀在对接井沉沙管中。
步骤三中利用浓度为5％的碳酸溶液对地层进行疏通，恢复近井地带的渗透率。中性地浸矿山多采用co2 o2作为浸出剂，利用碳酸溶液进行疏通可以降低对后续生产的影响。
本发明的技术方案适用于埋深大于500米的砂岩型铀矿或其他可利用地浸法开采的矿藏。
本发明有以下技术效果：
1)提高地浸水平井的洗井效果，改善u型水平井近井地带的渗透率；
2)提高单井产液量，提高地浸水平井的成井质量；
附图说明
图1为试验室条件下泥皮清除试验结果示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
一种地浸u型水平井机械化学联合洗井方法，包括以下步骤：
步骤一：在钻井成井后首先进行化学洗井；
步骤二：24小时后进行机械洗井：先后进行(1)高压旋转喷射洗井；(2)活塞洗井；(3)同步空压机洗井；(4)单边加压注液洗井；
步骤三：利用碳酸溶液疏通近井地带。
其中，步骤一的化学洗井剂为5％生物酶溶液 5％盐酸溶液 1％多磷酸钠盐溶液。
多磷酸钠盐是焦磷酸钠、六偏磷酸钠或者三聚磷酸钠中的一种。
盐酸可以对井壁泥皮进行酸化，溶解部分架桥颗粒，破坏泥皮稳定性。多磷酸钠盐可以与泥皮中的钙、镁离子发生络合作用，形成水性络合离子,破坏泥皮的固体结构成为液体泥浆状态,使井壁的泥皮得以清除。多磷酸钠盐可以选用焦磷酸钠、六偏磷酸钠和三聚磷酸钠，钻进周期长、泥浆密度大及固相含量高时可以适当提高溶液浓度。化学洗井时间保持在24小时以上。
步骤二中(1)高压旋转喷射洗井的地面泵压为30mpa，地下喷嘴为双喷嘴，喷嘴与喷管周线程30°夹角，喷射洗井时间为3小时，贯穿u型水平井的水平段2-3次，主要作用是制造强紊流破坏泥皮。
步骤二中(2)活塞洗井采用橡胶活塞，在u型水平井的水平段以及垂直对接井井底以上20米处进行，双边活塞运行时间保持一致，每隔10-15分钟校对一次活塞运行频率与周期，活塞洗井时间为18小时。
步骤二中(3)同步空压机洗井的方法如下：在u型水平井的水平段前部和垂直对接井下部对接部位上10米处下高压风管，使用8mpa空压机将高压空气注入井底，将泥皮颗粒携带出井，空压机洗井时间控制在24-48小时。
步骤二中(4)单边加压注液洗井的方法如下：在u型水平井的井口使用大流量注液泵注入清水，注液量高于30m3/h，将剩余固体颗粒沉淀在对接井沉沙管中。
步骤三中利用浓度为5％的碳酸溶液对地层进行疏通，恢复近井地带的渗透率。中性地浸矿山多采用co2 o2作为浸出剂，利用碳酸溶液进行疏通可以降低对后续生产的影响。
本发明的技术方案适用于埋深大于500米的砂岩型铀矿或其他可利用地浸法开采的矿藏。
实施例一
新疆某矿床施工一口u型水平井，水平井埋深为750米，水平段长度为200米。水平段钻井过程中的钻井液配方为：清水 膨润土 cmc dfd 超细碳酸钙 氯化铵 生物酶 kcl。钻井过程中，由于造浆活动，井壁形成的泥皮渗透率较低，实验室测试90s无压滤失量基本为0,泥皮厚度约为1mm。
通过泥皮取样，在实验室进行测试，试验试测试结果显示，采用5％生物酶溶液 5％盐酸溶液 1％多磷酸钠盐溶液可以有效破坏泥皮结构，提高泥皮渗透性和可清除性。
化学洗井后采用机械联合洗井，首先利用钻杆下入旋转射流洗井装置，通过钻井泵加压喷射清洗井壁泥皮，使泥皮破碎成容易被携带的小颗粒。后利用活塞洗井和单边空压机洗井，将泥皮残屑携带出井。最后利用碳酸溶液浸泡，将少量渗入近井地带的泥皮溶解，提高近井地带渗透性。
本发明有以下技术效果：
1)提高地浸水平井的洗井效果，改善u型水平井近井地带的渗透率；
2)提高单井产液量，提高地浸水平井的成井质量。
1.一种地浸u型水平井机械化学联合洗井方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：在钻井成井后首先进行化学洗井，化学洗井时间保持在24小时以上；
步骤二：机械洗井：先后进行(1)高压旋转喷射洗井；(2)活塞洗井；(3)同步空压机洗井；(4)单边加压注液洗井；
步骤三：利用碳酸溶液疏通近井地带。
2.如权利要求1所述的地浸u型水平井机械化学联合洗井方法，其特征在于：所述步骤一的化学洗井剂为5％生物酶溶液 5％盐酸溶液 1％多磷酸钠盐溶液。
3.如权利要求2所述的地浸u型水平井机械化学联合洗井方法，其特征在于：所述多磷酸钠盐是焦磷酸钠、六偏磷酸钠或者三聚磷酸钠中的一种。
4.如权利要求3所述的地浸u型水平井机械化学联合洗井方法，其特征在于：所述步骤二中(1)高压旋转喷射洗井的地面泵压为30mpa，地下喷嘴为双喷嘴，喷嘴与喷管周线程30°夹角。
5.如权利要求4所述的地浸u型水平井机械化学联合洗井方法，其特征在于：所述步骤二中(1)高压旋转喷射洗井的洗井时间为3小时，贯穿u型水平井的水平段2-3次。
6.如权利要求5所述的地浸u型水平井机械化学联合洗井方法，其特征在于：所述步骤二中(2)活塞洗井采用橡胶活塞，在u型水平井的水平段以及垂直对接井井底以上20米处进行，双边活塞运行时间保持一致，每隔10-15分钟校对一次活塞运行频率与周期，活塞洗井时间为18小时。
7.如权利要求6所述的地浸u型水平井机械化学联合洗井方法，其特征在于：所述步骤二中(3)同步空压机洗井的方法如下：在u型水平井的水平段前部和垂直对接井下部对接部位上10米处下高压风管，使用8mpa空压机将高压空气注入井底，将泥皮颗粒携带出井。
8.如权利要求7所述的地浸u型水平井机械化学联合洗井方法，其特征在于：所述步骤二中(3)同步空压机洗井时间为24-48小时。
9.如权利要求8所述的地浸u型水平井机械化学联合洗井方法，其特征在于：所述步骤二中(4)单边加压注液洗井的方法如下：在u型水平井的井口使用大流量注液泵注入清水，注液量高于30m3/h，将剩余固体颗粒沉淀在对接井沉沙管中。
10.如权利要求9所述的地浸u型水平井机械化学联合洗井方法，其特征在于：所述步骤三中利用浓度为5％的碳酸溶液对地层进行疏通，恢复近井地带的渗透率。
技术总结