一种盐穴储气库的构建方法与流程

本发明涉及天然气储气库建设及运行，尤其涉及一种盐穴储气库的构建方法。

背景技术：

1、盐穴储气库是在地下盐层中通过水溶解盐岩而形成的空穴，可以用于储存天然气。盐穴储气库在投入使用之前，需要进行注气排卤操作。注气排卤操作是通过在盐穴储气库井内下放中间管和排卤管，并向井内中间管中注入天然气，以将盐穴储气库中的卤水通过排卤管排出的操作。

2、目前，我国盐穴储气库大都为层状盐岩，盐层间存在不溶物夹层，夹层数量多。在水溶盐层后，盐层中不溶物逐渐坍塌、脱落沉降在盐穴腔体底部，形成底部沉渣空间。这类包括底部沉渣空间的盐穴储气库在经过注气排卤操作后，尽管可以将盐穴腔体内沉渣空间上部的卤水排出，但是底部沉渣空间仍然无法充分使用，制约了盐穴储气库的空间利用效率和储气能力。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种盐穴储气库的构建方法，以提升盐穴储气库的空间利用率和储气能力。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、本发明提供一种盐穴储气库的构建方法，可以获取岩石样本的样本信息，岩石样本基于在目标建库盐层中钻井取心得到。基于预设第一造腔形态，对目标建库盐层进行水溶造腔，得到第一腔体。基于对第一腔体内部的沉渣进行打捞作业，获取沉渣样本及沉渣样本的样本信息。基于预设第二造腔形态，对第一腔体的底部执行注水溶腔，得到第二腔体。第二腔体位于第一腔体的底部周围。基于第一腔体和第二腔体，得到盐穴储气库。基于岩石样本的样本信息和沉渣样本的样本信息，对盐穴储气库执行防砂操作。

4、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

5、进一步，在地表钻直井至目标建库盐层。基于对目标建库盐层中的岩石进行样本采集，得到岩石样本和岩石样本的样本信息。岩石样本的样本信息包括岩石样本的物理性质信息和化学性质信息。

6、进一步，沉渣样本的样本信息包括沉渣样本的物理性质信息和化学性质信息。

7、进一步，物理性质信息包括成分、颗粒粒径分布、硬度值、力学参数中的至少一项。化学性质信息包括溶解性和碱性中的至少一项。

8、进一步，在地表钻定向井至预设靶点，预设靶点位于第一腔体的底表面。基于直井对盐穴储气库执行第一次注气操作，以将盐穴储气库中沉渣面以上的卤水通过直井内的排卤管排出。基于直井对盐穴储气库执行第二次注气操作，以将盐穴储气库中沉渣空间内的卤水通过定向井排出。

9、进一步，定向井靠近预设靶点的一端距离第一腔体的底部间隔预设距离。

10、进一步，基于岩石样本的样本信息和沉渣样本的样本信息，确定防砂策略，防砂策略包括机械防砂策略和化学防砂策略。其中，机械防砂策略包括基于定向井中的防砂管防砂。化学防砂策略包括向第二腔体中注入化学剂防砂。

11、进一步，防砂管的内管壁设置有绕丝(缠绕在管壁的钢丝)，防砂管中填充有固体颗粒物。防砂管的长度基于第二腔体的空间大小确定。

12、进一步，化学剂用于与第二腔体中位于定向井周围的沉渣结合形成胶结。

13、本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

14、(1)本发明方法中建立了盐穴储气库考虑沉渣空隙利用的注气排卤防砂设计及工艺流程，创新性地提出了基于目标造腔层段盐岩及夹层岩心和造腔后打捞的沉渣物性进行室内实验分析；有针对性的设计了定向井排卤复合防砂工艺，使防砂设计更有针对性和可靠性。

15、(2)本发明中用直井水溶造腔作为腔体储气主要空间，定向井辅助水溶造腔提高储气空间的同时，通过调整排卤管柱在腔体内高度可进一步防止定向井排卤管柱堵塞或出砂。

16、(3)本发明中除了定向井水溶造腔用于存储沉渣和提高整个连通腔体沉渣利用空间，通过设计绕丝筛管砾石填充法和化学法相结合的复合防砂方式，抑制定向井排卤或注采过程中管柱堵塞、出砂现象，减少上提管柱作业的次数。

17、(4)通过直井和定向井相结合的方式不仅缩短了盐穴造腔排卤时间，还考虑了定向井的注采气功能。用气高峰期可发挥直井和定向井同步采气功能，进一步提升盐穴腔体储气能力。

技术特征：

1.一种盐穴储气库的构建方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取岩石样本的样本信息之前，所述方法还包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述沉渣样本的样本信息包括所述沉渣样本的物理性质信息和化学性质信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述物理性质信息包括成分、颗粒粒径分布、硬度值、力学参数中的至少一项。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述化学性质信息包括溶解性和碱性中的至少一项。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述定向井靠近所述预设靶点的一端距离所述第一腔体的底部间隔预设距离。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述岩石样本的样本信息和所述沉渣样本的样本信息，对所述盐穴储气库执行防砂操作，包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述防砂管的内管壁设置有绕丝；所述防砂管中填充有固体颗粒物；所述防砂管的长度基于所述第二腔体的空间大小确定。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述化学剂用于与所述第二腔体中位于所述定向井周围的沉渣结合形成胶结。

技术总结本发明提供一种盐穴储气库的构建方法，包括：获取岩石样本的样本信息，岩石样本基于在目标建库盐层中钻井取心得到。基于预设第一造腔形态，对目标建库盐层进行水溶造腔，得到第一腔体。基于对第一腔体内部的沉渣进行打捞作业，获取沉渣样本及沉渣样本的样本信息。基于预设第二造腔形态，对第一腔体的底部执行注水溶腔，得到第二腔体。第二腔体位于第一腔体的底部周围。基于第一腔体和第二腔体，得到盐穴储气库。对盐穴储气库执行两次注气排卤操作，以及，基于岩石样本的样本信息和沉渣样本的样本信息，对盐穴储气库执行防砂操作，能够提高盐穴储气库的沉渣空间利用率和储气能力。技术研发人员：马涛,王文权,解恺,冷绪林,陈伟,周练武,刘继芹,侯兴卫,朱广海,余贝贝,李玉帮,何雄涛,刘晓旭,熊昊天受保护的技术使用者：国家石油天然气管网集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18