盐穴储气库双井造腔技术现状及难点分析

目前我国在盐层建库主要采用单井溶腔技术,但常用的单井溶腔技术无论在造腔体积、建库周期等方面均已不能满足我国盐穴储气库建设日益增加的需求,而盐穴储气库双井溶腔技术具有增大注水排量、降低能耗、增大腔体体积、缩短建库周期等优点,因此在综合分析国外盐穴储气库双井溶腔技术及难点的基础上,指出腔体形态设计与控制、腔体形态监测与工艺参数优化等是国内盐穴储气库双井溶腔技术存在的主要问题,并提出了相应的解决措施。     

深层盐穴储气库造腔管柱损坏机理研究

在盐穴储气库的溶腔过程中,造腔管柱经常会发生严重的弯曲和损坏,有必要针对此现象进行造腔管柱损坏机理研究。通过调研国内外盐穴地下储气库的造腔管柱损坏案例,着重分析临界流速和动力失稳的2种模型。通过研究,认为在实际注入速度下造腔管柱必然发生振动失稳,同时管柱的轴向力及温度的影响会导致管柱发生轴向应力、应变,这是管柱发生屈曲的主要原因之一。     

盐穴储气库造腔油水界面深度实时检测技术

结合盐穴储气库造腔的特点,围绕造腔设计的腔体目标和实施工艺,提出对注油管、采卤管的井口压力和密度进行实时监测,利用监测的数据进行数学建模,以计算出造腔过程中油水界面实时深度。现场应用表明,采用该方法计算得到的油水界面实时深度误差可控制在±5m,在一定程度上满足了储气井造腔阶段油水界面监测需要,也为盐穴储气库造腔过程中的油水界面深度实时监测提供了一种辅助方法。     

层次分析法在盐穴储气库造腔效率评价中的应用

以造腔成本、造腔时间、造腔体积、卤水浓度达标率和腔体稳定性5个经济指标为研究对象,采用层次分析法对盐穴储气库造腔效率进行评价。实例表明,提出的造腔指标可操作性较好,应用层次分析法能对盐穴储气库造腔效率进行评价,从而优选最佳造腔方案,指导现场施工。     

盐穴天然气地下储气库腔群优化配产模型

根据盐穴储气库注采运行特性,将储气库多腔注采运行考虑为一个系统,在满足城市调峰需求、溶腔注采井筒不被天然气冲蚀和溶腔最低运行压力3种约束限定条件下,以腔群总压降最小为优化目标,提出了盐穴储气库腔群配产模型,基于有约束条件的复形调优法对模型进行了求解,确定出库内各单腔的最佳采出量.模拟结果表明优化配产后各溶腔压降明显低于均产,优化配产后溶腔总压降低于等量配产0.717 MPa.对于大容积采气能力高的溶腔,可实现大流量的采气,研究成果可应用于盐穴储气库注采运行方案的确定及多腔优化生产调度.     

双井水平盐腔恒定内压的天然气储库

盐岩是国际公认的能源储存理想介质。中国盐岩呈层状分布并具有单层厚度薄、杂质含量高、含有众多不可溶夹层的特点,故地下能源储库更宜采用水平腔体形式。为保证水平盐腔的运营安全且实现整个候选场址能源储库总容积的最大化,提出双井水平盐腔恒定内压的储气库形式,即在水平腔体中对称均匀设置两口井,分别用于注采天然气和卤水,并保持运营过程中腔体内气压为恒定最大值。根据金坛盐岩实际地质构造及岩石力学参数,使用FLAC^3D有限差分软件,建立双井水平盐腔恒定内压储气库模型进行数值模拟,从稳定性、密闭性、可使用性和井喷分析4个方面研究其长期运营的可行性和安全性;另设置对照组模拟传统腔体的工作状态,与其进行对比。结果表明：双井水平盐腔恒定内压储气库满足长期运营安全性等各方面的要求,且其性能明显优于传统储气库;此外,该储气库形式还具有经济、灵活、调峰能力强,能很好地应对井喷,相同容积造价低,能充分利用盐层密集建腔等诸多优点,是适合中国盐岩特点的储气库形式。     

层状盐岩小井间距双井水溶造腔流场相似模拟研究

为解决层状盐岩单井水溶造腔过程中建槽周期长,提管工艺复杂等问题,开展层状盐岩小井间距双井水溶造腔技术研究。拟采用选定物理法建立相似试验平台,探讨小井间距双井水溶造腔流场及浓度场特征,揭示双井水溶溶腔腔体扩展与流场的联系。结果表明：双井水溶造腔过程中腔体流场可以划分为4个区域：边界溶蚀区、浮羽流区、对流扩散区和底部饱和区,各个区域相互影响。浮羽流区是驱动流体运移的关键区域,根据浮羽流区流场特征建立相应的流场模型;根据宏观流动特征,对流扩散区分为强扩散区和弱扩散区;边界溶蚀区对双井水溶溶腔腔体扩展有显著影响;饱和区示踪特征不明显但浓度分层明显。通过对比分析双井造腔和单井造腔模型试验结果,发现双井水溶造腔工艺有利于盐穴建槽期,研究为小井间距双井水溶造腔技术的应用提供一定的理论基础,对盐穴储气库的优化建造具有重要意义。     

呼图壁储气库一趟管柱完井工艺研究与应用

对于枯竭性气藏改建的储气库,在完井过程中必须严格作业程序,缩短作业周期,减小地层污染,才能保证储气库达到设计注采能力.一趟管柱完井工艺技术可以在注采直井中通过一趟管柱作业完成产层射孔、射孔液替入、环空保护液替入、封隔器坐封与验封、诱喷试气等一系列完井投产作业.管柱结构简单,作业步骤紧凑,可缩短施工周期,大大减少入井液体对地层的污染;反向替液替入量准确,节约了施工用料;采用“投棒＋液压”点火方式,现场操作简单易行,成功率高,有效保证了射孔作业;在施工程序最后对储层射孔,现场施工作业安全风险小,有效杜绝了井喷失控等恶性事故发生.     

盐穴储气库光纤测试技术探讨

光纤油水界面监测系统是一种在盐穴型地下储气库溶腔过程中对井下油水界面位置进行实时监测的系统,能根据不同介质对温度感知程度的不同来测定界面位置。地面试验数据表明,该系统能够准确识别盐穴型地下储气库在溶腔过程中油水界面的变化情况,具有测量方式简单,测量准确等优点,为将来大型盐穴型地下储气库的建造奠定基础。     

储气井建腔管柱解卡技术探讨

在储气井建腔施工过程中,建腔管柱时常因变形被卡,影响中途测试和后续的建腔施工。由于储气井井身结构的特殊性,常规修井技术不能完全适用于储气井施工。WC1储气井建腔管柱解卡实践证明,活动解卡法和内切割法较为合适的储气井解卡作业。