CN113882898A - 盐穴储气库单井双腔建库方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种盐穴储气库单井双腔建库方法，包括以下步骤：步骤一、钻取至上部盐层底界的一直井，在直井内下入第一生产套管至上部盐层的顶界并进行固井操作；步骤二、在第一生产套管中下入造腔管柱进行常规水溶造腔作业，并在上部盐层形成上部盐腔；步骤三、在第一生产套管中下入第二生产套管进行套管钻井作业，以钻穿不溶物夹层，并钻至下部盐层底界完钻，待完钻后上提第二生产套管至不溶物夹层的底界并进行固井操作；步骤四、在第二生产套管中下入造腔管柱进行常规水溶造腔作业，并在下部盐层底界形成下部盐腔；步骤五、使上部盐腔和下部盐腔完成连通并形成封闭的注采气系统。本发明能够提高经济效益和盐岩资源的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及盐穴地下储库建库技术领域，具体涉及一种盐穴储气库单井双腔建库方法。
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。
现有技术中面临的比较突出的一个难点就是在含巨厚不溶物夹层的盐层中建库。针对该难点目前主要有两种解决方式：第一种方式是在造腔过程中使不溶物夹层充分浸泡至弱化后自然垮塌。第二种方式是采用双井造腔的方式在不溶物夹层上下分别造腔，进而避免夹层对造腔的影响。
但是这两种方式都有一定的局限性，第一种方式对夹层的厚度要求高，厚度不能太大，否则溶解垮塌困难，导致夹层下部的盐层无法利用。第二种工程施工难度大，工序复杂，且建库成本较高。
发明内容
本发明提供了一种盐穴储气库单井双腔建库方法，以达到提高地下盐岩资源的利用率的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种盐穴储气库单井双腔建库方法，包括以下步骤：步骤一、钻取至上部盐层底界的一直井，在直井内下入第一生产套管至上部盐层的顶界并进行固井操作；步骤二、在第一生产套管中下入造腔管柱进行常规水溶造腔作业，并在上部盐层形成上部盐腔；步骤三、在第一生产套管中下入第二生产套管进行套管钻井作业，以钻穿不溶物夹层，并钻至下部盐层底界完钻，待完钻后上提第二生产套管至不溶物夹层的底界并进行固井操作；步骤四、在第二生产套管中下入造腔管柱进行常规水溶造腔作业，并在下部盐层底界形成下部盐腔；步骤五、使上部盐腔和下部盐腔完成连通并形成封闭的注采气系统。
进一步地，在步骤一中：进行固井操作时通过固井水泥由上部盐层的顶界固井至地面。
进一步地，步骤二具体为：在第一生产套管中下入造腔内管和造腔外管，使造腔内管同轴设置在造腔外管内，并使造腔内管的长度大于造腔外管的长度。
进一步地，步骤二还包括：在上部盐腔造腔完成后取出造腔内管和造腔外管。
进一步地，在步骤三中：待完钻后下入丢手工具将第二生产套管端部连接的钻头留在井内，从而使第二生产套管可以进行上提操作，并上提第二生产套管至不溶物夹层的底界。
进一步地，步骤三还包括：通过固井水泥在不溶物夹层的底界至顶界之间进行固井操作。
进一步地，步骤四具体为：在第二生产套管中下入造腔内管，使造腔内管同轴设置在第二生产套管内，并使造腔内管的长度大于第二生产套管的长度。
进一步地，步骤四还包括：在下部盐腔造腔完成后取出造腔内管造腔外管。
进一步地，步骤五包括：在不溶物夹层的顶界处切割第二生产套管，并取出不溶物夹层顶界以上的第二生产套管，以使上部盐腔和下部盐腔完成连通并形成封闭的注采气系统。
进一步地，在步骤一中，使第一生产套管的上端通过表层套管与地面连接。
本发明的有益效果是，本发明实施例的盐穴储气库单井双腔建库方法可使厚不溶物夹层上下的盐层同时得到利用，能够提高经济效益和盐岩资源的利用率。
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为本发明实施例中步骤一和步骤二所对应的盐穴储气库示意图；
图2为本发明实施例中步骤三和步骤四所对应的盐穴储气库示意图；
图3为本发明实施例中步骤五所对应的盐穴储气库示意图。
图中附图标记：1、下部盐层；2、不溶物夹层；3、上部盐层；4、表层套管；5、第一生产套管；6、第二生产套管；8、上部盐腔；9、下部盐腔；10、造腔外管；11、造腔内管；
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。
如图1至图3所示，本发明实施例提供了一种盐穴储气库单井双腔建库方法，包括以下步骤：步骤一、钻取至上部盐层3底界的一直井，在直井内下入第一生产套管5至上部盐层3的顶界并进行固井操作；步骤二、在第一生产套管5中下入造腔管柱进行常规水溶造腔作业，并在上部盐层3形成上部盐腔8；步骤三、在第一生产套管5中下入第二生产套管6进行套管钻井作业，以钻穿不溶物夹层2，并钻至下部盐层1底界完钻，待完钻后上提第二生产套管6至不溶物夹层2的底界并进行固井操作；步骤四、在第二生产套管6中下入造腔管柱进行常规水溶造腔作业，并在下部盐层底界1形成下部盐腔9；步骤五、使上部盐腔8和下部盐腔9完成连通并形成封闭的注采气系统。
本发明实施例的盐穴储气库单井双腔建库方法可使厚不溶物夹层2上下的盐层同时得到利用，能够提高经济效益和盐岩资源的利用率。
具体地，在步骤一中：进行固井操作时通过固井水泥由上部盐层3的顶界固井至地面。通过固定水泥可以稳定上部盐层3的顶界至地面段的井壁，使后续操作可以正常安全的展开。
需要说明的是，在步骤一中需要使第一生产套管5的上端通过表层套管4与地面连接。
如图1所示，步骤二具体为：在第一生产套管5中下入造腔内管11和造腔外管10，使造腔内管11同轴设置在造腔外管10内，并使造腔内管11的长度大于造腔外管10的长度。上述造腔内管11和造腔外管10为造腔管柱的组成部件，通过下入上述造腔内管11和造腔外管10可以对上部盐层3进行造腔，使上部盐层3中形成上部盐腔8，该上部盐腔8呈椭圆状结构，可以用于储气。
本实施例中造腔外管10的下端位于上部盐腔8的顶部位置，造腔内管11的下端位于上部盐腔8的中部位置。将造腔内管11和造腔外管10布置呈上述结构，目的是形成一容积最大化的上部盐腔8。
当然，步骤二还包括：在上部盐腔8造腔完成后取出造腔内管11和造腔外管10。取出上述造腔内管11和造腔外管10可以便于后续作业开展。
如图2所示，套管钻井作业是指在钻进过程中，直接采用套管取代传统的钻杆并向下传递机械能量和水力能量，边钻进边下套管，完钻后套管直接留在井内，本实施例中应用第二生产套管6进行套管钻井作业。
具体地，在步骤三中：待完钻后下入丢手工具将钻头留在井内，从而使第二生产套管6可以进行上提操作，并上提第二生产套管6至不溶物夹层2的底界。下入丢手工具属于钻井领域常规操作，其目的是将钻头与第二生产套管6分离，从而使第二生产套管6可以进行上提操作。
进一步地，步骤三还包括：通过固井水泥在不溶物夹层2的底界至顶界之间进行固井操作。在不溶物夹层2的底界至顶界之间进行固井操作目的是增加上部盐腔8和下部盐腔9之间连接通道的稳定性，使二者连接通道更加稳固且不易坍塌。
步骤四具体为：在第二生产套管6中下入造腔内管11，使造腔内管11同轴设置在第二生产套管6内，并使造腔内管11的长度大于第二生产套管6的长度。本实施例中将第二生产套管6当作造腔外管10使用，因此只需下入造腔内管11即可完成造腔操作，能够减少工序节约成本。当然，在下部盐腔9造腔完成后需取出造腔内管11和以进行后续操作。
如图3所示，步骤五包括：在不溶物夹层2的顶界处切割第二生产套管6，并取出不溶物夹层2顶界以上的第二生产套管6，以使上部盐腔8和下部盐腔9完成连通并形成封闭的注采气系统。将第二生产套管6的一部分留在上部盐腔8和下部盐腔9的连通通道中，可以对通道起到支撑作用，使其更加稳定。
本实施例适用于在盐层内部存在10m以上难以溶解和坍塌的厚夹层，且厚夹层上部和下部的盐层段厚度均比较大，能达到可利用的要求。
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：
1、含巨厚不溶物夹层的盐层使用此方法建库，可使厚夹层上下的盐层同时得到利用，提高了经济效益和盐岩资源的利用率；
2、采用单井双腔的建库方式可以避免双井对流造腔作业过程中工程施工难度大，工序复杂，且建库周期长、建库成本较高的问题，大大缩短了造腔周期，节约建库成本，提高盐岩的利用率。
3、盐穴储气库单井双腔建库方法，着重解决巨厚夹层对盐穴建库的阻碍问题，对于解决盐岩建库速度慢，建库成本高，盐层得不到充分利用的问题，具有十分重要的意义。同时，对提高盐穴储库建库技术水平，具有很好的促进作用。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。
Claims (10)
1.一种盐穴储气库单井双腔建库方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、钻取至上部盐层(3)底界的一直井，在所述直井内下入第一生产套管(5)至上部盐层(3)的顶界并进行固井操作；
步骤二、在第一生产套管(5)中下入造腔管柱进行常规水溶造腔作业，并在上部盐层(3)形成上部盐腔(8)；
步骤三、在第一生产套管(5)中下入第二生产套管(6)进行套管钻井作业，以钻穿不溶物夹层(2)，并钻至下部盐层(1)底界完钻，待完钻后上提第二生产套管(6)至不溶物夹层(2)的底界并进行固井操作；
步骤四、在第二生产套管(6)中下入造腔管柱进行常规水溶造腔作业，并在下部盐层底界(1)形成下部盐腔(9)；
步骤五、使上部盐腔(8)和下部盐腔(9)完成连通并形成封闭的注采气系统。
2.根据权利要求1所述的盐穴储气库单井双腔建库方法，其特征在于，在所述步骤一中：进行固井操作时通过固井水泥由上部盐层(3)的顶界固井至地面。
3.根据权利要求1所述的盐穴储气库单井双腔建库方法，其特征在于，所述步骤二具体为：在第一生产套管(5)中下入造腔内管(11)和造腔外管(10)，使造腔内管(11)同轴设置在造腔外管(10)内，并使造腔内管(11)的长度大于造腔外管(10)的长度。
4.根据权利要求3所述的盐穴储气库单井双腔建库方法，其特征在于，所述步骤二还包括：在上部盐腔(8)造腔完成后取出造腔内管(11)和造腔外管(10)。
5.根据权利要求1所述的盐穴储气库单井双腔建库方法，其特征在于，在所述步骤三中：待完钻后下入丢手工具将第二生产套管(6)端部连接的钻头留在井内，从而使第二生产套管(6)可以进行上提操作，并上提第二生产套管(6)至不溶物夹层(2)的底界。
6.根据权利要求5所述的盐穴储气库单井双腔建库方法，其特征在于，所述步骤三还包括：通过固井水泥在不溶物夹层(2)的底界至顶界之间进行固井操作。
7.根据权利要求1所述的盐穴储气库单井双腔建库方法，其特征在于，所述步骤四具体为：在第二生产套管(6)中下入造腔内管(11)，使造腔内管(11)同轴设置在第二生产套管(6)内，并使造腔内管(11)的长度大于第二生产套管(6)的长度。
8.根据权利要求7所述的盐穴储气库单井双腔建库方法，其特征在于，所述步骤四还包括：在下部盐腔(9)造腔完成后取出造腔内管(11)造腔外管(10)。
9.根据权利要求1所述的盐穴储气库单井双腔建库方法，其特征在于，所述步骤五包括：在不溶物夹层(2)的顶界处切割第二生产套管(6)，并取出不溶物夹层(2)顶界以上的第二生产套管(6)，以使上部盐腔(8)和下部盐腔(9)完成连通并形成封闭的注采气系统。
10.根据权利要求1所述的盐穴储气库单井双腔建库方法，其特征在于，在所述步骤一中，使第一生产套管(5)的上端通过表层套管(4)与地面连接。
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