盐穴储气库的造腔方法技术

本发明专利技术涉及盐穴储气库造腔技术领域，具体而言涉及一种盐穴储气库的造腔方法，包括腔体分段、第一腔段N1造腔、第二腔段N2腔底造腔、第二腔段N2腔底保护和第二腔段N2上方造腔，第一腔段N1和第二腔段N2连通，最终排出卤水完成整体造腔；通过将整个腔体分为第一腔段N1和第二腔段N2，先将第一腔段N1造腔完成后，再进行第二腔段N2的造腔，减少腔底与不饱和卤水接触的时间，且第二腔段N2的造腔过程中，先对腔底溶蚀成形，然后注入饱和卤水对腔底保护，进一步降低腔底成型后的溶解速度，缩短腔底的溶解时间，保护腔底形状，使成形的腔底形状最大限度符合设计的腔底形状，避免腔底异形导致的结构强度发生不可控变化，降低安全隐患。降低安全隐患。降低安全隐患。

【技术实现步骤摘要】
盐穴储气库的造腔方法


[0001]本专利技术涉及盐穴储气库造腔
，具体而言涉及一种盐穴储气库的造腔方法。

技术介绍

[0002]盐穴储库具有低渗透性、低孔隙度等特性，是利用水溶开采留下的盐岩溶腔，用于储存石油或天然气，盐穴储气库还具有注采率高、短期吞吐量大、垫气量低并可完全回收等方面的优点，使其在能源储备与调峰应急等方面具有十分重要的作用。
[0003]利用岩盐的可溶解特性，目前盐穴储库的造腔普遍采用溶采法，自下而上整体造腔，向腔底输送淡水，溶解盐层后将卤水排出，然后逐步向上溶解，并利用阻容剂控制腔体形状，但是，在逐步向上溶解造腔时，先成形的腔底处始终有不饱和卤水，在不饱和卤水的作用下，腔底处的岩盐会发生溶解，难以控制腔底形状，导致出现异形腔底的现象，使整个容腔形状与设计形状发生偏差，导致结构强度发生不可控的变化，因此，亟需一种盐穴储气库的造腔方法解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出一种盐穴储气库的造腔方法，包括以下步骤：
[0005]S1、腔体分段：根据预成型的腔体深度将预成型的腔体沿纵向分为第一腔段N1和第二腔段N2，所述第一腔段N1包括多个纵向分布的第一腔体，第二腔段N2包括位于第一腔体底部的第二腔体；
[0006]S2、第一腔段N1造腔：第一腔段N1包括的多个第一腔体由上至下依次向造腔，直至多个第一腔体全部连通，然后将卤水排出，第一腔段N1造腔完成；
[0007]S3、第二腔段N2腔底造腔：第一腔段N1的多个第一腔体连通后，采用钻机钻孔至第二腔段N2包括的第二腔体的底部，然后采用第一射流装置向第二腔体的底部进行淡水侧向喷送，并且周向旋转，通过淡水溶解岩盐，同时，侧向喷送的淡水对第二腔体水平方向的岩盐施加冲击力，加速对第二腔体腔底水平方向的溶蚀，第二腔体的腔底成型后，将溶解形成的不饱和卤水排出；
[0008]S4、第二腔段N2腔底保护：第二腔段N2腔底的不饱和卤水排出后，向腔底持续注入保护剂，减缓腔底岩盐的溶解速度；
[0009]S5、第二腔段N2上方造腔：第二腔段N2腔底注入的保护剂完全覆盖腔底后，第一射流装置沿第二腔段N2的底部逐渐向上移动，并且周向旋转，对第二腔段N2上方剩余的岩盐进行冲蚀溶解，溶解的卤水被实时排出，直至第二腔段N2造腔完成并与第一腔段N1完全连通，第二腔段N2造腔完成后，将第一腔段N1、第二腔段N2内的卤水完全排出，最终完成第一腔段N1、第二腔段N2的整体造腔。
[0010]优选的，上述步骤S1中的第一腔段N1包括的若干个第一腔体的深度与腔体最大直径的比值为1.1
‑
1.2。
[0011]优选的，上述步骤S1中的第二腔段N2包括的第二腔体深度与腔体最大直径的比值为0.5
‑
0.7。
[0012]优选的，上述步骤S2中的第一腔段N1包括的若干个第一腔体的造腔，每个第一腔体的造腔包括以下步骤：
[0013]步骤S21a、采用钻具钻孔至腔体底部，然后注入淡水，溶解岩盐，并排出卤水；
[0014]步骤S22a、向腔内注入阻溶剂，有效控制淡水溶解岩盐的位置，用以控制腔体形状，使单个第一腔体完全成型；
[0015]其中，第一腔段N1包括的多个第一腔体自上而下依次成型。
[0016]优选的，所述阻溶剂为氮气。
[0017]优选的，上述步骤S2中的第一腔段N1包括的若干个第一腔体的造腔，每个第一腔体造腔深度为腔体深度的9/10，使第一腔段N1相邻两个腔体之间均形成溶塌层，在溶塌层下方腔体成型后，溶塌层处于悬空状态，淡水溶解下方腔体时，悬空状态的溶塌层受重力影响加速溶塌、剥落。
[0018]优选的，采用第二射流装置直接对悬空状态的溶塌层冲蚀。
[0019]优选的，上述步骤S2中的第一腔段N1包括的若干个第一腔体的造腔，每个第一腔体的造腔包括以下步骤：
[0020]步骤S21b、采用钻具钻孔至第一腔体底部，然后采用射流装置进行淡水侧向喷送，并且周向旋转，通过淡水溶解岩盐；
[0021]步骤S22b、侧向喷送的淡水对第一腔体水平方向的岩盐施加冲击力，加速对第一腔体水平方向的溶蚀，提高第一腔体的水平方向的成型速度，且第二射流装置沿腔体的底部逐渐向上移动，对第一腔体内的岩盐自下而上进行逐步冲蚀溶解，并排出卤水，使单个第一腔体成型；
[0022]其中，第一腔段N1包括的多个第一腔体自上而下依次成型。
[0023]优选的，上述步骤S5中溶解的卤水通过射流泵抽出，且所述射流泵的输入端位于上述步骤S4中保护剂的液面处。。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0025]通过将整个腔体分为第一腔段N1和第二腔段N2，先将第一腔段N1造腔完成后，再进行第二腔段N2的造腔，减少腔底与不饱和卤水接触的时间，且第二腔段N2的造腔过程中，先对腔底溶蚀成形，然后注入饱和卤水对腔底保护，进一步降低腔底成型后的溶解速度，缩短腔底的溶解时间，保护腔底形状，使成形的腔底形状最大限度符合设计的腔底形状，避免腔底异形导致的结构强度发生不可控变化，降低安全隐患。
附图说明
[0026]附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本专利技术的各个方面的实施例，其中：
[0027]图1是本专利技术所示的盐穴储气库的造腔方法腔体分段示意图；
[0028]图2是本专利技术所示的盐穴储气库的造腔方法中第一腔段N1的造腔示意图；
[0029]图3是本专利技术所示的盐穴储气库的造腔方法中溶塌层形成示意图；
[0030]图4是本专利技术所示的盐穴储气库的造腔方法中对溶塌层冲蚀的示意图；
[0031]图5是本专利技术所示的盐穴储气库的造腔方法中第二腔段N2的钻孔示意图；
[0032]图6是本专利技术所示的盐穴储气库的造腔方法中第二腔段N2的造腔示意图；
[0033]图7是本专利技术所示的盐穴储气库的造腔方法中第一腔段N1采用射流喷头进行造腔的示意图。
[0034]图中，1、钻机；2、阻溶剂输送通道；3、卤水排出通道；4、淡水输送通道；5、第一射流喷头；6、第一射流泵；7、保护剂输送管；8、第二射流喷头；9、第三射流喷头；10、第二射流泵。
具体实施方式
[0035]为了更了解本专利技术的
技术实现思路
，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
[0036]目前，利用岩盐的可溶解特性，盐穴储库的造腔均采用溶采法，自下而上整体造腔，向腔底输送淡水，溶解盐层后将卤水排出，然后逐步向上溶解，并利用阻溶剂控制腔体形状，但是，在逐步向上溶解造腔时，先成形的腔底处始终有不饱和卤水，在不饱和卤水的作用下，腔底处的岩盐会发生溶解，难以控制腔底形状，导致出现异形腔底的现象，使整个容腔形状与设计形状发生偏差，导致结构强度发生不可控的变化，在高压储气时，腔体存在开裂泄漏甚至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盐穴储气库的造腔方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、腔体分段：根据预成型的腔体深度将预成型的腔体沿纵向分为第一腔段N1和第二腔段N2，所述第一腔段N1包括多个纵向分布的第一腔体，第二腔段N2包括位于第一腔体底部的第二腔体；S2、第一腔段N1造腔：第一腔段N1包括的多个第一腔体由上至下依次向造腔，直至多个第一腔体全部连通，然后将卤水排出，第一腔段N1造腔完成；S3、第二腔段N2腔底造腔：第一腔段N1的多个第一腔体连通后，采用钻机钻孔至第二腔段N2包括的第二腔体的底部，然后采用第一射流喷头向第二腔体的底部进行淡水侧向喷送，并且周向旋转，通过淡水溶解岩盐，同时，侧向喷送的淡水对第二腔体水平方向的岩盐施加冲击力，加速对第二腔体腔底水平方向的溶蚀，第二腔体的腔底成型后，将溶解形成的不饱和卤水排出；S4、第二腔段N2腔底保护：第二腔段N2腔底的不饱和卤水排出后，向腔底持续注入保护剂，减缓腔底岩盐的溶解速度；S5、第二腔段N2上方造腔：第二腔段N2腔底注入的保护剂完全覆盖腔底后，第一射流喷头沿第二腔段N2的底部逐渐向上移动，并且周向旋转，对第二腔段N2上方剩余的岩盐进行冲蚀溶解，溶解的卤水被实时排出，直至第二腔段N2造腔完成并与第一腔段N1完全连通，第二腔段N2造腔完成后，将第一腔段N1、第二腔段N2内的卤水完全排出，最终完成第一腔段N1、第二腔段N2的整体造腔。2.根据权利要求1所述的盐穴储气库的造腔方法，其特征在于，上述步骤S1中的第一腔段N1包括的若干个第一腔体的深度与腔体最大直径的比值为1.1
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1.2。3.根据权利要求1所述的盐穴储气库的造腔方法，其特征在于，上述步骤S1中的第二腔段N2包括的第二腔体深度与腔体最大直径的比值为0.5
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0.7。4.根据权利要求1所述的盐穴储气库的造腔方法，其特征在于，上述步骤S2中的第一腔段N1包括的若干...

【专利技术属性】
技术研发人员：於昌峰，包宏亮，平立华，陈峰，
申请(专利权)人：江苏煤炭地质勘探三队，
类型：发明
国别省市：