一种连通井盐穴储气库注采气系统及注采气方法与流程

本发明涉及盐穴储气系统领域，具体是一种连通井盐穴储气库注采气系统及注采气方法。

背景技术：

1、中国专利cn109751022b公开了一种连通井盐穴储气库的注采气方法，包括两个连通的盐穴储气库，这两个盐穴储气库中间连接有一水平段腔体，在其中一个盐穴储气库中安装注排卤井，另一个盐穴储气库中安装注采气井，即可在确保盐穴储气库压力的稳定情况，进行注气、排气。

2、但是当两个盐穴储气库的连接处具有侧溶角，如图1所示，注气排卤时，卤水会受到侧溶角的阻挡，导致难以排尽，从而影响天然气的储气量。

技术实现思路

1、为解决背景技术中的技术问题，本发明公开了一种连通井盐穴储气库注采气系统及注采气方法。

2、本发明提供一种连通井盐穴储气库注采气系统，包括相互连通的第一盐穴储气库和第二盐穴储气库，其下端连接处设置有向上凸起的侧溶角，第一盐穴储气库连接有与其顶部连通的第一注采气井，以及与其底部连通的第一注排卤井；

3、第二盐穴储气库连接有与其顶部连通的第二注采气井，以及与其底部连通的第二注排卤井；

4、第一注排卤井和第二注排卤井的下端始终位于天然气—卤水界面以下。

5、当盐穴储气库需要注气时，第一盐穴储气库内位于侧溶角顶部下方的卤水可通过第一注排卤井排出，第二盐穴储气库内位于侧溶角顶部下方的卤水可通过第二注排卤水井排出，从而降低了盐穴储气库中残留的卤水量，增大了储气空间，提高了天然气的储气量。由于第一盐穴储气库和第二盐穴储气库连接处的上端也会存在向下凸起的凸块，因此设置两个注采气井，可提高天然气的采出量。再者，本发明中，注采气井和注排卤井彼此独立，相比于传统的注排卤井插接于注采气井的结构，注采气井上的井下安全阀不会受到注排卤井的影响，其安全性更高。

6、注采气井的具体结构为：第一注采气井和第二注采气井的结构相同，均包括从外至内依次套接的气井导管、气井表层套管、技术套管和注采气管；气井导管、气井表层套管、技术套管通过固井水泥与岩上层固结；注采气管连接并连通第一盐穴储气库或第二盐穴储气库的顶部；注采气管和技术套管之间构成隔腔，隔腔内设置有封隔器，使得隔腔位于封隔器下方的空间封闭；注采气管内安装井下安全阀，用于将盐穴内的天然气与外界隔断。

7、考虑到盐穴的稳定性，需要缩短腔体处于低压状态的时间，为此在注采气过程中控制注采气管位于技术套管下端位置的气压始终大于或等于同等深度的静水压力，而此位置的气压难以测量，此气压值设为vt，基于此，进一步的改进在于：注采气管的顶部连接有压力表，用于测量技术套管底部的压力。先读出压力表的压力值v1，再根据公式vt＝v1exp(mgh/zrt)，算出vt的值。

8、注排卤井的具体结构为：第一注排卤井和第二注排卤井的结构相同，均包括从外至内依次套接的卤井导管、卤井表层套管和注排卤管；卤井导管、卤井表层套管通过固结水泥与岩上层固结；注排卤管下端引出水平布置的接管，接管连接第一注排卤井或第二注排卤井的底部。

9、由于注排卤管与洗井管构成的环形空间内注入或排出的水为饱和卤水，因此容易盐结晶，造成注排卤管堵塞，基于此，进一步的改进在于：注排卤管内还插接有洗井管；洗井管用于注入清水或不饱和的卤水，从而稀释注排卤管与洗井管构成的环形空间中的卤水浓度，溶解盐结晶，避免产生堵塞。

10、为提高洗井管与注排卤管中液体的混合效率，提高洗井效率，进一步的改进在于：洗井管下端隐藏于注排卤管内，并与注排卤管的端部距离1-5m。

11、为便于检测盐穴内的气液界面，以更好的控制注采气，进一步的设计是：第一盐穴储气库和第二盐穴储气库的底部均设置有气液界面深度检测装置；气液界面深度检测装置通过固定在洗井管外壁或注排卤管内壁的方式伸入第一盐穴储气库或第二盐穴储气库内，且气液界面深度检测装置可以是光纤温度传感器、声纳探头或测井仪。

12、为保持盐穴储气库的结构稳定性，进一步的设计是：第一盐穴储气库和第二盐穴储气库的顶部距离岩盐层顶部的距离在5m以上。

13、本发明还提供一种连通井盐穴储气库注采气系统的注气方法，包括以下步骤：

14、s1、打开注采气管和注排卤管上的阀门，关闭洗井管上的阀门；

15、s2、天然气通过压缩机增压，注入第一盐穴储气库和第二盐穴储气库内；第一盐穴储气库和第二盐穴储气库内的卤水在天然气的气压下从注排卤管与洗井管之间的环形空间排出；

16、如注气量以及注气压力不变情况下，卤水排出的流量降低5％/h以上时，可判断出注排卤管与洗井管之间的环形空间内发生盐结晶堵管，此时打开洗井管上的阀门，注入清水或不饱和卤水，进行洗井解堵；当卤水排出的流量恢复时，关闭洗井管上的阀门，停止洗井；

17、s3、当气液界面深度检测装置检测到天然气-卤水界面位于注排卤管下端上方2m时，关闭注排卤管上的阀门，停止卤水向外排出；

18、s4、继续向第一盐穴储气库和第二盐穴储气库内注入天然气，直至第一盐穴储气库和第二盐穴储气库内天然气气压升至盐穴压力上限。

19、本发明还提供一种连通井盐穴储气库注采气系统的采气方法，包括以下步骤：

20、r1、打开注采气管上的阀门，进行采气；

21、r2、当第一盐穴储气库和第二盐穴储气库内的气压下降至设定压力时，打开注排卤管上的阀门，使得卤水通过注排卤管和洗井管之间的环形空间进入第一盐穴储气库和第二盐穴储气库；

22、卤水或通过水泵注入盐穴，或注排卤管直接连接地面的卤水罐，通过盐穴内天然气与卤水液柱之间的压力差将卤水自动吸入盐穴；

23、如卤水注入速度不变，注入卤水的压力增加0.5mpa/h以上，则可判断出注排卤管和洗井管之间的环形空间内发生盐结晶堵塞，此时打开洗井管上的阀门，注入清水或不饱和卤水，进行洗井解堵；当注入卤水的压力恢复时，关闭洗井管上的阀门；

24、r3、当天然气-卤水界面距离技术套管2m时，停止采气，停止注入卤水。

技术特征：

1.一种连通井盐穴储气库注采气系统，包括相互连通的第一盐穴储气库(1)和第二盐穴储气库(2)，其下端连接处设置有向上凸起的侧溶角(3)，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种连通井盐穴储气库注采气系统，其特征在于：所述第一注采气井(4)和第二注采气井(6)的结构相同，均包括从外至内依次套接的气井导管(41)、气井表层套管(42)、技术套管(43)和注采气管(44)；

3.根据权利要求1所述的一种连通井盐穴储气库注采气系统，其特征在于：所述注采气管(44)的顶部连接有压力表(46)，用于测量所述技术套管(43)底部的压力。

4.根据权利要求2所述的一种连通井盐穴储气库注采气系统，其特征在于：所述第一注排卤井(5)和第二注排卤井(7)的结构相同，均包括从外至内依次套接的卤井导管(61)、卤井表层套管(62)和注排卤管(63)；

5.根据权利要求4所述的一种连通井盐穴储气库注采气系统，其特征在于：所述注排卤管(63)内还安装有洗井管(64)；

6.根据权利要求5所述的一种连通井盐穴储气库注采气系统，其特征在于：所述洗井管(64)下端隐藏于注排卤管(63)内，并与所述注排卤管(63)的端部距离1-5m。

7.根据权利要求5所述的一种连通井盐穴储气库注采气系统，其特征在于：所述第一盐穴储气库(1)和第二盐穴储气库(2)的底部均设置有气液界面深度检测装置(10)；

8.根据权利要求1所述的一种连通井盐穴储气库注采气系统，其特征在于：所述第一盐穴储气库(1)和第二盐穴储气库(2)的顶部距离岩盐层(8)顶部的距离在5m以上。

9.一种连通井盐穴储气库注采气系统的注气方法，其特征在于：采用权利要求7所述的一种连通井盐穴储气库注采气系统，包括以下步骤：

10.一种连通井盐穴储气库注采气系统的采气方法，其特征在于：采用权利要求7所述的一种连通井盐穴储气库注采气系统，包括以下步骤：

技术总结本发明是一种连通井盐穴储气库注采气系统及注采气方法，对于其一种连通井盐穴储气库注采气系统，包括相互连通的第一盐穴储气库和第二盐穴储气库，其下端连接处设置有向上凸起的侧溶角，第一盐穴储气库连接有与其顶部连通的第一注采气井，以及与其底部连通的第一注排卤井；第二盐穴储气库连接有与其顶部连通的第二注采气井，以及与其底部连通的第二注排卤井。当盐穴储气库需要注气时，第一盐穴储气库内位于侧溶角顶部下方的卤水可通过第一注排卤井排出，第二盐穴储气库内位于侧溶角顶部下方的卤水可通过第二注排卤水井排出，从而在往盐穴储气库内注气时，能够使盐穴内残留的卤水得到充分排出，增大了储气空间，提高了天然气的储气量。技术研发人员：谢卫炜,徐孜俊,赵云松,王浩,任晓云受保护的技术使用者：中盐盐穴综合利用股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/26