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1、工程建设天然气工业2004年9月盐穴储气库建库技术何爱国(中国石油勘探开发研究院廊坊分院)何爱国.盐穴储气库建库技术.天然气工业,2004;24(9):122125摘要在调研国外盐穴储气库相关资料的基础上,对用盐穴建设地下储气库的工艺工程、方法进行了探讨,内容包括:盐穴储气库的建造工艺过程;盐岩的特性;盐对固井水泥的影响;水溶采矿模拟研究结果;影响盐穴稳定性的主要因素;建造岩穴储气库的工艺方法;盐穴储气库运行压力的确定方法;盐穴储气库完井技术要点;国外盐穴储气库建造实例等。可为
2、今后我国建设地下盐穴储气库提供参考。主题词盐穴气库建设工艺盐膏层固井稳定性运行压力完井技术实例井口装置和地面管汇(包括井口悬挂器、安全阀、仪一、地下盐穴储气库的建造工艺过程表、脱水装置、注采管线尺寸等);盐穴运行参数选择1.建造工艺流程(包括注入速度和注入量,采气速度和采气量,注采压按盐在地下存在的方式,盐穴储气库可划分为力,低压下运行时间以及注采温度等);运行过程盐穴盐岩层储气库和盐丘储气库2种。简易建造盐穴储稳定性检测和控制,根据运行参数和盐岩特性,预测气库的工艺过程是:利用采盐井或新钻井眼作为溶腔体收缩速度,进行二次采卤、
3、更换完井管柱等。腔,经注水管注入淡水进行溶解,由排水管排出卤二、盐岩的特性水,并在注水管与套管之间的环空内注入一定量的与其他岩性相比,盐岩具有独特的物理化学特非溶剂隔离液,以防止盐穴穹隆顶溶解;为控制盐腔性,主要表现在:盐岩渗透性和孔隙度极低,能够确几何形状的稳定,还须调整注水管和采卤管的相对保储存于其中的液体和气态烃不散失;随埋深的增位置,由采出盐量和声纳测试确定盐穴容积和几何3加,密度保持不变,纯盐矿物密度为2.17g/cm,地层形状,当达到设计要求的空间几何尺寸后,可一边注3中盐的平均密度为2.10g/cm左右;在恒定压力和气一边采卤,直到卤水基本
4、被采完,继续注气达到设作用下发生明显变形,变形量(蠕变)是时间、加载条计压力,关井待用。件和其自身物理特性的函数,蠕变的速率受温度、压2.建造地下盐穴储气库应考虑的几个方面差、围压、颗粒尺寸、自由水及气泡含量的影响,其中储气库的建设是一项系统工程,必须考虑:气库温度和压差的影响最显著;对构造裂缝或裂隙能够与主管线的距离、水源、卤水排放、环保;选择厚且纯自行关闭和密封;具有凝固物的结构强度,适合在其度相对较高的盐层;根据井网分布优选采卤方式(单中建造足够大的洞穴;易遇水溶解,形成盐溶液。井溶解、双井交换溶解、压裂溶解等)及采卤速度;数岩盐的上述物理
5、化学特性,使得有岩盐存在的值模拟分析,预测盐穴的腔体尺寸、几何形状、注采油气井钻井、完井风险高、难度大。尤其岩盐的蠕压力及注采量;盐穴几何形状控制,利用声纳测井、变,经常引起套管挤毁,导致油气井报废,给油气开地震测试监控,调节注水管深度和注水管与排水管发造成很大影响。相对位置,调整采卤速度等方法控制几何形状;完井三、盐对固井水泥的影响管串优化设计,包括套管层序、级别、尺寸,井下安全阀、流动接头、坐落接头、密封环、封隔器、防腐液等;一般岩盐溶解后进入水泥浆中会延长稠化时作者简介:何爱国,工程师;1992毕业于石油大学钻井专业,2002年中国地质大学在读
6、硕士研究生;长期从事地下储气库的完井设计,中国石油勘探开发研究院廊坊分院完井工艺研究所副主任。地址:(065007)河北省廊坊市万庄44号信箱。电话:(010)69213305。E-mail:heaiguo@sina.com122第24卷第9期天然气工业工程建设间,但镁盐进入水泥浆导致促凝作用。盐对水泥浆水溶解达到设计规模。注水方式可分为正注水和逆的影响主要有:含盐量低于30%(质量百分比)时,注水2种。1座气库可由几个甚至几十个独立的盐盐对纯水泥开始水化的时间无影响,当含盐量大于穴组
7、成,但盐穴之间盐的厚度与盐穴直径的比例关30%时,盐对水泥产生较小的缓凝作用;注水泥作系要合适。单井采卤分为直井和斜井两种。单井采业时,溶解到水泥浆中的盐起缓凝作用,但这种作用卤成穴是国外最普遍采用的一种建造岩盐地下储气比同样数量的盐溶解于配浆水中要小一些;盐影库的方法。响含有萘磺酸型分散剂和乙基维素型降失水剂的水(2)压裂开采成穴泥浆可泵时间,含盐量对剪切极为敏感;在一级注以注水井为中心,周围分布采卤井(分布方位应水泥作业中,水泥浆的剪切速率通常比API稠化时根据岩盐层和裂缝的走向),经中心注水井压裂形成间试验的剪切速率小得多。当用剪切敏感性
8、水泥裂缝,建立中心井与周边各井的地下连通,溶解形成(
