CN110344810B - 一种盐岩层储气库水平腔的建立方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及盐岩层储气库建库领域,尤其涉及一种盐岩层储气库水平腔的建立方法,所述建立方法包括:根据所述盐岩层的偏溶特性设置N个直井,其中N为大于等于2的正整数,其中:所述偏溶特性包括偏溶方向和偏溶距离;各所述直井沿所述偏溶方向依次排布,且任意两相邻所述直井位于一所述偏溶距离两端附近,使得任意两相邻所述直井之间可自然溶通;两相邻所述直井之间自然溶通后水溶造腔形成所述水平腔。解决了现有技术中对井造腔存在的技术问题。通过根据所述盐岩层的偏溶特性设置N个直井,实现了在盐岩层建立稳定性可评判、形状较好、长度可以根据需要进行设置的水平腔技术效果。
Description
技术领域
本申请涉及盐岩层储气库建库领域,尤其涉及一种盐岩层储气库水平腔的建立方法。
背景技术
中国适合建储气库的盐岩地层多以层状地质构造为主,层状地质构造的盐岩地层地质结构复杂、盐岩杂质含量高、分布不均匀,且沉积盆地中心以外的地区往往有一定的倾斜角使得层状地质为倾斜夹层。倾斜夹层以及杂质分布不均容易导致采用熔盐发建立储气库时存在偏溶现象,进而使得得到的储气库腔体偏向一个方向,导致畸形腔的发生,尤其是竖直腔的畸形情况非常明显,存在概率非常高。
现有技术中,本领域技术人员可知的是,在层状盐岩中建库,实际上最适合是水平腔,而水平腔通常采用对井造腔技术实施。
本申请人在实施现有技术的对井造腔技术时,发现其存在以下缺陷和不足:
1.现有的对井造腔技术在实施的时候,由于水平段过长(一般300m以上),超出了声呐检测装置的探测范围(探测范围一般小于100m),因此,水平腔的中间段的形状往往无法获取,进而无法对腔体的稳定性进行评判;
2.现有的对井造腔技术在实施时,由于水平段距离过长存在水平腔的中间的顶部不可控,进而最终形成的水平腔易存在两端大、中间小的现象,这一现象的存在降低了盐岩资源利用率;
3.现有的对井造腔技术在实施时,随着水平段距离的增大,卤水浓度随着增大,浓度越大的卤水越难溶解地层盐岩,因此使得能够得到的水平腔的长度受到限制。
申请内容
本申请实施例通过提供一种盐岩层储气库水平腔的建立方法,用以实现在盐岩层建立可以有效评判其稳定性、形状可控、长度可以根据需要进行设置的水平腔。
为了解决上述问题,本申请实施例提供了一种盐岩层储气库水平腔的建立方法,其中,所述建立方法包括:根据所述盐岩层的偏溶特性设置N个直井,其中N为大于等于2的正整数,其中:所述偏溶特性包括偏溶方向和偏溶距离;各所述直井沿所述偏溶方向依次排布,且任意两相邻所述直井位于一所述偏溶距离两端附近,使得任意两相邻所述直井之间可自然溶通;两相邻所述直井之间自然溶通后水溶造腔形成所述水平腔。
如上所述的盐岩层储气库水平腔的建立方法,其中,优选的,所述根据所述盐岩层的偏溶特性设置多个直井,具体包括:在所述盐岩层的偏溶特性未知的情况下,依次设置直井。
如上所述的盐岩层储气库水平腔的建立方法,其中,优选的,在所述盐岩层的偏溶特性未知的情况下,依次设置直井,具体包括:在盐岩层所在位置的地表面上选定一位置作为当前预设位置;在所述当前预设位置处设置直井作为当前直井,并获得当前直井的当前偏溶腔体;测量所述当前偏溶腔体的偏溶特性;根据当前直井的偏溶腔体的偏溶特性选定另一位置作为新的当前预预设位置;在新的所述当前预设位置处设置直井作为新的当前直井。
如上所述的盐岩层储气库水平腔的建立方法,其中,优选的,在所述当前预设位置处设置直井作为当前直井,并获得当前直井的当前偏溶腔体,具体包括:在所述当前预设位置处钻井至目标盐岩层;在所述目标盐岩层水溶建腔得到当前偏溶腔体。
如上所述的盐岩层储气库水平腔的建立方法,其中,优选的,在所述目标盐岩层水溶建腔得到当前偏溶腔体,具体包括:在所述目标盐岩层水溶建腔至第一预设体积得到当前偏溶腔体;或,在所述目标盐岩层水溶建腔得到过程腔,待所述过程腔与相邻的前一个所述过程腔自然贯通之后,循环造腔至第一预设体积得到当前偏溶腔体。
如上所述的盐岩层储气库水平腔的建立方法,其中,优选的,在所述目标盐岩层水溶建腔,具体包括:采用油垫法水溶建腔或气垫法水溶建腔。
如上所述的盐岩层储气库水平腔的建立方法,其中,优选的,所述测量所述当前偏溶腔体的偏溶特性,具体包括:采用声呐检测装置检测所述当前偏溶腔体的偏溶特性;其中:所述声呐检测装置的检测范围大于所述盐岩层的偏溶距离。
如上所述的盐岩层储气库水平腔的建立方法,其中,优选的,所述两相邻所述直井之间自然溶通后水溶造腔形成所述水平腔,具体包括:在所述目标盐岩层水溶建腔得到过程腔,待所述过程腔与相邻的前一个所述过程腔自然溶通之后,循环水溶造腔至预设水平腔体积得到所述水平腔。
如上所述的盐岩层储气库水平腔的建立方法,其中,优选的,所述根据所述盐岩层的偏溶特性设置N个直井,具体包括:在所述盐岩层的偏溶特性已知的情况下,根据已知所述盐岩层的偏溶特性一次性设置N个直井。
如上所述的盐岩层储气库水平腔的建立方法,其中,优选的,所述两相邻所述直井之间自然溶通后水溶造腔形成所述水平腔,具体包括:待任意两相邻的所述直井均自然溶通之后,多井对流水溶造腔形成所述水平腔。
本申请实施例中具有如下技术效果:
本申请采用N个直井建立水平腔,其中,N为大于等于2的正整数,各直井根据所述盐岩层的偏溶特性依次排布,所述偏溶特性包括偏溶方向和偏溶距离,偏溶方向确定了依次排布的任意两相邻所述直井的空间方位,各所述直井沿所述偏溶方向依次排布,偏溶距离确定了依次排布的任意两相邻所述直井之间的距离,任意两相邻所述直井位于一所述偏溶距离的两端附近,保证了任意两相邻所述直井之间可自然溶通;两相邻所述直井之间自然溶通之后,水溶造腔形成所述水平腔。
该过程中,可以通过每一个直井进行水平腔的检测,进行可以有效的评判水平腔的稳定性;同时,任意两相邻直井位于一所述偏溶距离两端附近,使得两相邻直井之间的一段水平腔的长度约等于偏溶距离,该情况下,该段水平腔的形状均匀,不会出现两端大、中间小的情况,提高了盐岩层资源利用率;再者,该水平腔是有多段位于任意两相邻直井之间的一小段水平腔组成的,长度不受限制。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
图1为本发明实施例中盐岩层储气库水平腔的建立方法的流程示意图;
图2为本发明实施例中依次设置直井来建立盐岩层储气库水平腔方法的流程示意图;
图3为本发明实施例中采用一次设置N个直井建立盐岩层储气库水平腔方法的流程示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种盐岩层储气库水平腔的建立方法,用以解决现有技术中对井造腔实施时存在的水平段过长、存在的水平腔体稳定性不方便评判、水平腔体形状不均匀、最终得到的水平腔体的长度受限的技术问题。
下面通过附图以及具体实施例对本申请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,而不是对本申请技术方案的限定,在不冲突的情况下,本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
实施例一
图1为本发明实施例中的盐岩层储气库水平腔的建立方法示意图,如图1所示,所述方法包括:
步骤110:根据所述盐岩层的偏溶特性设置N个直井,其中N为大于等于2的正整数,其中:所述偏溶特性包括偏溶方向和偏溶距离;
具体而言,直井水溶造腔过程是一个复杂的流体动力学和化学动力学过程,其实质是在卤水浓度差下依靠分子扩散作用实现溶腔,是一种静态盐溶过程。目标溶腔所在盐岩层的偏溶特性决定溶腔工作的效果和效率。具体的,偏溶特性包括偏溶方向和偏溶距离,偏溶方向决定了溶腔形成时的方向,偏溶距离是指沿着盐岩层的偏溶方向的能够实现两腔体自然溶通的距离,决定着任意两相邻溶腔之间的自然溶通效果。根据所述盐岩层的偏溶特性设置N个直井,是指在盐岩层所在位置的地表根据盐岩层的偏溶特性设置直井位置,即预设直井位置,预设直井位置的目的是根据预设位置进行钻井,实现钻进工作的的针对性进行,以确保两相邻溶腔的自然连通。
步骤120:各所述直井沿所述偏溶方向依次排布,且任意两相邻所述直井位于一所述偏溶距离两端附近,使得任意两相邻所述直井之间可自然溶通。
具体的,当任意两相邻溶腔沿着偏溶方向延伸,且两者之间距离约等于偏溶距离时,该相邻溶腔较易实现自然溶通。
步骤130:两相邻所述直井之间自然溶通后水溶造腔形成所述水平腔。
具体而言,在盐岩层水溶造腔常用的技术有油垫法水溶建腔或气垫法水溶建腔,考虑到这两种技术均属于现有技术,因此在此不做过多描述。
本申请采用N个直井建立水平腔,其中,N为大于等于2的正整数,各直井根据所述盐岩层的偏溶特性依次排布,所述偏溶特性包括偏溶方向和偏溶距离,偏溶方向确定了依次排布的任意两相邻所述直井的空间方位,各所述直井沿所述偏溶方向依次排布,偏溶距离确定了依次排布的任意两相邻所述直井之间的距离,任意两相邻所述直井位于一所述偏溶距离的两端附近,保证了任意两相邻所述直井之间可自然溶通;两相邻所述直井之间自然溶通之后,水溶造腔形成所述水平腔。
该过程中,可以通过每一个直井进行水平腔的检测,进行可以有效的评判水平腔的稳定性;同时,任意两相邻直井位于一所述偏溶距离两端附近,使得两相邻直井之间的一段水平腔的长度约等于偏溶距离,该情况下,该段水平腔的形状均匀,不会出现两端大、中间小的情况,提高了盐岩层资源利用率;再者,该水平腔是有多段位于任意两相邻直井之间的一小段水平腔组成的,长度不受限制,可以根据需要进行设置。
实施例二
基于与前述实施例一中一种盐岩层储气库水平腔的建立方法同样的发明构思,本申请着重考虑了在所述盐岩层的偏溶特性未知的情况下,如何设置N个直井的实施过程,具体的为在所述盐岩层的偏溶特性未知的情况下,依次设置直井。
如图2所示的在在所述盐岩层的偏溶特性未知的情况下,依次设置直井的方法流程示意图,如图2所示,采用依次设置直井建立盐岩层储气库水平腔方法包括:
步骤210:在盐岩层所在位置的地表面上选定一位置作为当前预设位置;
具体的,在第一次设置直井位置时,可以人为设置。之后,由于盐岩层的偏溶特性未知,为保证从第二个开始的直井的设置,第n个直井的预设位置需要根据与第n-1个直井的测量结果进行设置。n为大于等于2的正整数。需要说明的是,这里所说的测量结果是指采用声呐检测装置第n-1个直井进行检测得到第n-1个直井的偏溶腔的偏溶方向和偏溶距离,该偏溶方向即盐岩层的偏溶方向,该偏溶距离即盐岩层的偏溶距离。而所采用的声呐检测装置的检测范围大于所述盐岩层的偏溶距离。
步骤220:在所述当前预设位置处设置直井作为当前直井,并获得当前直井的当前偏溶腔体;
具体而言,在当前预设位置处设置直井,即由地面钻井至目标盐岩层,然后采用水溶造腔技术溶腔,水溶造腔技术可以为油垫水溶造腔技术或气垫水溶造腔技术,因此对应的由油垫或气垫控制溶腔的上溶位置,使得水平腔在目标盐岩层内发展,获得偏溶腔体。
需要说明的是,设置第一个直井时,一直采用水溶造腔技术造腔直至第一个直井的偏溶腔体的体积达到了第一预设体积,获得第一个偏溶腔体。设置第n个直井时,先采用水溶造腔技术使得第n个直井在造腔过程中的过程腔与第n-1个直井的偏溶腔体自然溶通,之后,在通过第n个直井和第n-1个直井两者中的任一个进水、另一个出水的循环造腔技术实现第n个直井的偏溶腔体以及第n个直井与第n-1个直井之间的水平腔的建立。第n个直井的偏溶腔体要达到第一预设体积,第n个直井与第n-1个直井之间的水平腔要达到第二预设体积。
步骤230:测量所述当前偏溶腔体的偏溶特性;
具体而言,采用声呐检测装置检测该直井的偏溶腔体的偏溶特性,具体的,偏溶特性包括偏溶方向和偏溶距离。
步骤240:根据当前直井的偏溶腔体的偏溶特性选定另一位置作为新的当前预预设位置;
具体而言,即根据第n-1个直井(即当前直井)以及偏溶腔体的偏溶特性选定另一位置作为第n个直井(即新的当前预预设位置),其中,偏溶方向决定了第n-1个直井的位置相对第n个直井的位置的方位,偏溶距离决定了第n-1个直井的位置相对第n个直井的位置的距离。
步骤250:在新的所述当前预设位置处设置直井作为新的当前直井。
具体的,在重新确定的预设位置处设置第n个直井,即由地面钻井至目标盐岩层,且位于第n-1个直井的偏溶腔体附近,然后采用水溶造腔技术溶腔,直至与第n-1个直井的偏溶腔体自然溶通,然后在通过第n个直井和第n-1个直井两者中的任一个进水、另一个出水的循环造腔技术实现第n个直井的偏溶腔体以及第n个直井与第n-1个直井之间的水平腔的建立。
步骤260:新的当前直井和与之相邻的前一直井之间自然溶通后水溶造腔形成所述水平腔。
可以通过步骤210至步骤250的重复实现了从第一个直井到N个直井的设置、及任意两个相邻直井之间的水平腔的建立。在该过程中,由于第n个直井的建立均是依赖对第n-1个直井的偏溶腔体的测量结果进行的,遵循循序渐进的流程,保证了每一个直井的偏溶腔体的稳定性和形状可控性。同时,也可以根据需要设置尽量多的直井,即N足够大,进而得到长度足够长的水平腔。同时,需要说明的是,以上方法实施过程中,即时的实现了第n个直井和第n-1个直井之间的水平腔的建立。
实施例三
基于与前述实施例一中一种盐岩层储气库水平腔的建立方法同样的发明构思,本申请着重考虑了在所述盐岩层的偏溶特性已知的情况下,如何设置N个直井的实施过程,具体的为在所述盐岩层的偏溶特性未知的情况下,一次性设置N个直井。
如图3所示的在在所述盐岩层的偏溶特性已知的情况下,依次设置直井的方法流程示意图,如图3所示采用一次设置N个直井建立盐岩层储气库水平腔方法包括:
步骤310:根据已知所述盐岩层的偏溶特性一次性设置N个直井;
具体而言,根据已知所述盐岩层的偏溶特性,设置N个预设位置,N个预设位置沿所述偏溶方向依次排布,且任意两相邻预设位置位于一所述偏溶距离两端附近。然后在N个预设位置,同时设置直井,即由地面同时钻井至目标盐岩层,然后对每个直井均进行溶腔,使得任意两相邻之间的溶腔均自然溶通。
步骤320:待任意两相邻的所述直井均自然溶通之后,多井对流水溶造腔形成所述水平腔。
具体而言,多井对流,只需要保证注水井的数目大于1,小于N,排卤井的数目大于1,小于N即可,可以根据需要自由灵活组合,例如奇数井注水,偶数井排卤,只需要保证同时有注水井和出卤井即可。多井齐下的特点是,节约时间。
通过步骤S310至步骤S320,可以快速实现N个直井的建立以及具有一段长度的水平腔的建立。同时,由于采用N个直井,可以通过任一一个直井实现一小段水平腔的性能检测,保证了水平腔稳定性评判的可靠性,另外,由于任意两相邻的直井位于一偏溶距离的两端附近,保证了任意两相邻的直井之间的水平腔的形状可控,使其形状均匀,不会出现两端大、中间小的情况,保证了盐岩层的利用率。另外,可以设置多个直井,增加水平腔的长度,也实现了按需设置水平腔的长度。
综上所述,本申请结合盐岩层的沿偏溶方向延伸的偏溶距离设计直井位置,安排钻进工作,保证任意两相邻直井的对应的溶腔的自然溶通;同时,因为在偏溶距离内进行水溶造腔,可以保证形成的任意两相邻直井之间的溶腔结构均匀;再者,在任意两相邻的直井之间的溶腔的结构均匀的基础上,可以根据项目需要,设置多个直井,实现最终得到的溶腔长度的增加。
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 (8)
1.一种盐岩层储气库水平腔的建立方法,其特征在于,所述建立方法包括:
根据所述盐岩层的偏溶特性设置N个直井,其中N为大于等于2的正整数,其中:所述偏溶特性包括偏溶方向和偏溶距离;
各所述直井沿所述偏溶方向依次排布,且任意两相邻所述直井位于一所述偏溶距离两端附近,使得任意两相邻所述直井之间可自然溶通;
两相邻所述直井之间自然溶通后水溶造腔形成所述水平腔;
其中,所述根据所述盐岩层的偏溶特性设置多个直井,具体包括:
在所述盐岩层的偏溶特性未知的情况下,依次设置直井;
其中,在所述盐岩层的偏溶特性未知的情况下,依次设置直井,具体包括:
在盐岩层所在位置的地表面上选定一位置作为当前预设位置;
在所述当前预设位置处设置直井作为当前直井,并获得当前直井的当前偏溶腔体;
测量所述当前偏溶腔体的偏溶特性;
根据当前直井的偏溶腔体的偏溶特性选定另一位置作为新的当前预设位置;
在新的所述当前预设位置处设置直井作为新的当前直井。
2.如权利要求1所述的盐岩层储气库水平腔的建立方法,其特征在于,在所述当前预设位置处设置直井作为当前直井,并获得当前直井的当前偏溶腔体,具体包括:
在所述当前预设位置处钻井至目标盐岩层;
在所述目标盐岩层水溶建腔得到当前偏溶腔体。
3.如权利要求2所述的盐岩层储气库水平腔的建立方法,其特征在于,在所述目标盐岩层水溶建腔得到当前偏溶腔体,具体包括:
在所述目标盐岩层水溶建腔至第一预设体积得到当前偏溶腔体;
或,在所述目标盐岩层水溶建腔得到过程腔,待所述过程腔与相邻的前一个所述过程腔自然贯通之后,循环造腔至第一预设体积得到当前偏溶腔体。
4.如权利要求2所述的盐岩层储气库水平腔的建立方法,其特征在于,在所述目标盐岩层水溶建腔,具体包括:
采用油垫法水溶建腔或气垫法水溶建腔。
5.如权利要求1所述的盐岩层储气库水平腔的建立方法,其特征在于,所述测量所述当前偏溶腔体的偏溶特性,具体包括:
采用声呐检测装置检测所述当前偏溶腔体的偏溶特性;其中:所述声呐检测装置的检测范围大于所述盐岩层的偏溶距离。
6.如权利要求2-4任一项所述的盐岩层储气库水平腔的建立方法,其特征在于,所述两相邻所述直井之间自然溶通后水溶造腔形成所述水平腔,具体包括:
在所述目标盐岩层水溶建腔得到过程腔,待所述过程腔与相邻的前一个所述过程腔自然溶通之后,循环水溶造腔至预设水平腔体积得到所述水平腔。
7.如权利要求1所述的盐岩层储气库水平腔的建立方法,其特征在于,所述根据所述盐岩层的偏溶特性设置N个直井,具体包括:
在所述盐岩层的偏溶特性已知的情况下,根据已知所述盐岩层的偏溶特性一次性设置N个直井。
8.如权利要求7所述的盐岩层储气库水平腔的建立方法,其特征在于,所述两相邻所述直井之间自然溶通后水溶造腔形成所述水平腔,具体包括:
待任意两相邻的所述直井均自然溶通之后,多井对流水溶造腔形成所述水平腔。
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