[發明專利]高雜質鹽礦采鹵溶腔儲氣性能檢測方法

有效

• 申請號: 202011048920.2
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112228071B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 施錫林;馬洪嶺;李銀平;楊春和;柳信
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: E21C41/20
• 分類號: E21C41/20;E21B47/00;E21B47/06
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 張曉冬

本發明公開了高雜質鹽礦采鹵溶腔儲氣性能檢測方法，包括：檢測溶腔和井筒的水密封性；在所述井筒的技術套管內下入氣密封管，并設置封隔器；檢測所述井筒的氣密封性；通過注氣井處的所述氣密封管向所述溶腔內注入測試氣體，以使所述溶腔內的鹵水經過排鹵井處的所述氣密封管排出；當所述排鹵井中開始排出所述測試氣體時，核算排出的鹵水的體積；關閉所述排鹵井，后通過所述注氣井處的所述氣密封管向所述溶腔內注入所述測試氣體；直至所述溶腔的氣液界面上方的壓力達到設定的壓力值后，關閉所述注氣井，后檢測所述溶腔的氣密封性。本發明可用于有效、準確且經濟地檢測鹽礦采鹵溶腔的可用儲氣空間體積和氣密封性。

技術領域

本發明屬于鹽穴儲氣庫建設技術領域，具體涉及高雜質鹽礦采鹵溶腔儲氣性能檢測方法。

背景技術

我國天然氣的調峰儲備量嚴重不足。隨著壓縮空氣純電站和氫氣地下儲存等新型儲能方式的快速發展，迫切需要建設大量的地下儲氣庫。

為了降低鹽穴儲氣庫的建設成本并加快建設速度，目前所提出的方法通常為將鹽礦采鹵溶腔改建為鹽穴儲氣庫。改建的基本實施過程為：將鹽礦采鹵溶腔的井筒進行改造，使得改造后的井筒滿足氣密封性要求，并通過改造后的井筒向鹽礦采鹵溶腔內注入所需儲存的氣體，以置換出鹽礦采鹵溶腔內的鹵水，最終形成鹽穴儲氣庫。

然而，我國大部分鹽礦雜質含量高。這些非鹽類雜質的氣密封性相對鹽層較弱。此外，以采鹵為目的的鹽礦開采技術較為粗放，易導致鹽礦采鹵溶腔可能無法滿足儲氣庫的高標準要求。因此，在將鹽礦采鹵溶腔改建為儲氣庫之前，必須對鹽礦采鹵溶腔的可用儲氣空間體積和氣密封性進行檢測，從而準確地評估鹽礦采鹵溶腔的儲氣性能，降低技術和經濟風險。

目前，在鹽礦采鹵溶腔儲氣性能的檢測方面，主要存在以下兩方面的問題：

(1)高雜質鹽礦的水溶開采過程中，雜質溶蝕而形成的沉渣大量掩埋鹽礦采鹵溶腔。利用沉渣空隙來儲氣是保障高雜質鹽礦建庫規模的唯一途徑。但是，目前普遍采用的聲納測腔技術無法探測出被沉渣掩埋的鹽礦采鹵溶腔的邊界，從而難以評估鹽礦采鹵溶腔的可用儲氣空間體積。因此，建庫可行性評價缺乏必要的基礎數據。

(2)鹽礦采鹵井的固井和井口裝置未考慮氣密封性要求，并且采鹵井在服役多年后其技術套管腐蝕嚴重，從而導致采鹵井難以直接用于氣密封性檢測。若按照儲氣庫要求，對采鹵井進行全井段套銑的改造，或者在封堵采鹵井后建設新井，將會導致高額投資成本。而且，若改造完成后的鹽礦采鹵溶腔經檢測無法滿足儲氣庫的要求，則全部投資成本均無法收回。

因此，如何提供一種有效且經濟的高雜質鹽礦采鹵溶腔儲氣性能檢測方法，具有重大的工程需求和應用價值。

發明內容

鑒于上述問題，本發明提供高雜質鹽礦采鹵溶腔儲氣性能檢測方法，用于有效、準確且經濟地檢測鹽礦采鹵溶腔的可用儲氣空間體積和氣密封性。

在本發明的一個方面，本發明提供高雜質鹽礦采鹵溶腔儲氣性能檢測方法，包括：

檢測溶腔和井筒的水密封性；

在所述溶腔和所述井筒的水密封性滿足水密封性檢測標準的情況下，在所述井筒的技術套管內下入氣密封管，并設置封隔器；

檢測所述井筒的氣密封性；

在所述井筒的氣密封性滿足氣密封性檢測標準的情況下，通過注氣井處的所述氣密封管向所述溶腔內注入測試氣體，以使所述溶腔內的鹵水經過排鹵井處的所述氣密封管排出；

當所述排鹵井中開始排出所述測試氣體時，核算排出的鹵水的體積；

關閉所述排鹵井(當所述排鹵井中開始排出所述測試氣體時，關閉所述排鹵井)，后通過所述注氣井處的所述氣密封管向所述溶腔內注入所述測試氣體；直至所述溶腔的氣液界面上方的壓力達到設定的壓力值后，關閉所述注氣井，后檢測所述溶腔的氣密封性。