采卤盐矿老溶腔改建为地下储气库工程技术研究

将采卤盐矿的老溶腔改建为储气腔体是西气东输储气库建设的重要组成部分,其中老腔改造工程技术则是建库的关键。根据储气库建库的要求与标准,对老腔改建储气库方案进行了分析与评估,并确定了最优方案,同时对方案中的长井段套管套铣工艺、腔体密封性检测方法等关键技术进行了实际应用,取得了较好效果。将采卤溶腔改建为储气库,大大加快了地下储气库的建设,减少了建库投资。     

采卤老腔改建盐穴储气库关键技术及应用

为利用对流井采卤老腔改建地下储气库,总结已有采卤老腔改建盐穴储气库的经验,分析其在对流井采卤老腔改建储气库中的适用性,确定了更为准确的改建基本条件、密封性测试压力计算公式,给出合格评价条件、稳定性分析中数值模拟方法的改进测试方式、井筒改造新工艺以及作业技术要求。将研究成果应用于淮安地区的老腔改建,选取的对流井符合改建条件;密封性测试中注水升压10次,注水井压力变化为3.258~3.478 MPa,井口压力和漏失量下降幅度明显变小,满足储气条件;确定采用封堵老井、另钻一口新井的施工方案,生产套管尺寸为Φ244.5 mm;采用气库运行上限压力1.1倍的压力进行了试压。研究成果对中国盐矿中大量对流井采卤老腔改建工程具有指导意义。     

国内首个盐穴天然气储气库加紧建设并已部分投产

从西气东输管道公司获悉,国内首座盐穴天然气储气库苏南金坛储气库正加紧建设,并已部分投产。经过10～15年持续建设,这一大型储气库储量将达20亿立方米左右,成为西气东输重要的储气源。据悉,除了金坛储气库,位于苏北的刘庄储气库以及如东的LNG接收站项目也已开始建设。此外,为了配合西气东输二线建设投运后的储气需要,西气东输公司还将在河南平顶山、     

盐穴储气库溶腔收缩规律分析

盐穴储气库在运行过程中溶腔周围的盐层受到地层压力和溶腔内压的多重作用而产生应力变化。由于盐层具有蠕变特性，并且溶腔内压力始终小于周围岩层的地层压力，因此溶腔周围盐层会产生指向溶腔内部的位移而导致溶腔收缩，从而引发储气库单腔库容和工作气量的变化。溶腔的收缩可以通过盐层蠕变测试结合数值模拟进行预测。通过对国内某盐穴储气库实际岩石力学参数测定和溶腔运行模拟预测发现，溶腔建成初期有一个短暂的快速收敛阶段，后期收敛速度较为平稳并有逐步减缓的趋势。运行10年，溶腔的体积缩小逾8%，对应的储气库库容和工作气量也将减少8%以上。因此在盐穴储气库运行的初期，必须密切注意溶腔蠕变，制定合理的运行参数，确保溶腔快速收缩阶段的溶腔稳定。在中后期必须新建溶腔，以弥补因溶腔收缩而减少的库容量及工作气量。     

西气东输盐穴储气库库容及运行模拟预测研究

掌握盐穴储气库的库容量和运行过程中的状态变化是合理制定盐穴储气库调峰方案的基础。在溶腔体积一定时,通过气体状态方程可求出单个溶腔的库容量,但需充分考虑溶腔的最大压力和温度对库容及工作气量的影响。在气库的注采过程中,天然气的不断压缩和膨胀并在井筒和地层中产生热交换,引起井筒和溶腔内的温度和压力变化。该变化过程遵循能量守恒和质量守恒定律,可建立相应的数学模型对溶腔和井口的温度压力进行预测。对西气东输盐穴储气库单腔运行过程的模拟发现,溶腔投入运行后的首个注采周期是温度、压力变化最剧烈的阶段,且单腔的工作气量并非一成不变,它与溶腔同一周期的采气时间长短成负相关关系,开采周期越长,溶腔温度变化越平稳,能采出的工作气量也越多;反之,则工作气量越少。因此在制定盐穴储气库调峰方案时,应尽量避免单个溶腔的强注强采而导致溶腔温度压力的剧烈变化,从而最大限度地提高单腔工作气量,发挥储气库的最大调峰能力。     

金坛盐穴地下储气库建库关键技术综述

金坛盐穴储气库是中国第一个盐穴储气库，建设金坛盐穴地下储气库是一个比较复杂的系统工程，建库中通过摸索形成和运用了多项关键技术。①地质评价：对建库区域的选择和溶腔密封性至关重要；②溶腔设计及稳定性评价：是确保溶腔稳定的最佳形态并达到体积最大化的技术保障；③造腔技术：是整个建库工程的核心，它是能否实现所设计的理想溶腔形态和体积的关键；④声纳检测技术：确定造腔过程和最终溶腔的体积和形态；⑤完整性测试溶腔：是能否开始建造和建造后可否投入运行的关键；⑥热动力模拟：是编制盐穴储气库运行计划并为地面设施配套的重要依据；⑦老腔井筒改造技术：部分形态较好的采盐溶腔改建成为储气溶腔，加快了储气库建设进程。金坛储气库的建设使中国具备了建设同类地下油气储备库的技术实力。     

不压井作业技术在金坛盐穴储气库中的应用

西气东输金坛盐穴地下储气库已有采卤溶腔单井（腔）注气排卤作业结束后，在投入正常注采气运行前，为确保?177.8 mm 注采气管柱通畅和注采气能力满足需求，以及井下安全阀在紧急情况下开关控制自如，需将仅用于排卤作业的?114.3 mm 管柱全部起出。鉴于金坛盐穴地下储气库的井（腔）的独特腔体、井身与管柱结构和较高的井口压力，决定采用不压井作业设备将?114.3 mm 排卤管柱一次性起出。该设备具备举升和运输能力的撬装，靠修井机、不压井作业辅助机和桥塞或堵塞器的相互配合来实现带压环境下起下管柱作业。采用不压井作业技术在金坛盐穴地下储气库进行了5 口井（腔）的施工，成功率100%，为金坛盐穴地下储气库后续不压井起同类大直径管柱作业储备了技术，具有一定的指导意义。     

盐穴储气库高效注排采一体化管柱

注气排卤是实现盐穴储气库腔体注采运行的重要工序,目前国内注气排卤工艺存在管柱注排过流面积小、排卤周期长、带压起出排卤管柱风险大、工序复杂等问题。结合金坛盐穴储气库现场情况,研制了新型高效注排采一体化管柱,并通过入井试验开展了管柱的可行性、时效性、安全性及经济性的研究。结果表明,采用新工艺后平均排卤速度由108.59 m3/h上升至136.94 m3/h,排卤效率提高约26%,单口井平均注气排卤时间从115 d缩短至91 d,节省注气排卤时间24 d;采用丢手丢弃尾管,省去了带压起排卤管工序,缩减作业时间10~15 d。新型高效注排采一体化管柱可有效提高建库速度,减少安全风险,降低建库成本,可以在盐穴储气库建设过程中推广使用。     

采盐井腔改建储气库和声纳测量技术的应用

为确保西气东输管道的季节调峰和安全稳定运行,需要建设大型地下储气库,利用江苏金坛盐盆内的采盐井腔作为储气库是一条快速经济的捷径。文章论述了利用声纳测量技术对采盐井腔进行腔体形态测量、初选、稳定性评价,制订井筒修复改建的技术方案,确定注气排卤参数和现场施工技术方案的过程。     

盐穴储气库首次注气排卤技术探讨与实践

首次注气排卤技术是盐穴储气库的核心技术之一,技术要求高,安全风险大。目前国内盐穴储气库已经形成了常规首次注气排卤技术,但常规首次注气排卤技术具有排卤效率低、排卤管柱易堵塞、排卤后需采取不压井作业起出排卤管柱等不利因素。为保证盐穴储气库的安全高效建设,对常规首次注气排卤技术存在的问题进行了分析,提出了一种排卤管柱和注采气管柱一体化的新型首次注气排卤技术,目前该技术已在金坛盐穴储气库成功应用,显著提高了注气排卤效率,为中国盐穴储气库完井设计及首次注气排卤技术跨入国际先进行列铺平了道路。     

盐穴地下储气库注采热工性能模拟

储气库在建造和运行时，一方面溶腔内气体通过自然对流与周围盐层进行热交换，与周围盐层壁面形成不稳态导热温度场；另一方面连续注采循环，使腔内气体压力、温度发生变化，特别是在连续采气时，降压的焦耳-汤姆逊效应极易使井口气体压力和温度进入生成水化物的危险范围，因此动态确定盐穴储气库注采天然气时的热工特性变化十分必要。为此，根据热力学、传热学和流体力学理论，针对注采过程天然气在井筒流动和溶腔内传热过程的特点，将井筒、溶腔和周围盐层视为一个系统，提出了描述注采动态工程相互耦合的数学模型及其求解方法，并开发了相应的数值计算软件。该软件可预测盐穴地下储气库在连续注采气过程中，溶腔内及井筒顶、底部气体的压力和温度，并判断水化物形成的危险范围等。研究成果能对盐穴地下储气库的建造和技术特性做出预测分析，对其运行工况给予指导，并对注采气地面系统的优化设计提供理论分析依据。     

岩盐储气库水溶建腔的基本原理及影响因素研究

阐述了岩盐储气库造腔的溶解速度、溶解度等基本概念和岩盐储气库水溶建腔的影响因素,分析了水溶建腔的流体输运理论和岩盐溶蚀机理等。指出通过岩盐储气库造腔基本理论的研究,可为岩盐储气库的溶腔设计与生产提供理论依据。     

岩盐储气库水溶建腔优化设计研究

作为“西气东输” 工程的配套项目，江苏金坛储气库近日正式投产。根据金坛盐矿有利的建库地质特征，运用岩盐溶腔数值模拟软件对溶腔形态变化规律和影响因素进行了分析研究。从溶腔的总体结构以及水溶建腔过程中生产参数如油垫的位置、循环方式、流量控制、管柱组合等方面进行优化设计，给出水溶建腔优化设计准则和方法；针对岩盐储气库水溶建腔方案，提出造腔时间、平均排量、溶腔体积、平均出口浓度、设计符合率等5项主要评价指标，运用灰色物元分析方法对水溶建腔多方案进行优选，得到最佳方案。实例计算表明，按照一定的水溶建腔优化设计准则和方法，能够对岩盐储气库溶腔进行优化设计；岩盐储气库水溶建腔采用灰色物元分析方法能够全面科学地确定设计方案的优劣，很好地解决储气库水溶建腔方案设计优选的问题。     

岩盐品位对岩盐储气库水溶建腔的影响

岩盐储气库就是根据水溶采矿的原理，通过采出盐水，利用在地下形成的溶腔作为天然气的存储空间。岩盐储气库水溶建腔技术是岩盐储气库的核心内容，直接影响着岩盐储气库的后期作业，对岩盐储气库运行效果、使用寿命等具有重要意义。为此，研究了岩盐品位对岩盐储气库水溶建腔的影响：根据水溶建腔机理，建立岩盐储气库水溶建腔数学模型；对岩盐品位不同的地层条件下岩盐储气库水溶建腔进行动态模拟数值计算；进而综合分析了岩盐品位对岩盐储气库水溶建腔的影响规律。结果表明：岩盐储气库应选择在岩盐品位高的地层建造，这样既有利于溶腔形态的控制，又能缩短建腔周期。     

地下储气库注气系统节点分析方法研究

根据地下储气库的具体特点 ,研究建立了地下储气库注气系统的节点分析方法。经喇嘛甸油田地下储气库实际资料验证表明 ,该方法计算结果比较准确 ,符合储气库生产情况 ,可以用于储气库系统优化、指标预测、配注方案编制和运行参数优选等工作中。     

油气勘探效益评价指标体系及方法研究

油气勘探效益是油田勘探效益评价的一项重要工作，但在实际工作中，由于偏重勘探的结果，往往忽视了对勘探过程及效益的研究。根据油气勘探生产活动的特点，建立油气勘探生产活动的指标体系，运用综合指数评价方法，对油气勘探效益进行分析，按实际值和按不抵补的指标值分别计算综合指数评价值，以便对油气勘探效益进行综合评价。     

盆地含气远景评价的可供聚集气法

提出一种以盆地可供聚集气量和可供聚集气丰度为指标进行含气远景评价的新方法。可供聚集气是指目前盆地中存在的总天然气量，既包括具有工业价值的天然气聚集，也包括无工业价值的天然气聚集，它在数量上等于扣除了出气损失量的气源岩排气量，盆地的可供聚集气量可利用盆地模拟方法计算，可供聚集气法可以对盆地的含气远景进行比较客观和定量的评价，避免主观因素的干扰，用此方法对国内某盆地的评价结果与目前勘探成果基本吻合。     

一种预测砂岩油藏改建的地下储气库最大工作气量的新方法

借鉴国外含水层储气库注采运行的经验,提出了描述块状底水砂岩饱和油藏改建地下储气库注采运行的预测模型。认为该模型能够比较准确地预测建库,达到的最大油气界面位置和库容,并在此基础上可进一步预测最佳工作气量和相应气垫气量。