CN117605533A - 一种连通井“l”型溶腔储气库储气间歇期扩容调控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种连通井“L”型溶腔储气库储气间歇期扩容调控方法，针对连通井盐穴溶腔体积“一大一小”情况下，大盐穴溶腔体积达到储气投用规模后用于注气运行，小盐穴溶腔利用注采气间歇期，继续注水采卤造腔扩容。本发明包括注气排卤、注水扩容、注水采气三个控制过程，适用于“L”型连通井溶腔，包括三井连通、两井连通注采模式，最终达到储气库注采气间歇期扩容目的，可以在储气库投产运行过程，利用间歇期实现溶腔继续扩容，一方面可以有效缩短投产周期，提高造腔效率和溶腔利用率，另一方面解决了不对称造腔过程中溶腔“弃小用大”难题，同时提高岩盐资源开采率，充分利用盐穴资源，整体工艺流程简单，安全可靠，可操作性强，便于实施。
Description
技术领域
本发明属于盐穴储气库和盐矿水溶采矿领域，具体涉及一种连通井“L”型溶腔储气库储气间歇期扩容调控方法。
背景技术
目前在盐矿开采后形成地下溶腔的利用方面，盐穴储油储气技术在国内尚未大规模应用。国内外盐穴储气均采用“单井单腔”为主，国内金坛盐穴储气库采用“单井单腔”方式。但我国岩盐主要为层状岩盐，盐层单层厚度小，夹层数量多，含盐量低，不溶物含量高导致造腔效率低，造腔过程大部分空间被不溶沉渣回填，因此国内井矿盐开采工艺以连通井对流开采为主。在淮安、潜江、应城、平顶山、宁晋、樟树和泰安等盐矿以连通井开采为主。
地质条件和双井连通开采工艺推动连通井储气技术发展，近些年适合于我国高杂质低品位层状岩盐的连通井盐穴储气技术得到发展，但连通井(双井或多井连通)盐穴储造腔过程常出现不对称发育，形成“一大一小”，受储气库投产建设周期影响，往往“用大弃小”，一方面造成资源浪费，另一方面导致储库建造效率降低。连通井造腔3-5年，以100方/h注水量，若采用不对称造腔为主，一侧大腔可形成20-30万方溶腔，另一侧小腔形成约5-10万方溶腔；若采用对称造腔，则两侧可形成10-20万方，导致可用溶腔规模偏小，严重限制约储气投产规模，溶腔造腔周期较长。
已公开连通井盐穴造腔相关专利，如CN113738408A双井连通盐穴储气库的扩容方法，CN106481360A一种双井不对称采卤快速建造盐穴储库工艺，CN107701189A高杂质盐矿大型储气库双井建造方法，CN108252739A双井水平连通井组后退式水溶采矿造腔法，CN103850711B盐穴储气库双井建库方法。但上述专利均未涉及连通井盐穴储气运行后，大盐穴溶腔体积达到储气投用规模后用于注气运行，溶腔体积“一大一小”情况下，小盐穴溶腔在注采气间歇期，继续注水采卤造腔扩容的方法，解决连通井造腔过程中溶腔不对称发育，导致“弃小用大”难题。但均未涉及连通井不对称溶腔储库注气运行后，如何利用连通井特点，继续扩大小溶腔规模，提高造腔效率，节约成本。
本专利包含注气排卤、注水扩容、注卤采气三个控制过程，适用于三井连通、两井连通注采两种组合模式，最终达到注采气间歇期扩容目的。该方法可以在储气库投产运行过程，利用间歇期实现溶腔继续扩容，一方面可以缩短投产周期，提高造腔效率，另一方面解决了不对称造腔过程中溶腔“弃小用大”难题，同时可以提高岩盐资源开采率，充分利用盐穴资源，整体工艺流程简单，安全可靠，可操作性强，便于实施。
发明内容
一种连通井盐穴储气库注采气间歇期扩容造腔方法，主要针对连通井盐穴溶腔体积“一大一小”情况下，大盐穴溶腔体积达到储气投用规模后用于注气运行，小盐穴溶腔在注采气间歇期，继续注水采卤造腔扩容的方法，应对连通井造腔过程中溶腔不对称发育，解决“用大弃小”难题。
本专利包含注气排卤、注水扩容、注卤采气三个控制过程：1)注气排卤过程，即天然气或目标气体通过加压注入盐穴，同时气体驱替卤水排出过程；2)注水扩容过程，即在注气和采气过程结束后的间歇期，通过注采卤井、中间排卤井或中心管组合，注入淡水、淡盐水、生产回水等，继续溶盐采卤造腔，扩大注采卤井溶腔；3)注水采气过程，将水注入注采卤井溶腔，同时驱替气体采出过程。
本发明适用于三井连通、两井连通注采两种组合模式，最终达到储气库注采气间歇期扩容目的。
(1)三井连通扩容模式主要包含两侧连通的注采气井、注采卤井及中间排卤井，其中注采气井对应大体积溶腔，如20-60万方；注采卤井对应小溶腔体积，如5-20万方；中间井连接通道，体积3-5万方，作为注气排卤过程或注水造腔时排卤井，两侧溶腔腔顶高差范围60-150m。
所述方法包括以下步骤：1)注气排卤过程，注采气井与中间排卤井组成注采系统运行，注采卤井关闭，注采气井注气，中间排卤井排卤，至注气完成；2)注气排卤完成后，注采气井关闭；3)注水扩容过程，注采卤井与中间排卤井组成注采系统运行，注采气井关闭，注采卤井注淡水、淡盐水、制盐生产回水溶盐造腔，中间排卤井排卤，至采气阶段；4)注水采气过程，注采卤井与注采气井组成注采系统运行，中间排卤井关闭，至采气结束；5)重复循环以上步骤多个周期，直至注采卤井侧溶腔体积形成与注采气井侧溶腔规模相近，达到设计规模。
(2)两井连通扩容模式主要包含两侧连通的注采气井、注采卤井、注采卤井下放中心管，其中注采气井对应大体积溶腔，如20-60万方；注采卤井对应小溶腔体积，如5-20万方，两侧溶腔腔顶高差范围60-150m。
所述方法包括以下步骤：1)注采卤井下放中心管；2)注气排卤过程，注采气井与注采卤井、中心管组成注采系统运行，注采气井注气，注采卤井和中心管可同时排卤，至注气完成；3)注气排卤完成后，注采气井关闭；4)注水扩容过程，注采卤井与中心管井组成注采系统运行，注采气井关闭，采取中心管注淡水、淡盐水、制盐生产回水等溶盐造腔，注采卤井排卤；或注采卤井注淡水、淡盐水、制盐生产回水等溶盐造腔，中心管排卤；至采气阶段；5)注水采气过程，注采卤井、中心管与注采气井组成注采系统运行，注采卤井、中心管同时注水，注采气井采气，至采气结束；6)重复循环以上(2)-(5)步骤多个周期，直至注采卤井侧溶腔体积形成与注采气井侧溶腔规模相近，达到设计规模。
造腔过程控制造腔循环周期，根据设计体积扩容及上溶高度控制循环次数，具体计算方法如下：设定大溶腔体积为V1(m3)，腔顶深度为H1(m)；小溶腔体积为V2(m3)，腔顶深度为H2(m)；井组注采气间歇期注水生产d(天)，注水生产注水流量Q1(m3/h)，注水含盐浓度c1(kg/m3)，采卤流量Q2(m3/h)，采卤浓度c2(kg/m3)，单位体积溶腔成腔系数k1，平均上溶速度a(m/年)；
两侧溶腔体积差值(m3)：V0＝V1-V2；
两侧溶腔腔顶高度差值(m3)：H0＝H1-H2；
一个注采气间歇期注水量(m3)：Q0＝Q1*d*24；
一个注采气间歇期采卤量(m3)：Q0’＝Q2*d*24；
一个注采气间歇期采盐量(kg)：m0＝Q0’*c2-Q0*c1；
一个注采气间歇期形成溶腔体积(m3)：V3＝k1*m0/2.16；
根据腔顶上溶确定造腔循环周期数(次)：n1＝H0/a；
根据溶腔体积确定造腔循环周期数(次)：n2＝V0/V3；
比较判别n1、n2确定循环周期次数：当n1≥n2，造腔周期取n2；当n1<n2，造腔周期取n1。
其中，大溶腔体积为V1取值20-60万方，小溶腔体积为V2取值5-20万方；井组注采气间歇期注水生产d取值(150-275天)，注水生产注水流量Q1取值80-150方/h，注水含盐浓度c1取值0-50g/l，采卤流量Q2取值90-142方/h，采卤浓度c2取值290-310g/l，单位体积溶盐成腔系数k1取值0.35-0.71，平均上溶速度a取值15-40m/年。
注采气井在注气排卤过程控制气水界面深度，气水界面深度与通道顶部最深点深度，在垂向上保持一定安全距离，预留高差不小于10m，底部形成水封界面，防止注采气井与排卤井发生串气。其中，注采气井溶腔上部净空间盐穴气水界面通过气水界面仪监测，进入沉渣空隙后气水界面深度根据排出卤水体积量(V)、声呐测出溶腔剖面截面积(S)、沉渣不溶物空隙率(n)、腔顶深度(H1)、顶部净溶腔高度(H2)、沉渣空隙气水界面深度(H3)参数计算得出，H3＝H1+H2+V/(S*n)。
其中注采气井溶腔上部净空间盐穴气水界面通过气水界面仪监测，进入沉渣空隙内气水界面通过排出卤水体积量及声呐测出溶腔剖面截面积计算。
压力平衡计算与控制，设定注采气井井口压力P1，腔内气体压力P1’，注采卤井井口压力P2，注水密度ρ1，取值1.0-1.05g/l；中间井井口压力P3，卤水水密度ρ2，取值1.1-1.2g/l，注水井水头压力P4，排出卤水体积V3，沉渣空隙系数k2取值20％-60％，平均半径R，取值30-60m，净腔高H3，沉渣界面至气水界面深度H4，连通通道顶部最深度H5；
沉渣界面至气水界面深度：H4＝V3/π*R2*k2；
沉渣空隙内气液界面深度：H6＝H1+H3+H4；
压力平衡计算：P1+ρgH6＝P2+ρ1gH6＝P3+ρ2gH6，采卤井与储气井两侧压力系统维持平衡，储气井压力波动范围0-4MPa范围；
控制注水采卤压力，保证气水界面控制深度H5-H6≥10m，防止储气井气体串气至注采卤井。
三井连通扩容模式中，注采气井、中间排卤井为气密封性管柱，注采卤井管柱可利用普通采盐管柱，扩容结束后注采卤井管柱重新改造为气密封性管柱。两井连通扩容模式中，注采卤井管柱为一般采盐管柱，扩容结束后注采卤井管柱重新改造为气密封性管柱。
一种连通井盐穴气库注采气间歇期扩容方法，注采气井需配套安装阀门、压力表、流量计、气水界面仪；注采卤井、中间排卤井、中心管配套安装阀门、压力表、流量计设备。
本发明所涉及的压力补偿平衡方法和装置适用于连通井盐穴气体储库，包含但不限于天然气、氢气、氦气、CO2等储气库。
本发明主要在注气过程间歇期和采气过程能够继续对注采卤井溶腔继续造腔，该方法可以在储气库投产运行后，继续利用间歇期实现溶腔继续扩容，一方面可以缩短投产周期，提高造腔效率，另一方面解决了解决不对称造腔过程中溶腔“弃小用大”难题，同时可以提高岩盐资源开采率，充分利用盐穴资源。
本发明创新点及优点：
(1)本发明首次提出一种连通井盐穴气库注采气间歇期扩容方法，解决连通井造腔过程中溶腔不对称发育，导致“用大弃小”难题。
(2)本发明在可以缩短储库投产周期，提高造腔效率，同时可以提高岩盐资源开采率，充分利用盐穴空间资源。
(3)通过回注卤水补偿平衡压力时，可以减小腔内压力波动，维持腔内压力，提高腔体稳定性，同时有效减少垫底气。
附图说明
图1“三井连通”盐穴储气库注采气间歇期扩容造腔图示；
图2“两井连通”盐穴储气库注采气间歇期扩容造腔图示；
图3连通井盐穴储气库注采气间歇期扩容造腔流程图示。
其中图1中，1为注采气井，2为注排卤井，3为中间排卤井，4为注采气井盐穴溶腔，5为沉渣不溶物界面；6为沉渣内气水界面，7为连通井水平通道，8为注采卤井盐穴溶腔，9为注采卤井造腔中间过程腔体轮廓线，10为注采卤井造腔完成后腔体轮廓线，11中间排卤井盐穴溶腔，12为注采气井流量计，13为注采气井阀门，14为注采气井压力表，15为注排卤井流量计，16为注排卤井阀门，17为注采卤井压力表，18为中间排卤井流量计；19为中间排卤井阀门，20为中间排卤井压力表。
其中图2中，1’为注采气井，2’为注排卤井，3’为注排卤井中心管，4’为注采气井储气盐穴溶腔，5’溶腔不溶物沉渣，6’为气水界面；7’为连通井水平通道，8’为排卤井盐穴溶腔，9’为排卤井盐穴溶腔造腔阶段轮廓，10’为排卤井盐穴溶腔完成造腔后轮廓，11’为连通井水平通道最低点，12’为注采气井计量装置，13’为注采气井调制阀门，14’为注采气井注采气井压力表，15’为注排卤井环隙流量计，16’为注排卤井环隙阀门，17’为注排卤井环隙压力表，18’为注排卤井中心管流量计，19’为注排卤井中心管主阀门，20’为注排卤井中心管压力表。
其中图3中①为注气排卤流程，②为注水扩容流程，③为注水采气流程。
具体实施方式
以下结合某连通井盐穴储气库实施例进一步详细描述本发明：但并非是对本发明的限制，这些描述只是为了进一步阐述本发明的特征及优点，而不是对权利要求的限制。凡依照本发明公开内容所作的任何本领域的等同替换，均属本发明保护范围。
实施例1
江苏淮安某连通井盐穴储气库项目，项目利用连通井生产采卤形成连通井老腔改造形成储库，储存介质为天然气，盐穴深度约1800-2000米，设计运行压力10.3-27.8MPa。以先导试验工程A2-B45井组为例，A2为直井，生产注水较多，溶腔发育较大，体积为29.3万方，腔顶深度1821米；B45为斜井，注水较少，溶腔规模较小，体积8.7万方，腔顶深度1945米；两井腔顶深度差124米。因储气先导试验投产需要，A2井改造储气注采气(新改井B2)，中间通道新施工排卤井C3井，通道深度1982m，形成三井连通模式，B2井溶腔用于储气，B45井继续造腔，C2井为排卤井(图1)。
该先导试验井组注采气间歇期扩容造腔过程如下：
1)B2注气、C2井排卤过程，如工艺流程如图3中流程①；B2井注气，B2井与中间排卤C2井组成注采系统运行，注采卤井B45阀门16关闭，阀门13打开，B2注采气井注气，流量计12计量注气量，压力表14监测压力变化；中间排卤井C2排卤，打开阀门19，流量计18计量排卤量，压力表20监测压力变化，至注气完成；
2)B2注气排卤完成后，注采气井阀门13关闭；
3)B45井注水扩容、C2井排卤过程，如工艺流程如图3中流程②；B45注采卤井与C2中间排卤井组成注采系统运行，B45注采卤井打开阀门16，注淡水、淡盐水、制盐生产回水溶盐造腔，流量计15计量注气量，压力表17监测压力变化；C2中间排卤井打开阀门19排卤，流量计18计量排卤量，压力表20监测压力变化，至采气阶段；
4)B45井注水、B2井采气过程，如工艺流程如图3中流程③；B45注采卤井与B2注采气井组成注采系统运行，B45注采卤井打开阀门16，注淡水、淡盐水、制盐生产回水溶盐造腔，流量计15计量注气量，压力表17监测压力变化；B2采气，流量计12计量注气量，压力表14监测压力变化；C2中间排卤井阀门19关闭，至采气结束；
5)重复循环以上步骤多个周期，注气期110天(注气排卤时间80天，注气升压30天)，采气期90天；间歇期注水采卤造腔150天(3600小时)，注水量100-150方/h，间歇期可注水36-54万方，每个循环周期B45井上溶16-20米，平均每个周期上溶18米，按上溶高度设计7个注采周期，高度与B2井溶腔高度基本一致；溶腔体积每个注采周期增加1.8-5.4万方，平均2.8万方，按体积设计造腔周期为8个中区；最终取上溶高度造腔周期7个造腔周期，腔顶深度1819米，B45井溶腔体积28.3万方，按溶腔体积与注采气井侧溶腔规模、上溶高度相近，达到设计规模。
B2注采气井在注气排卤过程控制气水界面深度，B2井仅利用净溶腔空间储气，储气体积7325万方，气水界面深度1901米，与通道顶部最深点深度1982，在垂向上保持一定安全距离，预留高差为81m，底部形成水封界面，防止注采气井与排卤井发生串气，井口压力稳定在22Mpa；B45井静水柱压力19Mpa，注水泵压范围4-6.5Mpa，C2井出卤压力范围0.2-2.7Mpa，B2井压力波动范围0-3.5Mpa。
实施例2
江苏淮安某连通井盐穴储气库项目，以先导试验工程S3-Z86井组为例，S3为直井，生产注水较多，溶腔发育较大，体积为33.8万方，腔顶深度1878米，腔底2008m；Z86为斜井，注水较少，溶腔规模较小，体积10.0万方，腔顶深度2012米，腔底2074m，通道深度2099米；两井腔顶深度差134米。因储气先导试验投产需要，S3井改造储气注采气(新改气井ZK19-A)，Z86井改造注采卤井(新改井ZK19-B)，形成两井连通模式，ZK19-A井溶腔用于储气，ZK19-B井下中心管继续造腔(图2)。
该先导试验井组注采气间歇期扩容造腔过程如下：
(1)ZK19-B注排卤井下放中心管3’；
(2)ZK19-A注气、ZK19-B排卤过程，如工艺流程如图3中流程①；ZK19-A注采气井与ZK19-B注排卤井组成注采系统运行，ZK19-A注采气井注气，打开阀门13’，流量计12’计量注气量，压力表14’监测压力变化；ZK19-B排卤井排卤，关闭阀门，至注气完成；
(3)注气升压完成后，ZK19-A注采气井关闭19’，ZK19-B打开阀门16’，流量计15’计量注气量，压力表17’监测压力变化；
(4)ZK19-B注水扩容过程，如工艺流程如图3中流程②；ZK19-B注排卤井组成类似单井开采循环模式，1)ZK19-B注排卤井中心管采3’回注淡水、淡盐水、制盐生产回水溶盐造腔，生产套管2’与中心管采3’之间环隙排卤；2)ZK19-B注排卤井生产套管2’与中心管采3’之间环隙回注淡水、淡盐水、制盐生产回水溶盐造腔，中心管采3’排卤；至采气阶段；
(5)ZK19-B注水、ZK19-A采气过程，如工艺流程如图3中流程③；ZK19-B注排卤井与ZK19-A注采气井组成注采系统运行，ZK19-B注采卤井关闭阀门16’，打开阀门19’，中心管采3’注水；或打开阀门16’和阀门19’，生产套管2’与中心管采3’之间环隙同与时心管采3’同时注水；或打开阀门16’，关闭阀门19’，生产套管2’与中心管采3’之间环隙注水，ZK19-A至采气结束；
(6)重复循环以上(2)-(5)步骤多个周期，注气期110天(注气排卤时间80天，注气升压30天)，采气期90天；间歇期注水采卤造腔150天(3600小时)，注水量80-100方/h，间歇期可注水28.8-36万方，每个循环周期ZK19-B井上溶12-16米，平均每个周期上溶14米，按上溶高度设计10个注采周期，高度与ZX19-A井溶腔高度基本一致；溶腔体积每个注采周期增加1.5-3万方，平均2.8万方，按体积设计造腔周期为8.5个周期；最终取溶腔体积造腔周期8.5个造腔周期，井溶腔体积35万方，上溶高度1893米，按溶腔体积执行造腔，最终达到设计规模。
ZK19-A注采气井在注气排卤过程控制气水界面深度，ZK19-A井仅利用净溶腔空间和沉渣空隙空间储气，总储气体积1.22亿方，上部溶腔净体积33.9万方，储气9126万方；下部沉渣空隙空间11.8万方，空隙率50％，储气3074万方；储气气水界面深度2055米，进入沉渣深度47米，与通道顶部最深点深度2099米，在垂向上保持一定安全距离，预留高差为52m，底部形成水封界面，防止注采气井与排卤井发生串气，井口压力稳定在24.5Mpa；ZK19-B井出卤水柱压力24.66Mpa，注水管柱水柱压力20.55Mpa，注水泵压范围4.3-7.5Mpa，出卤压力范围0.19-3.4Mpa，ZK19-A井压力变化范围0-3.55Mpa。
本实施例的补偿平衡连通井盐穴压力，有效保障采气速度，避免负压导致管柱及井口设备变形或破坏，保证了储气库安全稳定运行；通过回注卤水补偿平衡压力时，可以减小腔内压力波动，维持腔内压力，提高腔体稳定性，同时有效减少垫底气。
Claims (8)
1.一种连通井“L”型溶腔储气库储气间歇期扩容调控方法，三井连通模式，其特征在于，包括以下步骤：
(1)注气排卤过程，1#注采气井与3#中间排卤井组成注采系统运行，2#注采卤井关闭，1#注采气井注气，3#中间排卤井排卤，至注气完成；
(2)注气升压完成后，1#注采气井关闭；
(3)注水扩容过程，2#注采卤井与3#中间排卤井组成注采系统运行，2#注采卤井注淡水、淡盐水、制盐生产回水溶盐造腔，3#中间排卤井排卤，至采气阶段；
(4)注水采气过程，2#注采卤井与1#注采气井组成注采系统运行，3#中间排卤井关闭，2#注采卤井注水，1#注采气井采气，至采气结束；
(5)重复循环以上步骤多个周期，直至2#注采卤井侧溶腔体积形成与1#注采气井侧溶腔体积规模相近或腔顶深度基本一致，达到设计规模。
2.一种连通井“L”型溶腔储气库储气间歇期扩容调控方法，两井连通模式，其特征在于，包括以下步骤：
(1)2#注排卤井下放中心管；
(2)注气排卤过程，1#注采气井与2#注排卤井组成注采系统运行，1#注采气井注气，2#排卤井排卤，至注气完成；
(3)注气升压完成后，1#注采气井关闭；
(4)注水扩容过程，2#注排卤井组成单井开采循环模式，2#注排卤井生产套管与中心管采用正、反循环采卤造腔，回注淡水、淡盐水、制盐生产回水溶盐造腔，至采气阶段；
(5)注水采气过程，2#注排卤井与1#注采气井组成注采系统运行，2#注采卤井注水，1#注采气井采气，至采气结束；
(6)重复循环以上(2)-(5)步骤多个周期，直至2#注采卤井侧溶腔体积形成与1#注采气井侧溶腔体积规模相近或腔顶深度基本一致，达到设计规模。
3.根据权利要求1或2所述的一种连通井“L”型溶腔储气库储气间歇期扩容调控方法，其特征在于：大溶腔体积范围20-60万方，用于注气投产；小溶腔体积范围3-20万方，用于间歇期注水造腔，两侧溶腔腔顶高差范围60-150m；中间排卤井溶腔体积范围3-5万方。
4.根据权利要求1或2所述的一种连通井“L”型溶腔储气库储气间歇期扩容调控方法，控制造腔循环周期，其特征在于，循环周期计算方法：
设定大溶腔体积为V1(m3)，腔顶深度为H1(m)；小溶腔体积为V2(m3)，腔顶深度为H2(m)；井组注采气间歇期注水生产d(天)，注水生产注水流量Q1(m3/h)，注水含盐浓度c1(kg/m3)，采卤流量Q2(m3/h)，采卤浓度c2(kg/m3)，单位采盐量溶腔成腔系数k1，平均上溶速度a(m/年)；
两侧溶腔体积差值(m3)：V0＝V1-V2；
两侧溶腔腔顶高度差值(m3)：H0＝H1-H2；
一个注采气间歇期注水量(m3)：Q0＝Q1*d*24；
一个注采气间歇期采卤量(m3)：Q0’＝Q2*d*24；
一个注采气间歇期采盐量(kg)：m0＝Q0’*c2-Q0*c1；
一个注采气间歇期形成溶腔体积(m3)：V3＝k1*m0/2.16；
根据腔顶上溶确定造腔循环周期数(次)：n1＝H0/a；
根据溶腔体积确定造腔循环周期数(次)：n2＝V0/V3；
比较判别n1、n2确定循环周期次数：当n1≥n2，造腔周期取n2；当n1<n2，造腔周期取n1。
5.根据权利要求4所述的一种连通井“L”型溶腔储气库储气间歇期扩容调控方法，其特征在于：所述大溶腔体积为V1取值20-60万方，小溶腔体积为V2取值5-20万方；井组注采气间歇期注水生产d取值(150-275天)，注水生产注水流量Q1取值80-150方/h，注水含盐浓度c1取值0-50g/l，采卤流量Q2取值90-142方/h，采卤浓度c2取值290-310g/l，单位体积溶盐成腔系数k1取值0.35-0.71，平均上溶速度a取值12-40m/年。
6.根据权利要求4所述的一种连通井“L”型溶腔储气库储气间歇期扩容调控方法，其特征在于，注气排卤井注气气水界面控制计算方法：
注采气井在注气排卤过程控制气水界面深度，气水界面深度与通道顶部最深点深度，在垂向上保持一定安全距离，预留高差不小于10m，底部形成水封界面，防止注采气井与排卤井发生串气，其中，注采气井溶腔上部净空间盐穴气水界面通过气水界面仪监测，进入沉渣空隙后气水界面深度根据排出卤水体积量(V)、声呐测出溶腔剖面截面积(S)、沉渣不溶物空隙率(n)、腔顶深度(H1)、顶部净溶腔高度(H2)、沉渣空隙气水界面深度(H3)参数计算得出，H3＝H1+H2+V/(S*n)。
7.根据权利要求4所述的一种连通井“L”型溶腔储气库储气间歇期扩容调控方法，其特征在于，压力平衡计算与控制：
设定注采气井井口压力P1，腔内气体压力P1’，注采卤井井口压力P2，注水密度ρ1，取值1.0-1.05g/l；中间井井口压力P3，卤水水密度ρ2，取值1.1-1.2g/l，注水井水头压力P4，排出卤水体积V3，沉渣空隙系数k2取值20％-60％，平均半径R，取值30-60m，净腔高H3，沉渣界面至气水界面深度H4，连通通道顶部最深度H5；
沉渣界面至气水界面深度：H4＝V3/π*R2*k2；
沉渣空隙内气液界面深度：H6＝H1+H3+H4；
压力平衡计算：P1+ρgH6＝P2+ρ1gH6＝P3+ρ2gH6，采卤井与储气井两侧压力系统维持平衡，储气井压力波动范围0-4MPa范围；
控制注水采卤压力，保证气水界面控制深度H5-H6≥10m，防止储气井气体串气至注采卤井。
8.根据权利要求4所述的一种连通井“L”型溶腔储气库储气间歇期扩容调控方法，其特征在于，注采气井需配套安装阀门、压力表、流量计、气水界面仪；注采卤井、中间排卤井、中心管配套安装阀门、压力表、流量计设备。
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| CN116557067A (zh) * | 2023-06-16 | 2023-08-08 | 江苏苏盐井神股份有限公司 | 一种连通井盐穴储气库采气过程压力平衡补偿装置及方法 |
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