[發明專利]鹽穴儲氣庫溶腔模型的制備方法

在審

• 申請號: 202010055453.X
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN113137274A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 班凡生;袁光杰;關躍陽;董京楠;莊曉謙;王子健;萬繼方
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團工程技術研究院有限公司
• 主分類號: E21F17/00
• 分類號: E21F17/00;E21F17/16;G01N1/28;G09B25/04
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 鄒秋爽

本發明提供一種鹽穴儲氣庫溶腔模型的制備方法，鹽穴儲氣庫溶腔模型的制備方法包括以下步驟：步驟S10，確定鹽巖模型的尺寸；步驟S20，取得多個巖心，并對每個巖心進行切割，得到多個預定形狀的巖心坯體；步驟S30，根據鹽巖模型的尺寸，對巖心坯體進行拼接以得到鹽巖模型坯體；步驟S40，在鹽巖模型坯體形成豎槽，并在豎槽中插入管道。本申請的技術方案有效解決了相關技術中的模型實驗誤差大的問題。

技術領域

本發明涉及油氣儲藏領域，具體而言，涉及一種鹽穴儲氣庫溶腔模型的制備方法。

背景技術

鹽穴儲氣庫造腔是在天然鹽層中，以鉆井方法鉆穿巖層，注入淡水進行沖蝕使之形成一定體積和形狀的溶腔，然后泵出鹽水。造腔周期長，工程投資高，建造20萬方腔體需要4-5年，工程投資2000萬元。另外，造腔具有不可逆性，一旦造腔失敗，修復腔體因需要大量墊層(柴油等)無法進行。因此，在造腔施工之前，結合鹽層特性，開展造腔室內物理模擬實驗，優化造腔參數，提出適宜的造腔方案，對于提高造腔成功率十分必要。

目前，常用的實驗方法采用的實驗模型有兩種：第一種需要現場取得的鹽芯，制備人造的鹽巖大模型。利用現場取得鹽芯制備鹽巖模型的方法，由于受現場取芯技術的限制，取得鹽芯一般最大直徑100mm，實驗模型尺寸小于100mm。第二種是人造的鹽巖，其模型尺寸大，直徑大于200mm，制備的模型和實際鹽巖誤差大，利用該模型開展物理模擬實驗，誤差大。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種鹽穴儲氣庫溶腔模型的制備方法，以解決相關技術中的模型實驗誤差大的問題。

為了實現上述目的，本發明提供了一種鹽穴儲氣庫溶腔模型的制備方法，制備方法包括以下步驟：步驟S10，確定鹽巖模型的尺寸；步驟S20，取得多個巖心，并對每個巖心進行切割，得到多個預定形狀的巖心坯體；步驟S30，根據鹽巖模型的尺寸，對巖心坯體進行拼接以得到鹽巖模型坯體；步驟S40，在鹽巖模型坯體形成豎槽，并在豎槽中插入管道。

進一步地，根據以下公式確定鹽巖模型的尺寸：其中，K_q為流量相似比，K_t為時間相似比，K_l為幾何相似比，K_ρ為鹽巖密度相似比，C為鹵水濃度，K_ω為溶解速率相似比，V_f為凈體積，V_p為采出鹽的體積，α為鹽巖中不溶物的含量，β為不溶物的體積系數，ρ_s為地下鹽的巖密度。

進一步地，通過粘結劑對巖心坯體進行拼接。

進一步地，粘結劑包括氯化鈉、425#水泥、不溶物以及水，粘結劑的體積比例為氯化鈉：425#水泥：不溶物：水＝5：5：1：2.5。

進一步地，不溶物的制備包括以下步驟：將巖心碎塊加水溶解，得到粉末狀不溶物與結構狀不溶物；將粉末狀不溶物與結構狀不溶物取出烘干；取出烘干后結構狀不溶物，加入飽和鹵水；攪拌后靜置；將水排出后得到不溶物。

進一步地，通過飽和鹵水對每個巖心進行切割。

進一步地，在步驟S30和步驟S40之間，制備方法還包括以下步驟：步驟S50：對鹽巖模型坯體的外表面進行防水處理。

進一步地，步驟S50采用透明液態環氧樹脂對鹽巖模型坯體的外表面的豎槽以外的部分進行防水處理。

進一步地，豎槽內設置有管道，當豎槽為一個，管道包括同心設置的多個管道，當豎槽為兩個，每個槽設置一個管。或者，豎槽為多個，管為多個，多個管一一對應地設置在多個豎槽內。

進一步地，在步驟S40之后，制備方法還包括以下步驟：步驟S60：對鹽巖模型坯體的進行密閉性測試。