CN105257338B - 一种储气库盐穴垂直分段溶腔方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油工程领域，公开了一种储气库盐穴垂直分段溶腔方法，以解决现有技术中的造腔工艺耗时过长的技术问题。该方法包括：针对储气库盐穴设计出上腔体和下腔体，所述上腔体和所述下腔体垂直分布；针对所述上腔体和所述下腔体同时进行溶腔处理；在对所述上腔体的溶腔处理结束之后，控制所述下腔体与所述上腔体对接，以形成所述储气库盐穴。达到了提高造腔工艺的速度的技术效果。

Description

一种储气库盐穴垂直分段溶腔方法

技术领域

本发明涉及石油工程领域，尤其涉及一种储气库盐穴垂直分段溶腔方法。

背景技术

随着经济与社会的快速发展，国家能源战略储备日益迫切，地下盐穴储气库由于其密封性好、安全稳定程度高，被公认为是油气储存的理想场所等特点受到更多的关注。

现有技术中的造腔工艺包括以下步骤：

1、造腔井完成钻井后，进入造腔工序；

2、采用三管法造腔工艺，在造腔井生产套管内下入注水管柱，按照设计要求，进行注水采盐工作；

3、在造腔过程采用阻溶剂控制上溶速度工艺；

4、按照设计要求分阶段造腔；

5、达到分段设计体积后，进行声纳测井，确定腔体体形状和空间位置，结合腔体地质岩性，做出下部施工设计；

6、按照设计调整造腔井生产套管注水管柱不同深度来控制形成下步腔体深度和位置；

7、每阶段达到设计体积后，进行腔体体积测井，继续修正下阶段设计，完成造腔任务。

目前我国南部输气管线配套储气库都选址于盐岩溶腔，我国中部地区石油储库也有选择建于盐岩溶腔中。地下盐穴储气库建设周期长的问题逐步显现出来，用目前单井溶腔工艺方法进行造腔，一般建设一个25万腔体体积的溶强腔需要3年以上的时间，也就是现有技术中的造腔工艺存在着耗时过长的技术问题。

发明内容

本发明提供一种储气库盐穴垂直分段溶腔方法，以解决现有技术中的造腔工艺存在着的耗时过长的技术问题。

本发明实施例提供一种储气库盐穴垂直分段溶腔方法，包括：

针对储气库盐穴设计出上腔体和下腔体，所述上腔体和所述下腔体垂直分布；

针对所述上腔体和所述下腔体同时进行溶腔处理；

在对所述上腔体的溶腔处理结束之后，控制所述下腔体与所述上腔体对接，以形成所述储气库盐穴。

可选的，所述针对储气库盐穴设计出上腔体和下腔体，具体为：

通过底层岩性分布，确定出所述上腔体的深度和所述下腔体的深度，以使所述上腔体的溶腔时间小于所述下腔体的溶腔时间。

可选的，所述上腔体的深度和所述下腔体的深度之比为：1:1.5或1.5:1。

可选的，在所述针对所述上腔体和所述下腔体同时进行溶腔处理之前，所述方法还包括：

确定出所述上腔体的底部建槽井段，所述底部建槽井段的盐含量高于70％。

可选的，所述控制所述下腔体与所述上腔体对接，具体包括：

通过油水界面工艺控制所述下腔体的上溶速度；

在所述下腔体的上部直径满足预设条件时，控制所述下腔体与所述上腔体对接。

可选的，所述控制所述下腔体与所述上腔体对接，具体包括：

在所述下腔体顶部距离所述上腔体底部10米以内时，调整造腔管柱的两口距；

将所述造腔管柱的排水量由第一排水量降低为第二排水量并上溶到所述下腔体最上造腔井段深度，形成与所述上腔体的对接。

可选的，所述方法还包括：

在所述下腔体与所述上腔体对接过程中，判断卤水浓度是否小于预设浓度以及判断所述储气库盐穴的井口压力是否位于预设压力范围；

在所述卤水浓度小于所述预设浓度时，或者，在所述井口压力不位于所述预设压力范围时，采用停井静溶方式进行观察；

在所述卤水浓度大于所述预设浓度且所述井口压力位于所述预设压力范围时，开始后续工艺。

本发明有益效果如下：

由于在本发明实施例中，提供了一种储气库盐穴垂直分段溶腔方法，包括：针对储气库盐穴设计出上腔体和下腔体，所述上腔体和所述下腔体垂直分布；针对所述上腔体和所述下腔体同时进行溶腔处理；在对所述上腔体的溶腔处理结束之后，控制所述下腔体与所述上腔体对接，以形成所述储气库盐穴。也就是可以将储气库盐穴分成多段腔体进行同时溶腔，从而达到了提高储气库盐穴的造腔速度的技术效果，从而能够提高效率，节省时间，减少建设周期，提高经济效益。

附图说明

图1为本发明实施例中储气库盐穴垂直分段溶腔方法的流程图；

图2为本发明实施例中储气库盐穴垂直分段溶腔方法中的造腔工序示意图。

具体实施方式

本发明提供一种储气库盐穴垂直分段溶腔方法，以解决现有技术中的造腔工艺存在着的耗时过长的技术问题。

本申请实施例中的技术方案为解决上述的技术问题，总体思路如下：

提供了一种储气库盐穴垂直分段溶腔方法，包括：针对储气库盐穴设计出上腔体和下腔体，所述上腔体和所述下腔体垂直分布；针对所述上腔体和所述下腔体同时进行溶腔处理；在对所述上腔体的溶腔处理结束之后，控制所述下腔体与所述上腔体对接，以形成所述储气库盐穴。也就是可以将储气库盐穴分成多段腔体进行同时溶腔，从而达到了提高储气库盐穴的造腔速度的技术效果，从而能够提高效率，节省时间，减少建设周期，提高经济效益。

为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本发明技术方案的详细的说明，而不是对本发明技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

本发明实施例提供了一种储气库盐穴垂直分段溶腔方法，请参考图1，包括：

步骤S101：针对储气库盐穴设计出上腔体和下腔体，所述上腔体和所述下腔体垂直分布；也就是说上腔体和下腔体的相对中心位置应控制在5-10米以内,这样便于后期的对接工艺的实现。

步骤S102：针对所述上腔体和所述下腔体同时进行溶腔处理；也就是上、下腔体同时独立采用各自的注水采卤系统按照单腔设计完成各自的盐穴建造过程。

步骤S103：在对所述上腔体的溶腔处理结束之后，控制所述下腔体与所述上腔体对接，以形成所述储气库盐穴。因为上下腔体独立完成，其对接工艺要保证二和一的腔体通过后期各项评估和投产使用。

可选的，所述针对储气库盐穴设计出上腔体和下腔体，具体为：

步骤S101中，可以通过底层岩性分布，确定出所述上腔体的深度和所述下腔体的深度，以使所述上腔体的溶腔时间小于所述下腔体的溶腔时间。另外，如图2所示，还可以分析出地层含盐岩层和泥岩隔层的厚度，然后基于含盐盐层的厚度和泥岩隔层的厚度确定出用户上腔体溶腔的A井的深度、以及用于下腔体溶腔的B井深度，其中，造腔的管柱设计满足三管法上、下部腔体同时进行造腔的需求。

作为一种可选的实施例，所述上腔体的深度和所述下腔体按照底层岩性的分布，其深度之比控制在：1:1.5或1.5:1。例如：上腔体井段深度为200米，下腔体井段控制在300米；或者上腔体井段为300米，下腔体井段控制在200米。

其中，上腔体最下造腔深度和下腔体最上造腔井段深度应相同，该界面上下垂直井段应控制在50米以内，盐层有效厚度在30米以上。

其中，上垂直井段：指浅井从盐层顶部到上部腔底部位的距离，这里的50米含上部腔底最低底面以上25米。

下垂直井段：指深井从上部腔的底部位置到下部腔底部位置的距离，这里的50米含下部腔底最高顶面以下25米。

盐层有效厚度：一般是可以形成腔体的盐层有效厚度。这里的是指上下对接面50米以内的地层中，盐层累加厚度大于30以内，其它岩性，例如，泥岩、含盐泥岩等累加厚度小于20米。这是为后期对接所考虑的。

其中，可以在在针对所述上腔体和所述下腔体同时进行溶腔处理之前，从上腔体所在的区域确定出盐含量高于70％的地层，作为所述上腔体的底部建槽井段。

其中，下腔体的固井管柱，有一部分在上腔体井段内，下腔体的固井管柱上下各增加50米长度，采用厚度增加和提高强度的管材，其参数应满足施工要求。

并且，上腔体、下腔体进行腔体体积测量时，都要进行腔体空间位置校正，保证腔体形状在一个坐标系，为后续设计工作提供高精度依据。

步骤S102中，为了实现盐穴双井单腔垂直分段溶腔工艺造腔设计，在工艺上，上腔体、下腔体分别按照以下工艺完成：

上腔体造腔工艺在实施传统工艺方法的同时，应着重考虑：底部建槽井段选择泥质含量小并且盐含量高(例如：盐含量高于70％)的地层进行，尽可能采用大排量淡水连续建槽，同时控制好油水界面，保证建槽井段形成的腔体直径比较大，尽量减少因泥质下沉埋藏有效盐层溶解。上部和中部按照设计要求的工艺完成。

下腔体造腔工艺在实施传统工艺方法的同时，应着重考虑：管柱调整和油水界面控制工艺调整时应考虑上部不要求逐渐收缩，按照设计半径一直上溶到下腔体最上造腔井段深度，容易与上部对接；中部和底部按照常规设计完成。

在具体实施过程中，溶腔工艺在造腔过程末期，由于上下腔体井段设计为上短下长，上部腔体应优先完成。

根据工艺发明设计原理，上下腔体独立完成各自工艺，发明还考虑后期的设计的完善，当上部腔体优先完成后，下部腔体的顶部形状设计完善过程，要充分考虑上部腔体底部形状和不溶物体积和堆积形状，为保证上部腔体不溶物全部落入下部腔体内做出合理的设计，还要控制连通井段的形状，保证体积最大最优。

步骤S103中，所述控制所述下腔体与所述上腔体对接，具体包括：

通过油水界面工艺控制所述下腔体的上溶速度；

在所述下腔体的上部直径满足预设条件时，控制所述下腔体与所述上腔体对接。

可选的，所述控制所述下腔体与所述上腔体对接，具体包括：

在所述下腔体顶部距离所述上腔体底部10米以内时，调整造腔管柱的两口距；

将所述造腔管柱的排水量由第一排水量降低为第二排水量并上溶到所述下腔体最上造腔井段深度，形成与所述上腔体的对接。

作为一种可选的实施例，所述方法还包括：

在所述下腔体与所述上腔体对接过程中，判断卤水浓度是否小于预设浓度以及判断所述储气库盐穴的井口压力是否位于预设压力范围；

在所述卤水浓度小于所述预设浓度时，或者，在所述井口压力不位于所述预设压力范围时，采用停井静溶方式进行观察，预设浓度例如为：285g/L，预设压力范围例如为：6～8MP；

在所述卤水浓度大于所述预设浓度且所述井口压力位于所述预设压力范围时，开始后续工艺。

其中，在溶腔过程结束之后，可以提出造腔管柱，对固井管柱进行质量检查，根据检查结果，进行管柱完井方案设计，完成切割管柱后对上腔体、下腔体进行测量后，完成上腔体、下腔体体各项监测，可以按照现有工艺完井。

也可以按照A井注气和B井排卤、A井注气和B井采气、A井和B井采同注等工艺完井。

下面将以该溶腔方法在具体实施过程中的应用对其进行介绍。

如图2所示，首先是A和B井同时采用原工艺造腔，然后进行A、B连通处理；最后，进行后续工序处理，其具体包括以下步骤：

1)实施前，对A、B井进行详细设计，优选造腔井段。

2)制定详细实施方案，根据方案组织实施等。

3)施工过程，特别是后期，要加强监测，随时掌握造腔进度。

4)完成该上腔体和下腔体的同时溶腔之后，对下造腔管拄进行优化，继续完成后期完井工艺。

其中，图2中的工序1是采用常规的、成熟的设计和造腔工艺，1个井筒，1套腔体控制系统，例如造腔内管、外管等，地面系统一套管网，独立的完成单个腔体。简称工序1。

工序2是工序1的基础上，当上、下腔体独立完成后进行连通设计工艺，重点是考虑连通过程控制，形状控制，不溶物控制，不溶物下落过程控制等，简称工序2。

本发明一个或多个实施例，至少具有以下有益效果：

由于在本发明实施例中，提供了一种储气库盐穴垂直分段溶腔方法，包括：针对储气库盐穴设计出上腔体和下腔体，所述上腔体和所述下腔体垂直分布；针对所述上腔体和所述下腔体同时进行溶腔处理；在对所述上腔体的溶腔处理结束之后，控制所述下腔体与所述上腔体对接，以形成所述储气库盐穴。也就是可以将储气库盐穴分成多段腔体进行同时溶腔，从而达到了提高储气库盐穴的造腔速度的技术效果，从而能够提高效率，节省时间，减少建设周期，提高经济效益。

并且，可以加快造腔进度，使盐穴早日发挥作用。

并且，可以通过工艺创新，丰富造腔手段，满足不同需求。

并且，采用单腔双井筒造腔工艺，垂直分段造腔，简化设计和施工，分段处理薄厚夹层和，充分发挥每段地层中盐层的有效厚度。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种储气库盐穴垂直分段溶腔方法，其特征在于，包括：

针对储气库盐穴设计出上腔体和下腔体，所述上腔体和所述下腔体垂直分布；

针对所述上腔体和所述下腔体同时进行溶腔处理；

在对所述上腔体的溶腔处理结束之后，控制所述下腔体与所述上腔体对接，以形成所述储气库盐穴。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对储气库盐穴设计出上腔体和下腔体，具体为：

通过底层岩性分布，确定出所述上腔体的深度和所述下腔体的深度，以使所述上腔体的溶腔时间小于所述下腔体的溶腔时间。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述上腔体的深度和所述下腔体的深度之比为：1:1.5或1.5:1。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述针对所述上腔体和所述下腔体同时进行溶腔处理之前，所述方法还包括：

确定出所述上腔体的底部建槽井段，所述底部建槽井段的盐含量高于70％。

5.如权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述控制所述下腔体与所述上腔体对接，具体包括：

通过油水界面工艺控制所述下腔体的上溶速度；

在所述下腔体的上部直径满足预设条件时，控制所述下腔体与所述上腔体对接。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制所述下腔体与所述上腔体对接，具体包括：

在所述下腔体顶部距离所述上腔体底部10米以内时，调整造腔管柱的两口距；

将所述造腔管柱的排水量由第一排水量降低为第二排水量并上溶到所述下腔体最上造腔井段深度，形成与所述上腔体的对接。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述下腔体与所述上腔体对接过程中，判断卤水浓度是否小于预设浓度以及判断所述储气库盐穴的井口压力是否位于预设压力范围；

在所述卤水浓度小于所述预设浓度时，或者，在所述井口压力不位于所述预设压力范围时，采用停井静溶方式进行观察；

在所述卤水浓度大于所述预设浓度且所述井口压力位于所述预设压力范围时，开始后续工艺。