[發(fā)明專利]一種鹽巖地下儲庫井下不溶物的清除系統(tǒng)及其應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710094639.4
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN106837224A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 施智玲;唐玉華;錢國全;竇正道;丁少華;徐旭東
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司江蘇油田分公司
• 主分類號: E21B21/14
• 分類號: E21B21/14;E21B21/06;E21B21/12
• 代理公司: 揚(yáng)州市錦江專利事務(wù)所32106
• 代理人: 江平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地下鹽礦開發(fā)和油氣儲運(yùn)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

由于鹽巖具有良好的密封性、低滲透性和損傷自愈合性，使得深部地下鹽礦成為世界各國地下儲存的一種主要介質(zhì)。利用鹽巖建設(shè)地下能源儲存庫具有許多優(yōu)點(diǎn)，特別重要的是安全性高，十分有利于戰(zhàn)備，被稱為“高度戰(zhàn)略安全的儲備庫”。相對國外建造在地層結(jié)構(gòu)簡單的巨厚鹽巖層中的儲備庫相比，我國的鹽巖層一般是鹽層薄、夾層多、品位低，鹽層中存在大量不溶于水的雜質(zhì)，其主要成分為砂、粘土、鈣和鎂的碳酸鹽及有機(jī)殘余物，在采用鉆井水溶法建腔時(shí)，這些不溶于水的雜質(zhì)會大量遺留在井下，這些遺留井下的不溶物，又稱不溶殘積物，還會占據(jù)一定腔體空間容積，有時(shí)會造成的采鹵通道堵塞。現(xiàn)行的解決辦法則不得不上提管柱，從而影響腔體形成和造腔速度。如在中石化金壇儲氣庫，鹽層的水不溶物平均含量為15%，一個(gè)25萬方新溶腔的無效空間就達(dá)到5萬方，約占總?cè)莘e1/5，目前鹽巖地下儲庫地下工程投資單井初設(shè)費(fèi)用7千多萬。

我國在鹽巖地下儲庫建設(shè)方面剛剛開始，目前尚未針對鹽巖地下儲庫不溶殘積物清除進(jìn)行過相關(guān)技術(shù)研究，技術(shù)處于空白之中。

發(fā)明內(nèi)容

針對以上存在的問題，本發(fā)明目的是提出一種適合石油天然氣儲運(yùn)領(lǐng)域所用的鹽巖地下儲庫井下不溶物清除系統(tǒng)。

本發(fā)明包括布置在地下生產(chǎn)套管內(nèi)的中間管，中間管的側(cè)壁通過連接管和開關(guān)閥與鉆井液泵的出液口連接，鉆井液泵的進(jìn)液口連接在鉆井液池上，其特征在于：在中間管內(nèi)套置中心管，在中心管的下端通過鉆具連接粉碎裝置，在中心管的上端連接注入管的出液端，所述注入管的進(jìn)液端旁接在鉆井液泵的出端口，中間管的上端密封，在中間管的頂端連接碎屑回收管，在中間管的側(cè)壁連接空氣壓入口。

在所述鉆井液池的上方設(shè)置具有漏孔的振動篩，在振動篩的一側(cè)設(shè)置碎屑收集罐，所述碎屑回收管的出口端布置在振動篩的上方。

本發(fā)明另一目的是提出以上系統(tǒng)在鹽巖地下儲庫井下不溶物的清除中的應(yīng)用：

關(guān)閉所述開關(guān)閥，打開鉆井液泵、將鉆具設(shè)置在工作狀態(tài)，并通過空氣壓入口連續(xù)向中間管和中心管之間的環(huán)形腔連接通入高壓空氣，即可在碎屑回收管的出口端取得碎屑與鉆井液的混合物。

進(jìn)一步地，碎屑與鉆井液的混合物經(jīng)過振動篩漏孔的作用后，鉆井液回收于鉆井液池內(nèi)，同時(shí)固體碎屑收集于碎屑收集罐內(nèi)。

本發(fā)明工作原理是：在生產(chǎn)管、中心管與中間管三管流程中，利用從生產(chǎn)管反注鉆井液形成的水力推力、中間管形成的負(fù)壓抽汲及粉碎裝置形成旋流等共同作用，將沉積在井底較大空間內(nèi)的不溶于水的雜質(zhì)聚集到粉碎裝置周圍（這是區(qū)別石油鉆井的關(guān)鍵點(diǎn)）。在鉆具的作用下粉碎裝置將沉積的不溶于水的雜質(zhì)打碎，由于地面鉆井液泵將鉆井液通過中心管泵入進(jìn)下的鹽巖地下儲庫內(nèi)，所以打碎后的碎屑則與鉆井液混合在一起，甚至形成能懸浮。由于高壓空氣的連續(xù)注入，而且在密封的中間管的頂端又連接有碎屑回收管，故而在中心管與中間管之間的環(huán)空腔中形成負(fù)壓，該負(fù)壓則以抽汲的方式將鉆井液和碎屑的混合物攜帶到地面。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、合理，操作過程簡單，連續(xù)性好，成本低，可高效清除鹽巖地下儲庫不溶殘積物，可以往復(fù)循環(huán)，達(dá)到清除鹽穴儲氣庫井下不溶物的目的。

進(jìn)一步地，本發(fā)明還通過振動篩清除對抽汲出來的鉆井液和碎屑的混合物進(jìn)行過濾分篩，將去除井下不溶物碎屑的鉆井液又重新收集于鉆井液池內(nèi)，以循環(huán)泵入井下，同時(shí)將固體碎屑集中處理。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明結(jié)構(gòu)如圖1所示，本發(fā)明系統(tǒng)設(shè)有布置在地下生產(chǎn)套管6內(nèi)的中間管5，中間管5的側(cè)壁通過連接管13和開關(guān)閥14與鉆井液泵15的出液口連接，鉆井液泵15的進(jìn)液口連接在鉆井液池16上。在鉆井液池16的上方設(shè)置具有漏孔的振動篩11，在振動篩11的一側(cè)設(shè)置碎屑收集罐12。

在中間管5內(nèi)套置中心管4，在中心管4的下端通過鉆具3連接粉碎裝置2，在中心管4的上端連接注入管10的出液端，注入管10的進(jìn)液端旁接在鉆井液泵15的出端口。中間管5的上端密封，在中間管5的頂端連接碎屑回收管9，碎屑回收管9的出口端布置在振動篩11的上方。

在中間管5的側(cè)壁開設(shè)空氣壓入口5-1，在中間管5外設(shè)置寄生管7，寄生管7的下端密封連接在空氣壓入口5-1上，寄生管7的上端設(shè)置在地面上，寄生管7的上端通過注入口8連接空氣泵。

在鹽巖地下儲庫井下不溶物的清除中的應(yīng)用：