CN111749733A - 一种连通老腔改建储气库的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种连通老腔改建储气库的方法。该方法包括以下步骤：1)对连通老腔原井A井和B井进行质量评价，若原井质量符合要求，直接作为储气库的注采气井；若质量不符合要求，通过封堵原井钻新井的方式实现与腔体的连通，作为注采气井；2)在A井和B井的连通通道上打一口排卤井，所述排卤井与连通通道进行连通，排卤井内下入排卤管柱；3)通过A井和B井进行注气，使盐腔中的卤水通过排卤井排出。本发明将已经形成的两个连通老盐腔改建成储气库，以加快储气库建设速度，提高储气能力，节约建设成本。
Description
技术领域
本发明专利属于已有地下储气库技术领域，涉及老腔井筒改造、排卤新井钻井及注气排卤等相关技术，为盐矿已有连通老腔改建储气库，提高储气能力提供了一种新的方法。
背景技术
天然气生产与消费过程中，地下储气库在用气调峰和保障供气安全上具有不可替代的作用，因而地下储气库的建设受到许多国家的重视。天然气生产和消费大国都把地下储气库的建设作为整个天然气上下游一体化利用的一个重要组成部分进行总体规划。
目前世界上的天然气地下储气库类型主要包括4种：枯竭油气藏储气库、含水层储气库、盐穴储气库和废弃矿坑储气库。其中，盐穴储气库由于具有许多优于其他类型储气库的特点而得到了越来越多的关注：
1)单井注采气速度快，采气量大，调峰能力强，周期短。
2)安全可靠。气体不易渗漏，承压下盐岩的渗透率和孔隙度极低，盐岩具有的弹性变形特征使其能够缓冲机械冲击并自愈出现的微裂缝。
3)符合环保和生态保护要求。不占地表面积，对环境影响较小，不易受诸如地震、火灾及风暴等自然灾害的影响。
4)经济实用。运行费用低，能量消耗低，储气无漏损，垫层气比例小并且可以回收。
5)可扩大储集体积。它可以按照调峰负荷和储备实际用气量进行建造，一个储气库可以分几期来进行设计和建造，操作的机动性强。
我国盐穴储气库建设起步较晚，已建成的盐穴储气库主要采用的是新建和老腔改造两种方式。
新建盐穴储气库的过程实际上是一个水溶采卤的过程，将淡水(地表水或地下水)用泵通过造腔管柱注入盐层，溶盐后从井底排到地面加以处理或利用；经过长期连续循环，溶解的盐量越来越多，在盐层中形成的腔体也越来越大，最终达到储气库的设计要求。新建的盐穴储气库以单腔储气库为主，存在成本高、建库周期长及见效慢等问题。
老腔改建的储气库是对已有单独老腔进行井筒改造的，虽然可以有效节约成本，缩短建库周期，但同时也存在可用老腔数量和有效存储空间受限的问题。
目前，我国几大盐化公司的盐矿(如：淮安、平顶山、云应等)通过采盐形成了大量的已有老盐腔，其中有很多都是双井连通或多井连通的老腔，而且以双井连通的老腔为主。
从老腔改建储气库的角度考虑，双井连通老腔改建储气库存在建设成本低、周期短及存储空间大的巨大潜在优势。因此，如何将已有连通老腔改建储气库的问题就被提上了日程。
发明内容
为了解决已有连通老腔改建储气库的技术问题，本发明提供一种连通老腔改建储气库的方法，将已经形成的两个连通老盐腔改建成储气库，以加快储气库建设速度，提高储气能力，节约建设成本。
为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种连通老腔改建储气库的方法，包括以下步骤：
1)对连通老腔原井A井和B井进行质量评价，若原井质量符合要求，直接作为储气库的注采气井；若质量不符合要求，通过封堵原井钻新井的方式实现与腔体的连通，作为注采气井；
2)在A井和B井的连通通道上打一口排卤井，所述排卤井与连通通道进行连通，排卤井内下入排卤管柱；
3)通过A井和B井进行注气，使盐腔中的卤水通过排卤井排出。
本发明是一种将已经形成的两个连通老盐腔改建成储气库的方法：通过在原有两个老腔A井和B井的连通通道上钻一口新井作为排卤井，同时根据储气库注采气的具体要求对原有两个老井筒进行改造作为注采气井，通过新井以最大限度的方式排出两个老腔中的卤水，最终改建成具有较大储气空间的盐穴储气库。
以下对于该方法中的每一步进行详细说明：
步骤1)对连通老腔原井A井和B井进行质量评价，若原井质量符合要求，直接作为储气库的注采气井；若质量不符合要求，通过封堵原井钻新井的方式实现与腔体的连通，作为注采气井。
具体的质量评价过程包括：采用往井内注入饱和卤水并注入氮气的方法，进行试压；通过气水界面测井作业测出测试期间内气水界面深度的变化值、通过地面检测仪表检测测试期间的井口压力，然后计算腔体泄露率随时间变化趋势；根据气水界面深度的变化值和腔体泄露率随时间变化趋势联合检测井腔机械完整性是否完好；同时满足以下两点，则密封性合格，质量符合要求：
a)腔体泄露率随时间的变化趋势是逐渐减小的，并最终达到一个稳定的水平；
b)测试期间内气水界面深度变化在0.01-1m之间。
步骤2)在A井和B井的连通通道上打一口排卤井，所述排卤井与连通通道进行连通，排卤井内下入排卤管柱。
通过在原有两个老井腔A井和B井连通通道之上新钻一口井作为排卤井，以最大限度的排出腔体及沉砂孔隙之中卤水，提高下部有效储气空间，加快储气库建设速度，提高储气能力。为更多排出腔内卤水，应尽可能将排卤管柱下放。
步骤3)通过A井和B井进行注气，使盐腔中的卤水通过排卤井排出。
此步骤为注气排卤，通过对A、B井注气，使盐腔压力逐渐提高，盐腔中的卤水通过新钻排卤井逐渐排出，最终将位于排卤管柱排卤口(排卤管柱下口)以上卤水有效排出。
优选地，在步骤2)之后，步骤3)之前还包括：在排卤井底部制造出一个沉砂空间。
优选地，所述沉砂空间采用造腔的方法用淡水溶出。
本发明提供一种优选地方案，一种连通老腔改建储气库的方法，包括以下步骤：
1)对连通老腔原井A井和B井进行质量评价，若原井质量符合要求，直接作为储气库的注采气井；若质量不符合要求，通过封堵原井钻新井的方式实现与腔体的连通，作为注采气井；
2)在A井和B井的连通通道上打一口排卤井，所述排卤井与连通通道进行连通，排卤井内下入排卤管柱；
3)在排卤井底部制造出一个沉砂空间；
4)通过A井和B井进行注气，使盐腔中的卤水通过排卤井排出。
优选地，步骤1)中对连通老腔原井A井和B井进行质量评价的过程包括：采用往井内注入饱和卤水并注入氮气的方法，进行试压；通过气水界面测井作业测出测试期间内气水界面深度的变化值、通过地面检测仪表检测测试期间的井口压力，然后计算腔体泄露率随时间变化趋势；根据气水界面深度的变化值和腔体泄露率随时间变化趋势联合检测井腔机械完整性是否完好。
优选地，质量评价同时满足以下两点，则密封性合格，质量符合要求：
a)腔体泄露率随时间的变化趋势是逐渐减小的，并最终达到一个稳定的水平；
b)测试期间内气水界面深度变化在0.01-1m之间。
在本发明的方案中，最终将位于排卤管柱排卤口(排卤管柱下口)以上卤水有效排出。
本发明提出的连通老腔改建储气库技术，为我国在利用已有老盐腔改建低品位盐岩存储气体气库技术方面提供了一种全新的方法，具以下有多方面优点：
(1)可将腔内卤水有效排出。这种排卤方式不仅可以最大限度排出实际可测腔体中的卤水，同时还可以排出底部及通道中沉砂孔隙中的卤水，可增加实际有效储气空间30％以上，极大的提高了有效储气空间。
(2)注气排卤过程可以有效避免卤水携带沉砂进入井筒引起的堵塞，提高注气排卤作业效率。
(3)有效扩大了可以改建储气库的现有老腔选择范围，提高单库及整体库群的储气能力，经济及社会效益显著。
附图说明
图1为本发明连通老腔改建储气库方案示意图。
图2为本发明带有沉沙空间的连通老腔改建储气库方案示意图。
A井、B井为原有老井，C井为新钻排卤井，1-沉沙，2-沉砂空间。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
如图1所示，为本发明的连通老腔改建储气库方案示意图，A井和B井为原有老井，C井为新钻排卤井，1为连通通道内的沉砂。具体实施方案如下：
1、对A井、B井进行质量评价。若原井质量符合要求，可直接作为注采气井。若质量不符合要求，可以通过封堵原井筒，并且以在两个老腔之上钻新井用做注采井。
2、在A井及B井的连通通道上打一口排卤井C井，与A井和B井两井连通通道进行连通。新井钻井完井后，井内下入排卤管柱。为保证最大限度地排出卤水，排卤管柱应尽可能地下入到盐腔低部位。
3、注气排卤。对A、B井注气，使盐腔压力逐渐提高，盐腔中的卤水通过新钻排卤井C井逐渐排出，最终将位于排卤管排卤口以上卤水有效排出。
如图2所示，为了进一步防止在排出卤水过程中管柱的堵塞，C井完钻后，在井底采用造腔的方法用淡水溶出一个沉砂空间2，以防卤水携带沉砂进入排卤井筒引起堵塞问题的发生，从而提高排卤作业效率。
这种排卤方式不仅可以最大限度排出实际可测腔体中的卤水，同时还可以排出底部及通道中沉砂孔隙中的卤水，可增加实际有效储气空间30％以上，极大的提高了有效储气空间。本申请中所钻排卤井可以直接与老腔连通，无需后续处理，投入产出比高且建造速度快。并且本发明方案在现场已成功实施：所钻新井成功与老腔连通，达到预期效果。显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (10)
1.一种连通老腔改建储气库的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)对连通老腔原井A井和B井进行质量评价，若原井质量符合要求，直接作为储气库的注采气井；若质量不符合要求，通过封堵原井钻新井的方式实现与腔体的连通，作为注采气井；
2)在A井和B井的连通通道上打一口排卤井，所述排卤井与连通通道进行连通，排卤井内下入排卤管柱；
3)通过A井和B井进行注气，使盐腔中的卤水通过排卤井排出。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中对连通老腔原井A井和B井进行质量评价的过程包括：采用往井内注入饱和卤水并注入氮气的方法，进行试压；通过气水界面测井作业测出测试期间内气水界面深度的变化值、通过地面检测仪表检测测试期间的井口压力，然后计算腔体泄露率随时间变化趋势；根据气水界面深度的变化值和腔体泄露率随时间变化趋势联合检测井腔机械完整性是否完好。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，质量评价同时满足以下两点，则密封性合格，质量符合要求：
a)腔体泄露率随时间的变化趋势是逐渐减小的，并最终达到一个稳定的水平；
b)测试期间内气水界面深度变化在0.01-1m之间。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中，所述排卤井钻入连通通道顶部以下。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，在步骤2)之后，步骤3)之前还包括：在排卤井底部制造出一个沉砂空间。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述沉砂空间采用造腔的方法用淡水溶出。
7.一种连通老腔改建储气库的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)对连通老腔原井A井和B井进行质量评价，若原井质量符合要求，直接作为储气库的注采气井；若质量不符合要求，通过封堵原井钻新井的方式实现与腔体的连通，作为注采气井；
2)在A井和B井的连通通道上打一口排卤井，所述排卤井与连通通道进行连通，排卤井内下入排卤管柱；
3)在排卤井底部制造出一个沉砂空间；
4)通过A井和B井进行注气，使盐腔中的卤水通过排卤井排出。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤1)中对连通老腔原井A井和B井进行质量评价的过程包括：采用往井内注入饱和卤水并注入氮气的方法，进行试压；通过气水界面测井作业测出测试期间内气水界面深度的变化值、通过地面检测仪表检测测试期间的井口压力，然后计算腔体泄露率随时间变化趋势；根据气水界面深度的变化值和腔体泄露率随时间变化趋势联合检测井腔机械完整性是否完好。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，质量评价同时满足以下两点，则密封性合格，质量符合要求：
a)腔体泄露率随时间的变化趋势是逐渐减小的，并最终达到一个稳定的水平；
b)测试期间内气水界面深度变化在0.01-1m之间。
10.根据权利要求1或7所述的方法，其特征在于，最终将位于排卤管柱排卤口以上卤水有效排出。
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