一种以气体为阻溶剂的自上而下式盐穴建腔方法技术

本发明专利技术公开了一种以气体为阻溶剂的自上而下式盐穴建腔方法，属于石油与天然气地下储备技术领域。该方法包括：在盐穴井口的生产套管内从外向内依次下入中间管和中心管，通过中间管和中心管注水排卤，对盐岩层进行溶蚀，形成盐穴的顶部腔体区域；至上而下依次将中间管和中心管下移至对应于中部腔体区域的目标造腔位置，在每个目标造腔位置处，均执行预设的注气造腔操作，直至完成盐穴的中部腔体区域的造腔；将中间管和中心管下移至对应于底部腔体区域的预设造腔位置，通过反循环操作对预设造腔位置处的盐岩层进行溶蚀，形成盐穴的底部腔体区域。这样就可以实现边注气边造腔，储气与造腔同时进行，使得储气库投产时间大大提前。

A top-down salt cavern cavity construction method using gas as solvent

The invention discloses a top-down salt cavern cavity construction method using gas as a solvent, belonging to the technical field of underground storage of oil and natural gas. The method includes: in the production casing of the salt hole hole, the middle tube and the central tube are down from the outside to the inside, and the halts are dissolved through the middle tube and the central tube by water injection to form the top cavity area of the salt cavern. The middle tube and the central tube are moved to the target cavity corresponding to the middle cavity region in turn. Position, at the position of each target cavity, the preset gas injection cavity operation is performed until the cavity in the middle cavity of the salt cavities is completed; the middle pipe and the central tube are moved down to the preset cavity position corresponding to the bottom cavity area, and the salt rock layer at the preset cavity position is dissolved by reverse circulation, forming salt. The bottom cavity area of a hole. In this way, the side injection gas side cavity can be built, and the gas storage and cavity production will be carried out at the same time, so that the commissioning time of the gas storage will be greatly advanced.

【技术实现步骤摘要】
一种以气体为阻溶剂的自上而下式盐穴建腔方法
本专利技术涉及石油与天然气地下储备
，尤其涉及一种利用气体气垫实现造腔与储气同时进行的造腔方法。
技术介绍
随着科技的发展，盐穴的作用越来越为人所知，盐穴不仅可以用来战略储油，还可以存储天然气进行季节调峰，还可以开展盐穴压气蓄能等。盐穴的形状对盐穴的稳定性至关重要，经过若干年的发展，已经发展出可控的造腔技术。现有技术中，造腔过程是从底部开始建槽，不断扩大盐穴体积，在此期间需要将管柱自下而上提升，并适时控制流量和管柱间距，至设计的腔体顶部，自下而上完成造腔。通常一个完整盐穴的造腔时间需要3-4年，甚至更长的时间，这样就无法在造腔过程中对腔体的体积进行利用，储气库投产所需时间较长。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种以气体为阻溶剂的自上而下式盐穴建腔方法，能够实现边注气边造腔，使得储气库投产时间大大提前。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术提供了一种以气体为阻溶剂的自上而下式盐穴建腔方法，应用于建造盐穴储气库的腔体，所述腔体包括顶部腔体区域、中部腔体区域和底部腔体区域，所述方法包括：在盐穴井口的生产套管内从外向内依次下入中间管和中心管，通过所述中间管和中心管注水排卤，对盐岩层进行溶蚀，形成所述盐穴的顶部腔体区域，其中，所述中间管的初始下放高度低于所述盐穴腔顶的预设高度，所述中心管的下放高度低于所述中间管的下放高度；根据所述中部腔体区域的设计深度以及预设造腔步长，至上而下依次将所述中间管和所述中心管下移至对应于所述中部腔体区域的目标造腔位置，在每个所述目标造腔位置处，均执行预设的注气造腔操作，直至完成所述盐穴的中部腔体区域的造腔，其中，所述注气造腔操作包括：向腔体内注入待存储气体，将气液界面控制在所述中间管上方的预设距离处，通过所述中间管和中心管注水排卤，对该目标造腔位置处的盐岩层进行溶蚀，直至该目标造腔位置处的腔体直径达到预设直径范围；将所述中间管和所述中心管下移至对应于所述底部腔体区域的预设造腔位置，通过反循环操作对所述预设造腔位置处的盐岩层进行溶蚀，形成所述盐穴的底部腔体区域。进一步的，所述通过所述中间管和中心管注水排卤，对盐岩层进行溶蚀，形成所述盐穴的顶部腔体区域的步骤之后，以及所述根据所述中部腔体区域的设计深度以及预设造腔步长，至上而下依次将所述中间管和所述中心管下移至对应于所述中部腔体区域的目标造腔位置，在每个所述目标造腔位置处，均执行预设的注气造腔操作，直至完成所述盐穴的中部腔体区域的造腔的步骤之前，所述方法还包括：从所述生产套管与所述中间管环隙注入阻溶剂，在腔体顶部形成一层保护层，以阻止往上溶蚀。进一步的，所述阻溶剂为待存储气体。进一步的，所述通过所述中间管和中心管注水排卤，对盐岩层进行溶蚀，形成所述盐穴的顶部腔体区域的步骤，包括：通过正循环操作对盐岩层进行溶蚀，形成所述盐穴的顶部腔体区域。进一步的，所述通过所述中间管和中心管注水排卤，对该目标造腔位置处的盐岩层进行溶蚀的步骤，包括：通过正、反循环操作交替对该目标造腔位置处的盐岩层进行溶蚀。进一步的，所述将所述中间管和所述中心管下移至对应于所述底部腔体区域的预设造腔位置，通过反循环操作对所述预设造腔位置处的盐岩层进行溶蚀，形成所述盐穴的底部腔体区域之后，所述方法还包括：向所建成的腔体内注入所述待存储气体，排出所述腔体内剩余的卤水，以使得所述待存储气体充满整个所述腔体。进一步的，所述在盐穴井口的生产套管内从外向内依次下入中间管和中心管之前，还包括：在目标岩层钻井至盐穴腔底设计深度后，下入预设尺寸的生产套管，以进行固井。进一步的，所述中间管的初始下放高度低于所述盐穴腔顶的预设高度1-2米。进一步的，所述预设造腔步长为10米。进一步的，所述待存储气体为天然气。本专利技术实施例提供的以气体为阻溶剂的自上而下式盐穴建腔方法，先在盐穴井口的生产套管内从外向内依次下入中间管和中心管，通过中间管和中心管注水排卤，对盐岩层进行溶蚀，形成盐穴的顶部腔体区域；接着，至上而下依次将中间管和中心管下移至对应于中部腔体区域的目标造腔位置，在每个目标造腔位置处，均执行预设的注气造腔操作，直至完成盐穴的中部腔体区域的造腔；其中，注气造腔操作包括：向腔体内注入待存储气体，将气液界面控制在中间管上方的预设距离处，通过中间管和中心管注水排卤，对该目标造腔位置处的盐岩层进行溶蚀，直至该目标造腔位置处的腔体直径达到预设直径范围；然后，将中间管和中心管下移至对应于底部腔体区域的预设造腔位置，通过反循环操作对预设造腔位置处的盐岩层进行溶蚀，形成盐穴的底部腔体区域。这样就可以实现边注气边造腔，储气与造腔同时进行，使得储气库投产时间大大提前，改善了现有技术中储气库投产所需时间较长的技术问题。此外，以待存储气体作为阻溶剂，还有利于节省造腔成本。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了本专利技术实施例提供的一种以气体为阻溶剂的自上而下式盐穴建腔方法的步骤流程图；图2示出了本专利技术实施例提供的钻井完成状态示意图；图3示出了本专利技术实施例提供的自上而下溶蚀过程状态示意图；图4示出了本专利技术实施例提供的注气完成状态示意图。具体实施方式现有技术中，造腔过程是从底部开始建槽，不断扩大盐穴体积，在此期间需要将管柱自下而上提升，并适时控制流量和管柱间距，至设计的腔体顶部，自下而上完成造腔。通常一个完整盐穴的造腔时间需要3-4年，甚至更长的时间，这样就无法在造腔过程中对腔体的体积进行利用，储气库投产所需时间较长。鉴于此，本申请实施例通过提供一种以气体为阻溶剂的自上而下式盐穴建腔方法，能够有效地改善改善现有技术中储气库投产所需时间较长的技术问题。本申请实施例的技术方案总体思路如下：在本专利技术实施例的技术方案中，在盐穴井口的生产套管内从外向内依次下入中间管和中心管，通过所述中间管和中心管注水排卤，对盐岩层进行溶蚀，形成所述盐穴的顶部腔体区域，其中，所述中间管的初始下放高度低于所述盐穴腔顶的预设高度，所述中心管的下放高度低于所述中间管的下放高度；根据所述中部腔体区域的设计深度以及预设造腔步长，至上而下依次将所述中间管和所述中心管下移至对应于所述中部腔体区域的目标造腔位置，在每个所述目标造腔位置处，均执行预设的注气造腔操作，直至完成所述盐穴的中部腔体区域的造腔，其中，所述注气造腔操作包括：向腔体内注入待存储气体，将气液界面控制在所述中间管上方的预设距离处，通过所述中间管和中心管注水排卤，对该目标造腔位置处的盐岩层进行溶蚀，直至该目标造腔位置处的腔体直径达到预设直径范围；将所述中间管和所述中心管下移至对应于所述底部腔体区域的预设造腔位置，通过反循环操作对所述预设造腔位置处的盐岩层进行溶蚀，形成所述盐穴的底部腔体区域。下面通过附图以及具体实施例对本专利技术技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以气体为阻溶剂的自上而下式盐穴建腔方法，其特征在于，应用于建造盐穴储气库的腔体，所述腔体包括顶部腔体区域、中部腔体区域和底部腔体区域，所述方法包括：在盐穴井口的生产套管内从外向内依次下入中间管和中心管，通过所述中间管和中心管注水排卤，对盐岩层进行溶蚀，形成所述盐穴的顶部腔体区域，其中，所述中间管的初始下放高度低于所述盐穴腔顶的预设高度，所述中心管的下放高度低于所述中间管的下放高度；根据所述中部腔体区域的设计深度以及预设造腔步长，至上而下依次将所述中间管和所述中心管下移至对应于所述中部腔体区域的目标造腔位置，在每个所述目标造腔位置处，均执行预设的注气造腔操作，直至完成所述盐穴的中部腔体区域的造腔，其中，所述注气造腔操作包括：向腔体内注入待存储气体，将气液界面控制在所述中间管上方的预设距离处，通过所述中间管和中心管注水排卤，对该目标造腔位置处的盐岩层进行溶蚀，直至该目标造腔位置处的腔体直径达到预设直径范围；将所述中间管和所述中心管下移至对应于所述底部腔体区域的预设造腔位置，通过反循环操作对所述预设造腔位置处的盐岩层进行溶蚀，形成所述盐穴的底部腔体区域。

【技术特征摘要】
1.一种以气体为阻溶剂的自上而下式盐穴建腔方法，其特征在于，应用于建造盐穴储气库的腔体，所述腔体包括顶部腔体区域、中部腔体区域和底部腔体区域，所述方法包括：在盐穴井口的生产套管内从外向内依次下入中间管和中心管，通过所述中间管和中心管注水排卤，对盐岩层进行溶蚀，形成所述盐穴的顶部腔体区域，其中，所述中间管的初始下放高度低于所述盐穴腔顶的预设高度，所述中心管的下放高度低于所述中间管的下放高度；根据所述中部腔体区域的设计深度以及预设造腔步长，至上而下依次将所述中间管和所述中心管下移至对应于所述中部腔体区域的目标造腔位置，在每个所述目标造腔位置处，均执行预设的注气造腔操作，直至完成所述盐穴的中部腔体区域的造腔，其中，所述注气造腔操作包括：向腔体内注入待存储气体，将气液界面控制在所述中间管上方的预设距离处，通过所述中间管和中心管注水排卤，对该目标造腔位置处的盐岩层进行溶蚀，直至该目标造腔位置处的腔体直径达到预设直径范围；将所述中间管和所述中心管下移至对应于所述底部腔体区域的预设造腔位置，通过反循环操作对所述预设造腔位置处的盐岩层进行溶蚀，形成所述盐穴的底部腔体区域。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述中间管和中心管注水排卤，对盐岩层进行溶蚀，形成所述盐穴的顶部腔体区域的步骤之后，以及所述根据所述中部腔体区域的设计深度以及预设造腔步长，至上而下依次将所述中间管和所述中心管下移至对应于所述中部腔体区域的目标造腔位置，在每个所述目标造腔位置处，均执行预设的注气造腔操作，直至完成所述盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：马洪岭，韩月，施锡林，李银平，杨春和，王同涛，章雨豪，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42