CN113389596A - 盐层储腔结构及盐层建库方法 - Google Patents

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班凡生
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李景翠
郑李
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Abstract

本发明提供了一种盐层储腔结构及盐层建库方法，其中，盐层储腔结构，包括：泥岩层，泥岩层位于盐层中部，以将盐层分为第一层体和第二层体；直井，直井为两个，两个直井相间隔地设置，直井依次穿过第一层体和泥岩层直至第二层体内；存储腔，存储腔设置在第一层体和第二层体内，两个直井之间通过存储腔连通，以解决现有技术中的具有泥岩夹层的盐层难以建库的问题。

Description

盐层储腔结构及盐层建库方法
技术领域
本发明涉及盐穴地下储库建库技术领域，具体而言，涉及一种盐层储腔结构及盐层建库方法。
背景技术
盐穴地下储库是利用地下较厚的盐层或盐丘，采用人工方式通过水溶法建造出的一种地下洞穴空间，可以用来存储天然气或其他存储介质，是储库主要类型之一。该类型储库具有安全性高、容量大、注采速度快、运行成本低的优点。
目前，已建成投入运行的盐穴储库仅有金坛盐穴储气库。而其他在建盐岩储库区块，均存在某些难点，如有些区块盐层较深，目的层深达2000多米，甚至超过3000米；有的盐层虽然纯度高但较薄，厚度仅数十米；而有的盐层厚度虽然符合建库需求，但盐层中间隔着厚达30余米的泥岩夹层，且夹层不溶物含量很高，难以溶解坍塌，导致夹层下部百余米的盐层无法利用。
因此，如何利用现有技术，通过合理有效的方法，使巨厚泥岩夹层上下的盐层均能得到有效利用，成为摆在盐穴储库建库技术人员面前的难题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种盐层储腔结构及盐层建库方法，以解决现有技术中的具有泥岩夹层的盐层难以建库的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种盐层储腔结构，包括：泥岩层，泥岩层位于盐层中部，以将盐层分为第一层体和第二层体；直井，直井为两个，两个直井相间隔地设置，直井依次穿过第一层体和泥岩层直至第二层体内；存储腔，存储腔设置在第一层体和第二层体内，两个直井之间通过存储腔连通。
进一步地，存储腔包括：第一存储腔，第一存储腔设置在第一层体内；第二存储腔，第二存储腔设置在第二层体内。
进一步地，两个直井包括：第一直井；第二直井，第一直井的底面所在的平面位于第二直井的底面所在的平面的下方。
进一步地，第二直井与第二存储腔之间具有第一过渡通道。
进一步地，第一过渡通道的第一端口与第二直井的底部端口连通，第一过渡通道的第二端口与第二存储腔连通。
进一步地，第二直井与第一存储腔之间具有第二过渡通道。
进一步地，第二直井的侧壁上设置有开口，第二过渡通道的第一端口通过开口与第二直井连通，第二过渡通道的第二端口与第一存储腔连通。
根据本发明的另一方面，提供了一种盐层建库方法，适用于上述的盐层储腔结构，盐层建库方法包括如下步骤：S10：建立两个直井，并使两个直井之间具有预定间隔，两个直井均依次穿过盐层的第一层体和泥岩层，直至盐层的第二层体内；S20：在第一层体和第二层体内建立连通通道，以通过连通通道连通两个直井；S30：向连通通道内注入淡水，以将连通通道内的盐分排出，在连通通道内形成存储腔。
进一步地，盐层储腔结构为上述的盐层储腔结构，盐层建库方法还包括：在第二层体设置第二连通通道后，向第二连通通道内不断注入淡水，以在第二连通通道内形成第一存储腔。
进一步地，在第二连通通道内形成第一存储腔之后，在第一层体设置第一连通通道，并向第一连通通道内注入淡水，以在第一连通通道内形成第二存储腔。
进一步地，盐层储腔结构为上述的盐层储腔结构，盐层建库方法还包括：在第二层体设置第一连通通道的同时，在第一层体设置第二连通通道，同时向第一连通通道和第二连通通道内不断注入淡水，以在第一连通通道内形成第一存储腔，并在第二连通通道内形成第二存储腔。
应用本发明的技术方案，盐层储腔结构包括泥岩层、直井和存储腔，泥岩层位于盐层中部，以将盐层分为第一层体和第二层体，直井为两个，两个直井相间隔地设置，直井依次穿过第一层体和泥岩层直至第二层体内，存储腔设置在第一层体和第二层体内，两个直井之间通过存储腔连通。这样设置能够充分利用含有泥岩夹层的盐层，提高地下盐岩资源的利用率，将第一层体和第二层体内分别设置存储腔，降低了造腔成本，解决了现有技术中的具有泥岩夹层的盐层难以建库的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的盐层储腔结构的连通通道的结构示意图；
图2示出了根据本发明的盐层储腔结构的实施例的结构示意图；
图3示出了根据本发明的盐层建库方法的第一实施例的结构示意图一；
图4示出了根据本发明的盐层建库方法的第一实施例的结构示意图二；
图5示出了根据本发明的盐层建库方法的第一实施例的结构示意图三；
图6示出了根据本发明的盐层建库方法的第一实施例的结构示意图四。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、泥岩层；2、盐层；20、第一层体；21、第二层体；3、直井；4、连通通道；41、第一连通通道；42、第二连通通道；31、第一直井；32、第二直井；50、第一过渡通道；51、第二过渡通道；320、开口；6、存储腔；60、第一存储腔；61、第二存储腔。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
本发明提供了一种盐层储腔结构，请参考图1至图6，包括：泥岩层1，泥岩层1位于盐层2中部，以将盐层2分为第一层体20和第二层体21；直井3，直井3为两个，两个直井3相间隔地设置，直井3依次穿过第一层体20和泥岩层1直至第二层体21内；存储腔6，存储腔6设置在第一层体20和第二层体21内，两个直井3之间通过存储腔6连通。
根据本发明提供的一种盐层储腔结构，包括泥岩层1、直井3和存储腔6，泥岩层1位于盐层2中部，以将盐层2分为第一层体20和第二层体21，直井3为两个，两个直井3相间隔地设置，直井3依次穿过第一层体20和泥岩层1直至第二层体21内，存储腔6设置在第一层体20和第二层体21内，两个直井3之间通过存储腔6连通。这样设置能够充分利用含有泥岩夹层的盐层，提高地下盐岩资源的利用率，将第一层体20和第二层体21内分别设置存储腔，降低了造腔成本，解决了现有技术中的具有泥岩夹层的盐层难以建库的问题。
具体地，存储腔6包括：第一存储腔60，第一存储腔60设置在第一层体20内；第二存储腔61，第二存储腔61设置在第二层体21内。使两个层体内能够形成各自独立的盐腔，两个存储腔之间可相互关联也可以相互独立。
在具体实施的过程中，两个直井3包括：第一直井31；第二直井32，第一直井31的底面所在的平面位于第二直井32的底面所在的平面的下方。这样设置能够使第一直井31与第二直井32之间形成高度差，以通过两个直井形成卤水循环通道，便于向存储腔6内注水并抽出。通过设置两个直井的方式，缩短了造腔周期，提高了最终的成腔率，提高了对不同盐岩地层建库的适用性。
在本发明提供的实施例中，第二直井32与第二存储腔61之间具有第一过渡通道50，能够便于第二存储腔61内的物质流动。
具体地，第一过渡通道50的第一端口与第二直井32的底部端口连通，第一过渡通道50的第二端口与第二存储腔61连通。
在本发明体提供的另一实施例中，第二直井32与第一存储腔60之间具有第二过渡通道51。能够便于第一存储腔60内的物质流动。
具体地，第二直井32的侧壁上设置有开口320，第二过渡通道51的第一端口通过开口320与第二直井32连通，第二过渡通道51的第二端口与第一存储腔60连通。
本发明还提供了一种盐层建库方法，适用于上述实施例的盐层储腔结构，盐层建库方法包括如下步骤：S10：建立两个直井3，并使两个直井3之间具有预定间隔，两个直井3均依次穿过盐层2的第一层体20和泥岩层1，直至盐层2的第二层体21内；S20：在第一层体20和第二层体21内建立连通通道4，以通过连通通道4连通两个直井3；S30：向连通通道4内注入淡水，以将连通通道4内的盐分排出，在连通通道4内形成存储腔6。
如图3至图6所示，盐层储腔结构为上述实施例的盐层储腔结构，盐层建库方法还包括：在第二层体21设置第二连通通道42后，向第二连通通道42内不断注入淡水，以在第二连通通道42内形成第一存储腔60。
在第二连通通道42内形成第一存储腔60之后，在第一层体20设置第一连通通道41，并向第一连通通道41内注入淡水，以在第一连通通道41内形成第二存储腔61。
如图1和图2所示，盐层储腔结构为上述实施例的盐层储腔结构，盐层建库方法还包括：在第二层体21设置第一连通通道41的同时，在第一层体20设置第二连通通道42，同时向第一连通通道41和第二连通通道42内不断注入淡水，以在第一连通通道41内形成第一存储腔60，并在第二连通通道42内形成第二存储腔61。
在具体实施的过程中，依次钻探第一直井31和第二直井32，之后利用远距离磁导向穿针连通方式，在第一层体和/或第二层体内将第一直井31和第二直井32打通，在这里并不局限于利用远距离磁导向穿针的连通方式，也可以使用其他任何可以连通两个直井的连通方式，但是应当保证，连通后的井筒和地层的情况必须满足盐穴储库的密封性、完整性和长期稳定性等建库需求。
进一步地，第一存储腔60和第二存储腔61同时建腔的适用情况为，在盐层内部存在10m以上难以溶解和坍塌的厚泥岩夹层，且厚夹层上部和下部的盐层段厚度均比较大，或盐岩地层内部，间隔有其他难于溶解利用的地层，使两端可利用的盐层间距较大的情况。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
根据本发明提供的一种盐层储腔结构，包括泥岩层1、直井3和存储腔6，泥岩层1位于盐层2中部，以将盐层2分为第一层体20和第二层体21，直井3为两个，两个直井3相间隔地设置，直井3依次穿过第一层体20和泥岩层1直至第二层体21内，存储腔6设置在第一层体20和第二层体21内，两个直井3之间通过存储腔6连通。这样设置能够充分利用含有泥岩夹层的盐层，提高地下盐岩资源的利用率，将第一层体20和第二层体21内分别设置存储腔，降低了造腔成本，解决了现有技术中的具有泥岩夹层的盐层难以建库的问题。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种盐层储腔结构，其特征在于，包括：
泥岩层(1)，所述泥岩层(1)位于盐层(2)中部，以将盐层(2)分为第一层体(20)和第二层体(21)；
直井(3)，所述直井(3)为两个，两个所述直井(3)相间隔地设置，所述直井(3)依次穿过所述第一层体(20)和所述泥岩层(1)直至所述第二层体(21)内；
存储腔(6)，所述存储腔(6)设置在所述第一层体(20)和所述第二层体(21)内，两个所述直井(3)之间通过所述存储腔(6)连通。
2.根据权利要求1所述的盐层储腔结构，其特征在于，所述存储腔(6)包括：
第一存储腔(60)，所述第一存储腔(60)设置在所述第一层体(20)内；
第二存储腔(61)，所述第二存储腔(61)设置在所述第二层体(21)内。
3.根据权利要求2所述的盐层储腔结构，其特征在于，两个所述直井(3)包括：
第一直井(31)；
第二直井(32)，所述第一直井(31)的底面所在的平面位于所述第二直井(32)的底面所在的平面的下方。
4.根据权利要求3所述的盐层储腔结构，其特征在于，所述第二直井(32)与所述第二存储腔(61)之间具有第一过渡通道(50)。
5.根据权利要求4所述的盐层储腔结构，其特征在于，所述第一过渡通道(50)的第一端口与所述第二直井(32)的底部端口连通，所述第一过渡通道(50)的第二端口与所述第二存储腔(61)连通。
6.根据权利要求3所述的盐层储腔结构，其特征在于，所述第二直井(32)与所述第一存储腔(60)之间具有第二过渡通道(51)。
7.根据权利要求6所述的盐层储腔结构，其特征在于，所述第二直井(32)的侧壁上设置有开口(320)，所述第二过渡通道(51)的第一端口通过所述开口(320)与所述第二直井(32)连通，所述第二过渡通道(51)的第二端口与所述第一存储腔(60)连通。
8.一种盐层建库方法，适用于权利要求1至7中任一项所述的盐层储腔结构，其特征在于，所述盐层建库方法包括如下步骤：
S10：建立两个直井(3)，并使两个所述直井(3)之间具有预定间隔，两个直井(3)均依次穿过盐层(2)的第一层体(20)和泥岩层(1)，直至所述盐层(2)的第二层体(21)内；
S20：在所述第一层体(20)和所述第二层体(21)内建立连通通道(4)，以通过连通通道(4)连通两个所述直井(3)；
S30：向所述连通通道(4)内注入淡水，以将所述连通通道(4)内的盐分排出，在连通通道(4)内形成存储腔(6)。
9.根据权利要求8所述的盐层建库方法，其特征在于，所述盐层储腔结构为权利要求2所述的盐层储腔结构，所述盐层建库方法还包括：
在所述第二层体(21)设置第二连通通道(42)后，向所述第二连通通道(42)内不断注入淡水，以在第二连通通道(42)内形成第一存储腔(60)。
10.根据权利要求9所述的盐层建库方法，其特征在于，在所述第二连通通道(42)内形成第一存储腔(60)之后，在所述第一层体(20)设置第一连通通道(41)，并向所述第一连通通道(41)内注入淡水，以在所述第一连通通道(41)内形成第二存储腔(61)。
11.根据权利要求8所述的盐层建库方法，其特征在于，所述盐层储腔结构为权利要求2所述的盐层储腔结构，所述盐层建库方法还包括：
在所述第二层体(21)设置第一连通通道(41)的同时，在所述第一层体(20)设置第二连通通道(42)，同时向所述第一连通通道(41)和所述第二连通通道(42)内不断注入淡水，以在第一连通通道(41)内形成第一存储腔(60)，并在所述第二连通通道(42)内形成第二存储腔(61)。
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