RU2756076C1 - Method for constructing an underground tunnel reservoir in a rock salt reservoir of limited capacity - Google Patents
Method for constructing an underground tunnel reservoir in a rock salt reservoir of limited capacity Download PDFInfo
- Publication number
- RU2756076C1 RU2756076C1 RU2021103986A RU2021103986A RU2756076C1 RU 2756076 C1 RU2756076 C1 RU 2756076C1 RU 2021103986 A RU2021103986 A RU 2021103986A RU 2021103986 A RU2021103986 A RU 2021103986A RU 2756076 C1 RU2756076 C1 RU 2756076C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- well
- vertical
- directional
- wells
- salt
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G5/00—Storing fluids in natural or artificial cavities or chambers in the earth
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретение The technical field to which the invention relates
Предлагаемое техническое решение относится к строительству подземных резервуаров через скважины в каменной соли путем ее растворения и может быть использовано в нефтяной, газовой и химической промышленности при создании подземных хранилищ и для добычи соли через скважины.The proposed technical solution relates to the construction of underground reservoirs through wells in rock salt by dissolving it and can be used in the oil, gas and chemical industries when creating underground storage facilities and for extracting salt through wells.
Уровень техникиState of the art
Известен способ сооружения подземного тоннельного резервуара в пласте каменной соли ограниченной мощности, предусматривающий бурение вертикальной и вертикально-горизонтальной скважин с выходом последней в горизонтальное положение вблизи подошвы соляного пласта, монтаж в скважинах обсадной и технологической колонн труб, сбойку скважин по соляному пласту, растворение пород подачей воды через технологическую колонну труб одной скважины с отбором рассола по технологической колонне труб другой скважины (В.А.Казарян «Подземное хранение углеводородов в солевых отложениях». - М. - Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2006, с. 260-264).There is a known method of constructing an underground tunnel reservoir in a rock salt layer of limited capacity, which provides for drilling vertical and vertical-horizontal wells with the latter in a horizontal position near the bottom of the salt layer, installation of casing and technological pipe strings in the wells, collapsing wells along the salt layer, dissolving rocks by feeding water through the technological pipe string of one well with brine extraction through the technological pipe string of the other well (V.A.Kazaryan "Underground storage of hydrocarbons in salt deposits". - M. - Izhevsk: Institute of Computer Research, 2006, pp. 260-264).
Недостатком способа является сложная технология проводки скважин, использование нерастворителя для контроля растворения соли вблизи башмаков обсадных колонн скважин, а также необходимость создания предварительных выработок на каждой из скважин.The disadvantage of this method is the complex technology of drilling wells, the use of a non-solvent to control salt dissolution near the shoes of the casing strings of the wells, as well as the need to create preliminary workings at each of the wells.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ сооружения подземного тоннельного резервуара в пласте каменной соли ограниченной мощности, предусматривающий бурение вертикальной и направленной скважин с выходом направленной скважины в горизонтальное положение над подошвой соляного пласта, монтаж в скважинах обсадной и технологической колонн труб, сбойку скважин по соляному пласту, растворение пород подачей воды через технологическую колонну труб направленной скважины с отбором рассола по технологической колонне труб вертикальной скважины (Патент РФ №2258652, опубл. 20.08.2005, МПК 7 В 65 G 5/00, Е 21 В 7/06).The closest to the claimed technical solution is a method for the construction of an underground tunnel reservoir in a rock salt layer of limited capacity, providing for the drilling of vertical and directional wells with the exit of a directional well in a horizontal position above the bottom of the salt layer, installation in the wells of the casing and technological pipe strings, the connection of wells for salt formation, dissolution of rocks by supplying water through the technological pipe string of a directional well with the extraction of brine along the technological pipe string of a vertical well (RF Patent No. 2258652, publ. 08/20/2005, IPC 7 B 65 G 5/00, E 21 B 7/06).
Недостатком способа является закачка нерастворителя в направленную скважину и создание подготовительной выработки вблизи башмака обсадной колонны направленной скважины для предотвращения растворения соли вблизи башмака обсадной колонны, т. к. не существует технических средств контроля уровня нерастворителя в невертикальных скважинах. Кроме того, в процессе сооружения выработки происходит растворение соли вдоль технологической колонны направленной скважины, поэтому она свободно висит в заполненной рассолом выработке и в процессе закачки воды при операциях «пуск» и «останов» может раскачиваться, потерять устойчивость и оборваться. При отсутствии контроля или некачественном контроле уровня нерастворителя возможно растворение соли непосредственно под кровлей соляного пласта вблизи башмака обсадной колонны направленной скважины, обнажение кровли на большой площади, обрушение кровли соляного пласта, обрыв технологической колонны, разрушение обсадной колонны и потеря герметичности как в период строительства, так и в процессе эксплуатации резервуара. Кроме того, способ может быть использован только при строго горизонтальной кровле соляного пласта, т. к. необходимым условием его осуществления является поддержание границы раздела нерастворитель-рассол в вертикальной скважине на уровне или над уровнем границы раздела нерастворитель-рассол в подготовительной выработке горизонтальной части сооружаемой выработки, причем фиксация момента окончания строительства производится по перетоку нерастворителя из горизонтальной части выработки в вертикальную скважину.The disadvantage of this method is the injection of a non-solvent into a directional well and the creation of a preparatory development near the casing shoe of a directional well to prevent salt dissolution near the casing shoe, since there are no technical means for monitoring the level of non-solvent in non-vertical wells. In addition, during the construction of the mine, salt dissolves along the technological string of the directional well, so it hangs freely in the brine-filled mine and during the water injection during the “start-up” and “shutdown” operations it can swing, lose stability and break off. In the absence of control or poor quality control of the level of nonsolvent, salt may dissolve directly under the top of the salt formation near the casing shoe of a directional well, exposure of the roof over a large area, collapse of the top of the salt formation, breakage of the process string, destruction of the casing and loss of tightness both during construction and and during the operation of the tank. In addition, the method can be used only with a strictly horizontal roof of the salt layer, since a necessary condition for its implementation is the maintenance of the non-solvent-brine interface in a vertical well at or above the level of the non-solvent-brine interface in the preparatory development of the horizontal part of the construction being constructed. , moreover, the moment of completion of construction is recorded by the overflow of the non-solvent from the horizontal part of the working to the vertical well.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention
Решаемая задача заключается в повышении устойчивости и надежности подземного резервуара за счет предотвращения растворения соли вблизи башмака обсадной колонны направленной скважины.The problem being solved is to increase the stability and reliability of the underground reservoir by preventing salt dissolution near the casing shoe of a directional well.
В сравнении с прототипом предложенное техническое решение обладает следующими преимуществами:In comparison with the prototype, the proposed technical solution has the following advantages:
- Упрощается технология и сокращается время сооружения подземного резервуара;- The technology is simplified and the construction time of the underground reservoir is reduced;
- Не требуется создание подготовительной выработки на направленной скважине;- It is not required to create a preparatory working in a directional well;
- Не требуется использование нерастворителя;- The use of a non-solvent is not required;
- Не требуется вести контроль уровня нерастворителя в направленной скважине.- It is not required to monitor the level of non-solvent in the directional well.
Сущность предлагаемого способа заключается в использовании способа сооружения подземного тоннельного резервуара в пласте каменной соли ограниченной мощности, предусматривающего бурение вертикальной и направленной скважин с выходом направленной скважины в горизонтальное положение вблизи подошвы соляного пласта, монтаж в скважинах обсадной и технологической колонн труб, установку башмака технологической колонны труб направленной скважины на выходе этой скважины в горизонтальное положение над подошвой пласта, сбойку скважин по соляному пласту, растворение пород подачей воды через технологическую колонну труб направленной скважины с отбором рассола по технологической колонне труб вертикальной скважины.The essence of the proposed method lies in the use of a method for the construction of an underground tunnel reservoir in a rock salt layer of limited capacity, providing for the drilling of vertical and directional wells with a directional well exit to a horizontal position near the bottom of the salt layer, installation in the wells of the casing and technological pipe strings, installation of a shoe for the technological pipe string directional well at the exit of this well to a horizontal position above the bottom of the formation, shaping of wells along the salt layer, dissolution of rocks by supplying water through the technological pipe string of the directional well with brine withdrawal through the technological pipe string of the vertical well.
Согласно предлагаемому способу, проводка направленной скважины после отклонения от вертикали осуществляется по волнообразной траектории до выхода на горизонтальную траекторию под пластом каменной соли с последующим подъемом выше подошвы пласта и выходом в горизонтальное положение вблизи подошвы пласта. According to the proposed method, the directional well is driven after deviation from the vertical along a wave-like trajectory until it reaches a horizontal trajectory under the rock salt layer, followed by a rise above the bottom of the formation and going into a horizontal position near the bottom of the formation.
Волнообразная траектория обеспечивает создание гидрозатвора, препятствующего проникновению воды или ненасыщенного рассола в ствол направленной скважины, и предотвращает растворение соли вдоль ствола скважины. За счет этого технологическая колонна направленной скважины в процессе сооружения резервуара находится внутри ствола скважины, ограничивающего ее перемещение, не теряет устойчивость, что дает возможность увеличения расхода воды и сокращения срока строительства резервуара. Исключается возможность растворения соли под кровлей соляного пласта вблизи башмака обсадной колонны направленной скважины, что предотвращает обрушение пород вблизи башмака, разрушение обсадной колонны и потерю герметичности, повышает устойчивость подземного резервуара. Кроме того, отпадает необходимость контроля растворения соли вблизи башмака обсадной колонны направленной скважины.The undulating trajectory provides a hydraulic seal that prevents water or unsaturated brine from entering the directional wellbore and prevents salt dissolution along the wellbore. Due to this, the technological string of the directional well during the construction of the reservoir is inside the wellbore, which limits its movement, does not lose stability, which makes it possible to increase the water consumption and reduce the construction time of the reservoir. The possibility of salt dissolution under the top of the salt formation near the casing shoe of the directional well is excluded, which prevents the rocks from collapsing near the shoe, the destruction of the casing and loss of tightness, and increases the stability of the underground reservoir. In addition, there is no need to control salt dissolution near the directional well casing shoe.
Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials
Предлагаемый способ сооружения тоннельного резервуара поясняется схемой на фиг. 1.The proposed method for constructing a tunnel tank is illustrated by the diagram in Fig. 1.
Изображение на фиг. 1 включает вертикальную 1 и направленную 2 скважины, пласт каменной соли ограниченной мощности 3. Вертикальная скважина оборудована обсадной 4 и технологической 5 колоннами. Направленная скважина оборудована обсадной 6 и технологической 7 колоннами. В результате растворения соли создается тоннельный резервуар 8.The image in FIG. 1 includes vertical 1 and directional 2 wells, rock salt layer of
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Способ осуществляют следующим образом. Бурят вертикальную скважину 1, оборудуют ее обсадной 4 и технологической 5 колоннами. Технологическую колонну устанавливают над подошвой пласта соли 3. Затем бурят направленную скважину 2 таким образом, чтобы после отклонения от вертикали ее траектория шла с увеличением угла наклона к вертикали до выхода на горизонтальную траекторию под пластом каменной соли с последующим подъемом выше подошвы пласта и выходом в горизонтальное положение вблизи подошвы пласта. При дальнейшей проводке скважины вблизи подошвы пласта осуществляют сбойку направленной скважины 2 с вертикальной скважиной 1. Если при производстве буровых работ вертикальная 1 и направленная 2 скважины не соединились между собой, то осуществляют сбойку по соляному пласту 3 одним из известных способов, например, гидроразрывом соляного пласта 3 или растворением пород в вертикальной скважине 1 подачей воды по технологической колонне труб 5 и отбором рассола по обсадной колонне труб 4. После этого спускают в скважину 2 технологическую колонну труб 7, устанавливая башмак технологической колонны на выходе скважины в горизонтальное положение над подошвой пласта соли. Затем ведут растворение пород подачей воды через технологическую колонну труб 7 направленной скважины с отбором рассола по технологической колонне труб 5 вертикальной скважины до создания подземного резервуара 8 заданного объема.The method is carried out as follows. Drill a
Пример использования. При строительстве подземного хранилища природного газа подземный тоннельный резервуар 8 объемом 280 тысяч м3 сооружают в интервале глубин 1010-1055 м соляного пласта 3 ограниченной мощности. Первоначально бурят вертикальную скважину 1 до подошвы соляного пласта 3, в ней устанавливают обсадную колонну труб 4 диаметром 245 мм на отметке кровли пласта и технологическую колонну труб 5 диаметром 168 мм на отметке 1054,5 м. После этого бурят направленную скважину 2 по волнообразной траектории. На глубине 790 м забуривают наклонно направленный участок долотом 295,3 мм с интенсивностью искривления до 2 град/10м с увеличением угла наклона к вертикали до выхода на кровлю соляного пласта 3. Затем спускают и цементируют на отметке кровли пласта обсадную колонну труб 6 диаметром 245 мм. После чего продолжают бурение долотом 215,9 мм с интенсивностью искривления до 4 град/10м до выхода на горизонтальную траекторию под пластом каменной соли 3 на расстоянии 4 м от пласта с последующим подъемом выше подошвы пласта и выходом в горизонтальное положение вблизи подошвы соляного пласта 3. Затем продолжают бурение по горизонтальной траектории до сбойки с вертикальной скважиной 1. Для сбойки скважин подают воду по технологической колонне труб 5 и отбирают образующийся рассол по обсадной колонне 4 до появления гидравлической связи между скважинами 1 и 2. Длина горизонтального участка направленной скважины 2 около 300 м. После сбойки спускают в направленную скважину технологическую колонну труб 7 диаметром 146 мм, при этом башмак технологической колонны труб 7 устанавливают на выходе этой скважины в горизонтальное положение над подошвой соляного пласта 3 на расстоянии около 300 м от вертикальной скважины. В технологическую колонну труб 7 подают воду с расходом 300 м3/ч, а образующийся рассол с расходом около 300 м3/ч отбирают по технологической колонне труб 5 вертикальной скважины 1. После того, как из выработки будет извлечено с рассолом около 510 тысяч т соли, заканчивают сооружение подземного резервуара 8.Usage example. During the construction of an underground natural gas storage, an
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021103986A RU2756076C1 (en) | 2021-02-17 | 2021-02-17 | Method for constructing an underground tunnel reservoir in a rock salt reservoir of limited capacity |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021103986A RU2756076C1 (en) | 2021-02-17 | 2021-02-17 | Method for constructing an underground tunnel reservoir in a rock salt reservoir of limited capacity |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2756076C1 true RU2756076C1 (en) | 2021-09-27 |
Family
ID=77851969
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021103986A RU2756076C1 (en) | 2021-02-17 | 2021-02-17 | Method for constructing an underground tunnel reservoir in a rock salt reservoir of limited capacity |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2756076C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2861428A (en) * | 1953-12-28 | 1958-11-25 | Phillips Petroleum Co | Underground storage cavern having laterally spaced well and method therefor |
SU1820597A1 (en) * | 1990-11-29 | 1996-10-20 | Украинский научно-исследовательский институт природных газов | Method of building underground gas storages in low amplitude water bearing structures or water encroached gas bearing beds |
RU2236579C1 (en) * | 2003-07-02 | 2004-09-20 | Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет) | Method for creating underground reservoirs in rock-salt formations |
RU2258652C1 (en) * | 2004-02-17 | 2005-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "Подземгазпром" | Method for underground tunnel reservoir building in rock salt bed having limited thickness |
-
2021
- 2021-02-17 RU RU2021103986A patent/RU2756076C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2861428A (en) * | 1953-12-28 | 1958-11-25 | Phillips Petroleum Co | Underground storage cavern having laterally spaced well and method therefor |
SU1820597A1 (en) * | 1990-11-29 | 1996-10-20 | Украинский научно-исследовательский институт природных газов | Method of building underground gas storages in low amplitude water bearing structures or water encroached gas bearing beds |
RU2236579C1 (en) * | 2003-07-02 | 2004-09-20 | Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет) | Method for creating underground reservoirs in rock-salt formations |
RU2258652C1 (en) * | 2004-02-17 | 2005-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "Подземгазпром" | Method for underground tunnel reservoir building in rock salt bed having limited thickness |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9581006B2 (en) | Traveling undercut solution mining systems and methods | |
US2787455A (en) | Method for developing cavities in salt or other soluble rock | |
RU2421586C1 (en) | Procedure for construction of horizontal well in devonian strata | |
KR20050042501A (en) | Three-dimensional well system for accessing subterranean zones | |
CN110761766B (en) | Control process for selective solution mining cavity construction of layered rock salt | |
RU2612061C1 (en) | Recovery method of shale carbonate oil field | |
US20100225154A1 (en) | Method for Simultaneously Mining Vertically Disposed Beds | |
CN101936153A (en) | Method for exploiting coal bed gas by water power spray drilling for releasing pressure | |
US3439953A (en) | Apparatus for and method of mining a subterranean ore deposit | |
RU2065973C1 (en) | Method for degassing accompanying seams | |
US3941422A (en) | Method of interconnecting wells for solution mining | |
RU2756076C1 (en) | Method for constructing an underground tunnel reservoir in a rock salt reservoir of limited capacity | |
CN114961673A (en) | Expansion method for salt cavern gas storage | |
US3632171A (en) | Method of controlling growth of brine wells | |
US3556597A (en) | Telescopic washdown liner and method of solution mining | |
US3442553A (en) | Slurry mining of carnallite | |
RU2776441C1 (en) | Method for constructing an underground tunnel reservoir in a suite of rock salt formations of limited capacity | |
RU2754232C1 (en) | Method for constructing an underground tunnel reservoir in a rock salt reservoir of limited capacity | |
CN114607318A (en) | Fracturing cooperative construction method for combined production and drilling of multi-layer horizontal well for deep coal bed methane | |
RU2258652C1 (en) | Method for underground tunnel reservoir building in rock salt bed having limited thickness | |
CN111594122A (en) | Open hole dragging staged fracturing method for ultra-short radius horizontal well | |
RU2256796C1 (en) | Method for extraction of mineral resources and device for realization of said method | |
RU2264965C2 (en) | Method for underground reservoir building in rock salt | |
RU2642900C1 (en) | Method acid treatment for reservoirs with water-oil contact | |
RU2807619C2 (en) | Method of borehole hydraulic mining of minerals and a device for its implementation |