WO2022177464A1 - Method of forming an underground reservoir in a stratum of rock salt - Google Patents
Method of forming an underground reservoir in a stratum of rock salt Download PDFInfo
- Publication number
- WO2022177464A1 WO2022177464A1 PCT/RU2022/000038 RU2022000038W WO2022177464A1 WO 2022177464 A1 WO2022177464 A1 WO 2022177464A1 RU 2022000038 W RU2022000038 W RU 2022000038W WO 2022177464 A1 WO2022177464 A1 WO 2022177464A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- vertical
- well
- horizontal
- technological
- salt
- Prior art date
Links
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 title claims abstract description 48
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 title claims abstract description 12
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 29
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 36
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 21
- 239000012267 brine Substances 0.000 claims description 20
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 17
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 17
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 12
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 6
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
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
Definitions
- 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 to create underground storage facilities and to extract salt through wells.
- a known method of constructing an underground tunnel reservoir in a bed of rock salt of limited power involving the drilling of vertical and directional (vertical-horizontal) wells with the output of a directional (vertical-horizontal) well in a horizontal position near the bottom of the salt reservoir, installation of casing and technological pipe strings in the wells, shutdown of wells in a salt reservoir, injection of a non-solvent, dissolution of rocks by supplying water through the process pipe string of a directed well with brine extraction along the process pipe string of a vertical well (RU 2258652, publ. 20.08.2005).
- the disadvantage of this method is the uneven dissolution of salt along the length of the tunnel tank, since the most intensive dissolution occurs above the shoe of the technological pipe string of a directional (vertical-horizontal) well, and the least intensive - near the vertical well, which leads to incomplete use of the formation thickness.
- the disadvantage of this method is the download non-solvent into a directional well and creating a development near the casing shoe of the directional well.
- the method can be implemented only with a strictly horizontal roof of the salt reservoir, since a necessary condition for its implementation is to maintain the non-solvent-brine interface in a vertical well at or above the level of the non-solvent-brine interface in the development working or the horizontal part of the working working being constructed, moreover, the fixation of the moment of completion of construction is carried out by the flow of the non-solvent from the horizontal part of the mine to the vertical well.
- the disadvantage of this method is the uneven dissolution of salt along the length of the tunnel reservoir, since the salt is predominantly dissolved near the vertical well, where the dissolution process is longer, as a result of which the salt reservoir will be mined to its full height, exposing the casing shoe of the vertical well before sufficient salt dissolution occurs. along the length of the tank.
- the method involves moving the technological column of pipes of a vertical-horizontal well, which is technically difficult and can lead to a break in the string.
- the proposed solution has the following advantages: the ability to control the formation of an underground reservoir through the use of a non-solvent injected into a vertical well;
- the essence of the proposed method lies in the use of the method of constructing an underground tunnel reservoir in a rock salt formation of limited thickness, which involves drilling vertical and vertical-horizontal wells with the latter in a horizontal position near the bottom of the salt formation, installation of casing and technological pipe strings in the wells with the shoes of technological columns pipes at the bottom of the salt formation, shutting down wells, dissolving salt by supplying water through the technological string of pipes of a vertical-horizontal well and withdrawing brine through the technological string of pipes of a vertical well, changing the point of water supply to the mine under construction during the transition to the next stage of dissolution.
- a technological pipe string is installed on a vertical well, consisting of two coaxially located hanging strings, a non-solvent is pumped into the annular space of the casing and external hanging strings and a development working is created with dimensions that ensure the shutdown of vertical and vertical-horizontal wells.
- Two coaxially located suspended columns in a vertical well make it possible to create a development working.
- the injection of a non-solvent into a vertical well makes it possible to control the dissolution of salt in the top of the development working and near the well.
- a periodic change in the point of water supply to the development under construction is carried out by installing a packer in the technological column of a vertical-horizontal well and subsequent perforation of the column in front of the packer.
- the packer is installed to exclude the passage of water to the previous point of its supply and uncontrolled salt dissolution.
- the level of non-solvent in the vertical well is raised in such a way as to slow down the dissolution of salt in the ceiling of the development working and prevent the top of the salt formation from being exposed near the casing shoe of the vertical well until the construction of the underground reservoir is completed.
- the inner overhead string is removed from the vertical well, and the brine is taken along the outer overhead string.
- FIG. 1 shows a diagram of the method of construction after the creation of a preparatory development in a vertical well and well shutdown.
- FIG. 2 shows a diagram of the method of construction after the last stage of creating a working.
- the images in Fig. 1 and 2 include vertical 1 and vertical-horizontal 2 wells, rock salt formation of limited thickness 3.
- Vertical well 1 is equipped with a casing string 4 and a technological string consisting of external 5 and internal 6 hanging columns. In the space between the casing string 4 and the external hanging string 5 there is a non-solvent 7, which has an interface with the brine at level 8.
- a development working 9 is created in the lower part of the well 1.
- the vertical-horizontal well 2 is equipped with a casing string 10 and a technological string 11
- the shoe of the technological column of a vertical-horizontal well 2 corresponding to the water supply point before the first stage of creating a working, is set to position 12.
- the method is carried out as follows. First, a vertical well is drilled 1. Well 1 is equipped with a casing string 4 and two coaxially located outboard outer 5 and inner 6 columns. The outer hanging string 5 is installed at a depth above the bottom of the salt formation 3, and the inner hanging string 6 is near the bottom of the formation 3. A non-solvent 7 is pumped into the well 1, setting the non-solvent-brine interface 8 to the depth of the mark of the outer shoe. suspension column 5. Water is pumped through the external suspension column 5 and brine is taken along the internal suspension column 6, as a result of which a development working 9 is created. 11, the shoe of which is set at a certain distance from the vertical well to position 12.
- the level of non-solvent in well 1 is raised, water is pumped through the technological column 11 and brine is taken from the hanging columns 5 and 6 of well 1.
- the inner suspension string 6 is withdrawn from the vertical well 1, and the brine is taken along the external suspension string 5.
- a packer 13 is installed in the technological string 11 and the string 11 is perforated, creating perforations 16.
- the level of the non-solvent in the well 1 is raised, water is pumped through the technological string 11 and the brine is taken along the overhead string 5. After extracting a certain volume of salt and creating a working 20, the second stage ends.
- packer 14 is installed, perforations 17 are created, lifted level of non-solvent, water is pumped in and brine is taken, extracting a certain amount of salt, creating a development 21 at the third stage. Similarly, operations are carried out at the fourth stage, after which an underground reservoir 22 is created.
- an underground reservoir 22 with a volume of 350 thousand m3 is constructed in the depth interval of 1150-1200 m of the salt reservoir 3.
- a vertical well 1 is drilled 1 m deeper than the sole of the salt reservoir 3
- a casing string 4 is installed to a depth of 1150 m, then into the well hanging columns 5 and 6 are lowered to a depth of 1198 and 1199.5 m, respectively.
- Non-solvent 7 is pumped to the level of 8 - 1198 m. controlled by geophysical methods through a vertical well 1 using downhole tools on a cable.
- Cylindrical developmental working 9 is eroded with a height of 2 m and a radius of 2 m.
- the level of non-solvent in the development working 9 is set 10 m above the mark at which the wells 1 and 2 failed.
- Water is supplied to the technological column 11 at a flow rate 250 m 3 / hour, and the resulting brine is taken along the technological column of the vertical well along the suspended columns 5 and 6.
- a working is formed 19.
- a packer 13 is installed in the technological column 11 at a distance of 150 m from the vertical well. Then the column 11 is perforated in front of the packer 13 in such a way that the total area of the perforations was twice the flow section of the column 11.
- a new water supply point 16 is created.
- the level of non-solvent in the development working 9 is raised by 10 m. hour, and the resulting brine is taken along the technological column of the vertical well 1 along the hanging columns 5 and 6.
- a working 20 is formed.
- a packer 14 is installed in the technological column 11 at a distance of 240 m from the vertical well. column 11 before the packer as well as after the first stage.
- a new water supply point 17 is created.
- the level of non-solvent in the development working 9 is raised by 10 m.
- the proposed technical solution was implemented when creating an underground tunnel reservoir in a rock salt seam of limited capacity at one of the underground gas storage facilities in the Russian Federation.
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
The invention relates to forming underground reservoirs by dissolving rock salt via a vertical and a vertical/horizontal borehole. In an initial step, a working pipe string consisting of two suspended strings is installed in the vertical borehole, a nonsolvent is injected into the borehole, and a preparatory opening is created having dimensions that allow the linking of the vertical and vertical/horizontal boreholes. The point at which water is fed into the opening under formation is periodically changed by means of installing a packer in the working string of the vertical/horizontal borehole and subsequently perforating said string ahead of the packer. The level of the nonsolvent in the vertical borehole is periodically raised in order to prevent exposure of the roof of the salt stratum in the vicinity of the shoe of a casing string. The invention makes it possible to increase the efficiency with which a reservoir is formed and to provide for high reservoir capacity.
Description
СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ ПОДЗЕМНОГО РЕЗЕРВУАРА В ПЛАСТЕ КАМЕННОЙ СОЛИ METHOD FOR CONSTRUCTING UNDERGROUND TANK IN ROCK SALT LEVEL
Область техники Technical field
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 to create underground storage facilities and to extract salt through wells.
Уровень техники State of the art
Известен способ сооружения подземного тоннельного резервуара в пласте каменной соли ограниченной мощности, предусматривающий бурение вертикальной и направленной (вертикально-горизонтальной) скважин с выходом направленной (вертикально-горизонтальной) скважины в горизонтальное положение вблизи подошвы соляного пласта, монтаж в скважинах обсадной и технологической колонн труб, сбойку скважин по соляному пласту, закачку нерастворителя, растворение пород подачей воды через технологическую колонну труб направленной скважины с отбором рассола по технологической колонне труб вертикальной скважины (RU 2258652, опубл. 20.08.2005). A known method of constructing an underground tunnel reservoir in a bed of rock salt of limited power, involving the drilling of vertical and directional (vertical-horizontal) wells with the output of a directional (vertical-horizontal) well in a horizontal position near the bottom of the salt reservoir, installation of casing and technological pipe strings in the wells, shutdown of wells in a salt reservoir, injection of a non-solvent, dissolution of rocks by supplying water through the process pipe string of a directed well with brine extraction along the process pipe string of a vertical well (RU 2258652, publ. 20.08.2005).
Недостатком способа является неравномерное растворение соли по длине тоннельного резервуара, так как наиболее интенсивное растворение идет над башмаком технологической колонны труб направленной (вертикально-горизонтальной) скважины, а наименее интенсивное - вблизи вертикальной скважины, что приводит к неполному использованию мощности пласта. Кроме того, недостатком способа является закачка
нерастворителя в направленную скважину и создание подготовительной выработки вблизи башмака обсадной колонны направленной скважины. При том, что не существует технических средств контроля уровня нерастворителя в направленных скважинах, отсутствие или недостоверный контроль не позволяют поддерживать необходимый уровень нерастворителя вблизи направленной (вертикально-горизонтальной) скважины, что может привести к растворению соли вблизи башмака обсадной колонны направленной (вертикально-горизонтальной) скважины, обнажению кровли соляного пласта с возможным ее обрушением и потере герметичности подземного резервуара. Кроме того, способ может быть реализован только при строго горизонтальной кровле соляного пласта, так как 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 или 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 uneven dissolution of salt along the length of the tunnel tank, since the most intensive dissolution occurs above the shoe of the technological pipe string of a directional (vertical-horizontal) well, and the least intensive - near the vertical well, which leads to incomplete use of the formation thickness. In addition, the disadvantage of this method is the download non-solvent into a directional well and creating a development near the casing shoe of the directional well. While there are no technical means to control the level of non-solvent in directional wells, the absence or unreliable control does not allow maintaining the required level of non-solvent near the directional (vertical-horizontal) well, which can lead to the dissolution of salt near the casing shoe of the directional (vertical-horizontal) wells, exposure of the roof of the salt layer with its possible collapse and loss of tightness of the underground reservoir. In addition, the method can be implemented only with a strictly horizontal roof of the salt reservoir, since a necessary condition for its implementation is to maintain the non-solvent-brine interface in a vertical well at or above the level of the non-solvent-brine interface in the development working or the horizontal part of the working working being constructed, moreover, the fixation of the moment of completion of construction is carried out by the flow of the non-solvent from the horizontal part of the mine to the vertical well.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является принятый за прототип 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 с расположением башмаков технологических колонн труб у подошвы
соляного пласта, сбойку скважин, растворение соли подачей воды через технологическую колонну труб вертикально-горизонтальной скважины и отбором рассола по технологической колонне труб вертикальной скважины, изменение точки подачи воды в сооружаемую выработку при переходе к следующему этапу растворения (В.А. Мазуров "Подземные газонефтехранилища в отложениях каменной соли". М., "Недра", 1982, с. 129-132). Closest to the claimed technical solution is the method adopted for the prototype of constructing an underground tunnel tank in a rock salt formation of limited power, which involves drilling vertical and vertical-horizontal wells with the latter in a horizontal position near the bottom of the salt formation, installation of casing and technological pipe strings in wells with the location of the shoes of technological columns of pipes at the sole salt reservoir, shutting down wells, dissolving salt by supplying water through the technological column of pipes of a vertical-horizontal well and withdrawing brine along the technological column of pipes of a vertical well, changing the point of water supply to the constructed working during the transition to the next stage of dissolution (V.A. Mazurov "Underground gas and oil storage facilities in rock salt deposits". M., "Nedra", 1982, pp. 129-132).
Недостатком способа является неравномерное растворение соли по длине тоннельного резервуара, так как преимущественно растворяется соль вблизи вертикальной скважины, где процесс растворения более длителен, вследствие чего соляной пласт будет отработан на всю высоту с обнажением башмака обсадной колонны вертикальной скважины до того, как произойдет достаточное растворение соли по длине резервуара. Кроме того, способ предполагает перемещение технологической колонны труб вертикально-горизонтальной скважины, что технически сложно и может привести к обрыву колонны. The disadvantage of this method is the uneven dissolution of salt along the length of the tunnel reservoir, since the salt is predominantly dissolved near the vertical well, where the dissolution process is longer, as a result of which the salt reservoir will be mined to its full height, exposing the casing shoe of the vertical well before sufficient salt dissolution occurs. along the length of the tank. In addition, the method involves moving the technological column of pipes of a vertical-horizontal well, which is technically difficult and can lead to a break in the string.
Раскрытие сущности изобретения Решаемая задача заключается в повышении эффективности сооружения подземного тоннельного резервуара в каменной соли за счет управления процессом его формирования: Disclosure of the essence of the invention The problem to be solved is to increase the efficiency of the construction of an underground tunnel reservoir in rock salt by controlling the process of its formation:
В сравнении с прототипом предложенное техническое решение имеет следующие преимущества: возможность управления процессом формирования подземного резервуара за счет применения нерастворителя, закачиваемого в вертикальную скважину; In comparison with the prototype, the proposed solution has the following advantages: the ability to control the formation of an underground reservoir through the use of a non-solvent injected into a vertical well;
- получение подземного резервуара с большим геометрическим объемом и вместимостью при данной мощности соляного пласта;
- обеспечение надежности и непрерывности технологического процесса создания резервуара за счет контролируемого изменения точки подачи воды в сооружаемую выработку. - obtaining an underground reservoir with a large geometric volume and capacity at a given thickness of the salt reservoir; - ensuring the reliability and continuity of the technological process of creating a reservoir due to a controlled change in the point of water supply to the constructed working.
Сущность предлагаемого способа заключается в использовании способа сооружения подземного тоннельного резервуара в пласте каменной соли ограниченной мощности, предусматривающего бурение вертикальной и вертикально- горизонтальной скважин с выходом последней в горизонтальное положение вблизи подошвы соляного пласта, монтаж в скважинах обсадных и технологических колонн труб с расположением башмаков технологических колонн труб у подошвы соляного пласта, сбойку скважин, растворение соли подачей воды через технологическую колонну труб вертикально-горизонтальной скважины и отбором рассола по технологической колонне труб вертикальной скважины, изменение точки подачи воды в сооружаемую выработку при переходе к следующему этапу растворения. The essence of the proposed method lies in the use of the method of constructing an underground tunnel reservoir in a rock salt formation of limited thickness, which involves drilling vertical and vertical-horizontal wells with the latter in a horizontal position near the bottom of the salt formation, installation of casing and technological pipe strings in the wells with the shoes of technological columns pipes at the bottom of the salt formation, shutting down wells, dissolving salt by supplying water through the technological string of pipes of a vertical-horizontal well and withdrawing brine through the technological string of pipes of a vertical well, changing the point of water supply to the mine under construction during the transition to the next stage of dissolution.
Согласно предлагаемому способу, на вертикальной скважине устанавливают технологическую колонну труб, состоящую из двух соосно расположенных подвесных колонн, в межтрубное пространство обсадной и внешней подвесной колонн закачивают нерастворитель и создают подготовительную выработку с размерами, обеспечивающими сбойку вертикальной и вертикально- горизонтальной скважин. According to the proposed method, a technological pipe string is installed on a vertical well, consisting of two coaxially located hanging strings, a non-solvent is pumped into the annular space of the casing and external hanging strings and a development working is created with dimensions that ensure the shutdown of vertical and vertical-horizontal wells.
Две соосно расположенные подвесные колонны в вертикальной скважине, по одной из которых закачивается вода, а по другой отбирается рассол, позволяют осуществить создание подготовительной выработки.
Закачка нерастворителя в вертикальную скважину позволяет контролировать растворение соли в потолочине подготовительной выработки и вблизи скважины. Two coaxially located suspended columns in a vertical well, one of which pumps water and the other takes brine, make it possible to create a development working. The injection of a non-solvent into a vertical well makes it possible to control the dissolution of salt in the top of the development working and near the well.
Согласно предлагаемому способу, периодическое изменение точки подачи воды в сооружаемую выработку осуществляется путем установки в технологической колонне вертикально-горизонтальной скважины пакера и последующей перфорации колонны перед пакером. Пакер устанавливается для исключения прохода воды к прежней точке ее подачи и неконтролируемого растворения соли. Дополнительным преимуществом сохранения положения технологической колонны является ее фиксация в выработке, что препятствует потере устойчивости (неконтролируемого перемещения) при закачке воды. According to the proposed method, a periodic change in the point of water supply to the development under construction is carried out by installing a packer in the technological column of a vertical-horizontal well and subsequent perforation of the column in front of the packer. The packer is installed to exclude the passage of water to the previous point of its supply and uncontrolled salt dissolution. An additional advantage of maintaining the position of the technological column is its fixation in the working, which prevents the loss of stability (uncontrolled movement) during water injection.
При переходе к следующему этапу растворения уровень нерастворителя в вертикальной скважине поднимают таким образом, чтобы замедлить растворение соли в потолочине подготовительной выработки и не допустить обнажения кровли соляного пласта вблизи башмака обсадной колонны вертикальной скважины до окончания сооружения подземного резервуара. When moving to the next stage of dissolution, the level of non-solvent in the vertical well is raised in such a way as to slow down the dissolution of salt in the ceiling of the development working and prevent the top of the salt formation from being exposed near the casing shoe of the vertical well until the construction of the underground reservoir is completed.
Для повышения производительности закачки воды и выдачи рассола после сбойки скважин внутреннюю подвесную колонну извлекают из вертикальной скважины, а рассол отбирают по внешней подвесной колонне. To increase the productivity of water injection and brine output after well shutdown, the inner overhead string is removed from the vertical well, and the brine is taken along the outer overhead string.
Краткое описание чертежей Brief description of the drawings
Предлагаемый способ сооружения тоннельного резервуара поясняется схемами на фиг. 1 и 2.
На фиг. 1 приведена схема способа сооружения после создания подготовительной выработки на вертикальной скважине и сбойки скважин. The proposed method for constructing a tunnel tank is illustrated by the diagrams in Fig. 1 and 2. In FIG. 1 shows a diagram of the method of construction after the creation of a preparatory development in a vertical well and well shutdown.
На фиг. 2 приведена схема способа сооружения после последнего этапа создания выработки. In FIG. 2 shows a diagram of the method of construction after the last stage of creating a working.
Изображения на фиг. 1 и 2 включают вертикальную 1 и вертикально-горизонтальную 2 скважины, пласт каменной соли ограниченной мощности 3. Вертикальная скважина 1 оборудована обсадной колонной 4 и технологической колонной, состоящей из внешней 5 и внутренней 6 подвесных колонн. В пространстве между обсадной колонной 4 и внешней подвесной колонной 5 находится нерастворитель 7, имеющий границу раздела с рассолом на уровне 8. Для сбойки скважин в нижней части скважины 1 создается подготовительная выработка 9. Вертикально-горизонтальная скважина 2 оборудована обсадной колонной 10 и технологической колонной 11. Башмак технологической колонны вертикально- горизонтальной скважины 2, соответствующий точке подачи воды перед проведением первого этапа создания выработки, устанавливается в положение 12. Пакеры 13, 14 и 15, устанавливаемые на втором, третьем и четвертом этапах, и соответствующие им точки подачи воды 16, 17 и 18 отдаляются от вертикальной скважины 1. В результате на первом этапе создается выработка 19, на втором - выработка 20, на третьем - выработка 21, а после четвертого этапа - подземный резервуар 22. The images in Fig. 1 and 2 include vertical 1 and vertical-horizontal 2 wells, rock salt formation of limited thickness 3. Vertical well 1 is equipped with a casing string 4 and a technological string consisting of external 5 and internal 6 hanging columns. In the space between the casing string 4 and the external hanging string 5 there is a non-solvent 7, which has an interface with the brine at level 8. For shutting down wells, a development working 9 is created in the lower part of the well 1. The vertical-horizontal well 2 is equipped with a casing string 10 and a technological string 11 The shoe of the technological column of a vertical-horizontal well 2, corresponding to the water supply point before the first stage of creating a working, is set to position 12. Packers 13, 14 and 15, installed at the second, third and fourth stages, and the corresponding water supply points 16, 17 and 18 move away from the vertical well 1. As a result, at the first stage, a working 19 is created, at the second - a working 20, at the third - a working 21, and after the fourth stage - an underground reservoir 22.
Примеры осуществления изобретения EXAMPLES OF CARRYING OUT THE INVENTION
Способ осуществляют следующим образом. Вначале бурят вертикальную скважину 1. Скважину 1 оборудуют обсадной колонной 4 и двумя соосно расположенными подвесными
колоннами внешней 5 и внутренней 6. Внешнюю подвесную колонну 5 устанавливают на глубину выше подошвы соляного пласта 3, а внутреннюю подвесную колонну 6 - вблизи подошвы пласта 3. Закачивают в скважину 1 нерастворитель 7, устанавливая границу раздела нерастворитель-рассол 8 на глубину отметки башмака внешней подвесной колонны 5. Закачивают воду по внешней подвесной колонне 5 и отбирают рассол по внутренней подвесной колонне 6, в результате чего создают подготовительную выработку 9. Затем бурят вертикально-горизонтальную скважину 2 до сбойки с подготовительной выработкой 9, оборудуют ее обсадной колонной 10 и технологической колонной 11, башмак которой устанавливают на определенном расстоянии от вертикальной скважины в положение 12. Поднимают уровень нерастворителя в скважине 1, закачивают воду по технологической колонне 11 и отбирают рассол по подвесным колоннам 5 и 6 скважины 1. Для уменьшения гидравлических потерь на трение и повышения производительности подачи воды перед началом процесса растворения извлекают внутреннюю подвесную колонну 6 из вертикальной скважины 1, а рассол отбирают по внешней подвесной колонне 5. После извлечения определенного объема соли и создания выработки 19 первый этап заканчивается. Затем в технологической колонне 11 устанавливают пакер 13 и перфорируют колонну 11, создавая перфорационные отверстия 16. Поднимают уровень нерастворителя в скважине 1, закачивают воду по технологической колонне 11 и отбирают рассол по подвесной колонне 5. После извлечения определенного объема соли и создания выработки 20 второй этап заканчивается. Затем устанавливают пакер 14, создают перфорационные отверстия 17, поднимают
уровень нерастворителя, закачивают воду и отбирают рассол, извлекая определенное количество соли, создавая на третьем этапе выработку 21. Аналогично проводят операции на четвертом этапе, по окончании которого создается подземный резервуар 22. The method is carried out as follows. First, a vertical well is drilled 1. Well 1 is equipped with a casing string 4 and two coaxially located outboard outer 5 and inner 6 columns. The outer hanging string 5 is installed at a depth above the bottom of the salt formation 3, and the inner hanging string 6 is near the bottom of the formation 3. A non-solvent 7 is pumped into the well 1, setting the non-solvent-brine interface 8 to the depth of the mark of the outer shoe. suspension column 5. Water is pumped through the external suspension column 5 and brine is taken along the internal suspension column 6, as a result of which a development working 9 is created. 11, the shoe of which is set at a certain distance from the vertical well to position 12. The level of non-solvent in well 1 is raised, water is pumped through the technological column 11 and brine is taken from the hanging columns 5 and 6 of well 1. To reduce hydraulic friction losses and increase the feed rate water before starting During the dissolution process, the inner suspension string 6 is withdrawn from the vertical well 1, and the brine is taken along the external suspension string 5. After a certain volume of salt has been extracted and a working 19 has been created, the first stage ends. Then, a packer 13 is installed in the technological string 11 and the string 11 is perforated, creating perforations 16. The level of the non-solvent in the well 1 is raised, water is pumped through the technological string 11 and the brine is taken along the overhead string 5. After extracting a certain volume of salt and creating a working 20, the second stage ends. Then packer 14 is installed, perforations 17 are created, lifted level of non-solvent, water is pumped in and brine is taken, extracting a certain amount of salt, creating a development 21 at the third stage. Similarly, operations are carried out at the fourth stage, after which an underground reservoir 22 is created.
Пример использования способа. An example of using the method.
При строительстве подземного хранилища природного газа подземный резервуар 22 объемом 350 тысяч м сооружают в интервале глубин 1150-1200 м соляного пласта 3. Бурят вертикальную скважину 1 на 1 м глубже подошвы соляного пласта 3, устанавливают обсадную колонну 4 на глубину 1150 м, затем в скважину спускают подвесные колонны 5 и 6 на глубину соответственно 1198 и 1199,5 м. Закачивают нерастворитель 7 до уровня 8 - 1198 м. По подвесной колонне 5 закачивают воду, а по подвесной колонне 6 отбирают рассол, поддерживая нерастворитель 7 на уровне 8. Уровень нерастворителя контролируют геофизическими методами через вертикальную скважину 1 с применением скважинных приборов на кабеле. Размывают цилиндрическую подготовительную выработку 9 высотой 2 м и радиусом 2 м. После этого бурят вертикально-горизонтальную скважину 2 с выходом в горизонтальное положение вблизи подошвы соляного пласта 3 и осуществляют ее сбойку с подготовительной выработкой 9. В вертикально-горизонтальной скважине устанавливают обсадную колонну 10 на глубину 1150 м и технологическую колонну 11, башмак которой располагают на расстоянии 60 м от вертикальной скважины 1. Уровень нерастворителя в подготовительной выработке 9 устанавливают на 10 м выше отметки, на которой произошла сбойка скважин 1 и 2. В технологическую колонну 11 подают воду с расходом 250 м3/час, а
образующийся рассол отбирают по технологической колонне вертикальной скважины по подвесным колоннам 5 и 6. После извлечения 30 тысяч т соли заканчивают первый этап, образуется выработка 19. В технологической колонне 11 на расстоянии 150 м от вертикальной скважины устанавливают пакер 13. Затем перфорируют колонну 11 перед пакером 13 таким образом, чтобы суммарная площадь перфорационных отверстий была в два раза больше проходного сечения колонны 11. В результате создают новую точку подачи воды 16. Уровень нерастворителя в подготовительной выработке 9 поднимают на 10 м. В технологическую колонну 11 подают воду с расходом 250 м /час, а образующийся рассол отбирают по технологической колонне вертикальной скважины 1 по подвесным колоннам 5 и 6. После извлечения 70 тысяч т соли заканчивают второй этап, образуется выработка 20. В технологической колонне 11 на расстоянии 240 м от вертикальной скважины устанавливают пакер 14. Затем перфорируют колонну 11 перед пакером как и после первого этапа. В результате создают новую точку подачи воды 17. Уровень нерастворителя в подготовительной выработке 9 поднимают на 10 м. В технологическую колонну 11 подают воду с расходом 250 м3/час, а образующийся рассол отбирают по технологической колонне вертикальной скважины по подвесным колоннам 5 и 6. После извлечения 200 тыс. т соли заканчивают третий этап, образуется выработка 21. В технологической колонне 11 на расстоянии 300 м от вертикальной скважины устанавливают пакер 15. Затем перфорируют колонну 11 перед пакером как и после первого этапа. В результате создают новую точку подачи воды 18. Уровень нерастворителя в подготовительной выработке 9
поднимают на 15 м. В технологическую колонну 11 подают воду с расходом 250 м3/час, а образующийся рассол отбирают по технологической колонне вертикальной скважины 1 по подвесным колоннам 5 и 6. После извлечения 340 тысяч т соли заканчивают четвертый этап. На этом сооружение выработки подземного резервуара 22 заканчивается. During the construction of an underground storage of natural gas, an underground reservoir 22 with a volume of 350 thousand m3 is constructed in the depth interval of 1150-1200 m of the salt reservoir 3. A vertical well 1 is drilled 1 m deeper than the sole of the salt reservoir 3, a casing string 4 is installed to a depth of 1150 m, then into the well hanging columns 5 and 6 are lowered to a depth of 1198 and 1199.5 m, respectively. Non-solvent 7 is pumped to the level of 8 - 1198 m. controlled by geophysical methods through a vertical well 1 using downhole tools on a cable. Cylindrical developmental working 9 is eroded with a height of 2 m and a radius of 2 m. a depth of 1150 m and a technological column 11, the shoe of which is located at a distance of 60 m from the vertical well 1. The level of non-solvent in the development working 9 is set 10 m above the mark at which the wells 1 and 2 failed. Water is supplied to the technological column 11 at a flow rate 250 m 3 / hour, and the resulting brine is taken along the technological column of the vertical well along the suspended columns 5 and 6. After the extraction of 30 thousand tons of salt, the first stage is completed, a working is formed 19. A packer 13 is installed in the technological column 11 at a distance of 150 m from the vertical well. Then the column 11 is perforated in front of the packer 13 in such a way that the total area of the perforations was twice the flow section of the column 11. As a result, a new water supply point 16 is created. The level of non-solvent in the development working 9 is raised by 10 m. hour, and the resulting brine is taken along the technological column of the vertical well 1 along the hanging columns 5 and 6. After the extraction of 70 thousand tons of salt, the second stage is completed, a working 20 is formed. A packer 14 is installed in the technological column 11 at a distance of 240 m from the vertical well. column 11 before the packer as well as after the first stage. As a result, a new water supply point 17 is created. The level of non-solvent in the development working 9 is raised by 10 m. Water is supplied to the technological column 11 at a flow rate of 250 m 3 /hour, and the resulting brine is taken along the technological column of a vertical well along suspended columns 5 and 6. After the extraction of 200 thousand tons of salt, the third stage is completed, a working 21 is formed. A packer 15 is installed in the technological string 11 at a distance of 300 m from the vertical well. Then the string 11 is perforated in front of the packer as after the first stage. As a result, a new water supply point is created 18. The level of non-solvent in the development working 9 raise by 15 m. Water is supplied to the technological column 11 at a flow rate of 250 m 3 /hour, and the resulting brine is taken along the technological column of the vertical well 1 along the hanging columns 5 and 6. After extracting 340 thousand tons of salt, the fourth stage is completed. This construction of the development of the underground reservoir 22 ends.
Промышленная применимостьIndustrial Applicability
Предложенное техническое решение реализовано при создании подземного тоннельного резервуара в пласте каменной соли ограниченной мощности на одном из подземных хранилищ газа в Российской Федерации.
The proposed technical solution was implemented when creating an underground tunnel reservoir in a rock salt seam of limited capacity at one of the underground gas storage facilities in the Russian Federation.
Claims
1. 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 обсадных и технологических колонн труб с расположением башмаков технологических колонн труб у подошвы соляного пласта, сбойку скважин, растворение соли подачей воды через технологическую колонну труб вертикально-горизонтальной скважины и отбор рассола по технологической колонне труб вертикальной скважины, изменение точки подачи воды в сооружаемую выработку при переходе к следующему этапу растворения, отличающийся тем, что на вертикальной скважине устанавливают технологическую колонну труб, состоящую из двух соосно расположенных внешней и внутренней подвесных колонн, в межтрубное пространство обсадной и внешней подвесной колонн закачивают нерастворитель и создают подготовительную выработку с размерами, обеспечивающими сбойку вертикальной и вертикально-горизонтальной скважин, при переходе к следующему этапу растворения изменение точки подачи воды в сооружаемую выработку осуществляют путем установки в технологической колонне вертикально-горизонтальной скважины пакера и последующей перфорации колонны, а уровень нерастворителя поднимают. 1. A method for constructing an underground tunnel reservoir in a rock salt bed of limited thickness, which involves drilling vertical and vertical-horizontal wells with the latter going into a horizontal position near the bottom of the salt bed, installing casing and process pipe strings in the wells with the shoes of the process pipe strings at the bottom of the salt bed. formation, shutdown of wells, dissolution of salt by supplying water through the technological column of pipes of a vertical-horizontal well and the selection of brine along the technological column of pipes of a vertical well, changing the point of water supply to the development under construction during the transition to the next stage of dissolution, characterized in that a technological well is installed on the vertical well a pipe string consisting of two coaxially located external and internal hanging strings, a non-solvent is pumped into the annular space of the casing and external hanging strings and a development working is created with dimensions that provide After shutting down vertical and vertical-horizontal wells, at the transition to the next stage of dissolution, changing the point of water supply to the development under construction is carried out by installing a packer in the technological column of a vertical-horizontal well and subsequent perforation of the column, and the level of non-solvent is raised.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что внутреннюю подвесную колонну извлекают из вертикальной скважины после сбойки скважин.
2. The method according to p. 1, characterized in that the inner suspension string is removed from the vertical well after well shutdown.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202280028876.XA CN117178106A (en) | 2021-02-17 | 2022-02-14 | Method for forming underground reservoirs in rock salt formations |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021103987 | 2021-02-17 | ||
| RU2021103987A RU2754232C1 (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 |
|---|---|
| WO2022177464A1 true WO2022177464A1 (en) | 2022-08-25 |
Family
ID=77670002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2022/000038 WO2022177464A1 (en) | 2021-02-17 | 2022-02-14 | Method of forming an underground reservoir in a stratum of rock salt |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117178106A (en) |
| RU (1) | RU2754232C1 (en) |
| WO (1) | WO2022177464A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116163701A (en) * | 2021-11-24 | 2023-05-26 | 中国石油天然气股份有限公司 | Completion method for reconstructing brine-discharging well of gas storage in old salt mine cavity |
Citations (6)
| 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 |
| SU140369A1 (en) * | 1961-03-21 | 1961-11-30 | М.Г. Головкин | Method of constructing underground tanks for petroleum, petroleum products and liquefied gases in rock salt formations |
| 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 |
| RU2246437C1 (en) * | 2003-12-04 | 2005-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (технический университет) | Method of building underground storage for gases in soluble deposits |
| 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 RU2021103987A patent/RU2754232C1/en active
-
2022
- 2022-02-14 WO PCT/RU2022/000038 patent/WO2022177464A1/en active Application Filing
- 2022-02-14 CN CN202280028876.XA patent/CN117178106A/en active Pending
Patent Citations (6)
| 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 |
| SU140369A1 (en) * | 1961-03-21 | 1961-11-30 | М.Г. Головкин | Method of constructing underground tanks for petroleum, petroleum products and liquefied gases in rock salt formations |
| 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 |
| RU2246437C1 (en) * | 2003-12-04 | 2005-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (технический университет) | Method of building underground storage for gases in soluble deposits |
| 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2754232C1 (en) | 2021-08-30 |
| CN117178106A (en) | 2023-12-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2287666C2 (en) | Method for controlling usage of accompanying products from underground zones | |
| US9273553B2 (en) | Mining method for gassy and low permeability coal seams | |
| RU2612061C1 (en) | Recovery method of shale carbonate oil field | |
| RU2459934C1 (en) | Development method of multilayer non-homogeneous oil deposit | |
| RU2612060C1 (en) | Method of development of carbonate shaly oil deposits | |
| US3439953A (en) | Apparatus for and method of mining a subterranean ore deposit | |
| US3941422A (en) | Method of interconnecting wells for solution mining | |
| WO2022177464A1 (en) | Method of forming an underground reservoir in a stratum of rock salt | |
| CA2025996C (en) | Borehole mining process for recovery of petroleum from unconsolidated heavy oil formations | |
| US20110315379A1 (en) | Producing hydrocarbon material from a layer of oil sand | |
| US3632171A (en) | Method of controlling growth of brine wells | |
| RU2627338C1 (en) | Solid carbonate oil deposits development method | |
| RU2616052C1 (en) | Method development of shaly carbonate oil pays | |
| RU2756076C1 (en) | Method for constructing an underground tunnel reservoir in a rock salt reservoir of limited capacity | |
| US20110315397A1 (en) | Producing hydrocarbon material from a layer of oil sand | |
| 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 | |
| RU2616016C1 (en) | Recovery method for solid carbonate reservoirs | |
| US3012764A (en) | Method for reviving brine fields | |
| RU2812756C1 (en) | Method for constructing double-deck underground reservoir in rock salt layer | |
| RU2258652C1 (en) | Method for underground tunnel reservoir building in rock salt bed having limited thickness | |
| RU2059073C1 (en) | Method for development of mineral deposits | |
| RU2778703C1 (en) | Method for development of reservoir non-uniform by permeability from roof to sole, saturated with oil and underlying water | |
| RU2264965C2 (en) | Method for underground reservoir building in rock salt | |
| RU2815898C1 (en) | Method for construction and operation of well with extraction of part of liner |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 22756625 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 22756625 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 22756625 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| 32PN | Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established |
Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 25/03/2024) |