[發(fā)明專利]一種確定擴(kuò)容儲(chǔ)氣庫(kù)最高運(yùn)行壓力的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110692767.5
• 申請(qǐng)日: 2021-06-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113236242B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高新平;張華禮;韓慧芬;彭鈞亮;彭歡;王都;周玉超;殷悅琳;吳柄燕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): E21B49/00
• 分類號(hào): E21B49/00;E21B47/06
• 代理公司: 成都行之專利代理有限公司 51220
• 代理人: 王鵬程

本發(fā)明提供了一種確定擴(kuò)容儲(chǔ)氣庫(kù)最高運(yùn)行壓力的方法，包括以下步驟：步驟一：收集整理儲(chǔ)氣庫(kù)各構(gòu)造點(diǎn)注采井測(cè)井資料和儲(chǔ)層鉆井液密度，計(jì)算上覆地層壓力和地層孔隙壓力；步驟二：加工注采井井下巖心，得到巖心柱樣作為試驗(yàn)樣品，并確定地層條件參數(shù)；步驟三：在地層條件參數(shù)模擬下，對(duì)巖心柱樣進(jìn)行三軸抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)和巴西抗拉強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，得到泊松比和巖石抗張強(qiáng)度；步驟四：根據(jù)計(jì)算所得的上覆地層壓力、地層孔隙壓力、泊松比和巖石抗張強(qiáng)度，并利用儲(chǔ)氣庫(kù)儲(chǔ)層地層破裂壓力模型，計(jì)算出地層的破裂壓力，得到儲(chǔ)氣庫(kù)擴(kuò)容上限壓力。采用本方案，能確定儲(chǔ)氣庫(kù)擴(kuò)容最高運(yùn)行壓力，可在儲(chǔ)氣庫(kù)擴(kuò)容方案設(shè)計(jì)中提供重要的技術(shù)支撐。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及天然氣存儲(chǔ)領(lǐng)域，具體涉及一種確定擴(kuò)容儲(chǔ)氣庫(kù)最高運(yùn)行壓力的方法。

背景技術(shù)

國(guó)內(nèi)天然氣消費(fèi)持續(xù)快速增長(zhǎng)、對(duì)外依存度攀升正在倒逼儲(chǔ)氣設(shè)施建設(shè)提速，在眾多調(diào)峰方式中，地下儲(chǔ)氣庫(kù)是當(dāng)今世界上最主要的天然氣儲(chǔ)存方式和調(diào)峰手段。根據(jù)國(guó)際經(jīng)驗(yàn)，一旦天然氣對(duì)外依存度達(dá)到和超過(guò)30％，地下儲(chǔ)氣庫(kù)工作氣量就需要超過(guò)消費(fèi)量的12％，2017年中國(guó)天然氣對(duì)外依存度接近40％，2018年超過(guò)40％，但儲(chǔ)氣調(diào)峰設(shè)施遠(yuǎn)未達(dá)到前述標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)石油2019-2030年地下儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)規(guī)劃部署，明確至2030年將擴(kuò)容10座儲(chǔ)氣庫(kù)(群)，新建23座儲(chǔ)氣庫(kù)。提高儲(chǔ)氣庫(kù)工作氣量不僅應(yīng)注重儲(chǔ)氣庫(kù)數(shù)量的建設(shè)，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)已建成儲(chǔ)氣庫(kù)潛力的挖掘，開(kāi)展現(xiàn)有儲(chǔ)氣庫(kù)擴(kuò)容工作，提出儲(chǔ)氣庫(kù)儲(chǔ)層破裂壓力，科學(xué)制定儲(chǔ)氣庫(kù)擴(kuò)容方案，確保儲(chǔ)氣庫(kù)的安全、高效運(yùn)行。

儲(chǔ)氣庫(kù)擴(kuò)容難題之一就是擴(kuò)容上限壓力的確定，當(dāng)擴(kuò)容壓力小于擴(kuò)容上限壓力時(shí)，無(wú)法充分挖掘儲(chǔ)氣庫(kù)擴(kuò)容潛力；當(dāng)擴(kuò)容壓力大于擴(kuò)容上限壓力時(shí)，會(huì)將儲(chǔ)氣庫(kù)地層壓破，地層無(wú)法儲(chǔ)氣，天然氣竄逃泄露，嚴(yán)重時(shí)使儲(chǔ)氣庫(kù)報(bào)廢。

現(xiàn)有的擴(kuò)容上限壓力主要包括最小主應(yīng)力確定方式、原始?xì)獠貕毫Υ_定方式。最小主應(yīng)力確定方式，只考慮了儲(chǔ)氣庫(kù)儲(chǔ)層的最小主應(yīng)力，而未考慮儲(chǔ)氣庫(kù)儲(chǔ)層巖石特征參數(shù)。原始?xì)獠貕毫Υ_定方式，是用原氣藏(建儲(chǔ)氣庫(kù)前的原始?xì)獠?，氣藏開(kāi)采衰竭后再改建儲(chǔ)氣庫(kù))的氣藏壓力作為擴(kuò)容上限壓力，此壓力往往只是氣藏形成的壓力，而不是儲(chǔ)氣庫(kù)地層能承受的壓力。

總體來(lái)看，現(xiàn)有的儲(chǔ)氣庫(kù)擴(kuò)容上限壓力確定方法，沒(méi)有考慮儲(chǔ)氣庫(kù)儲(chǔ)層巖石力學(xué)特征，而巖石的抗張強(qiáng)度、泊松比對(duì)巖石破碎有影響，無(wú)法準(zhǔn)確評(píng)價(jià)儲(chǔ)氣庫(kù)儲(chǔ)層破裂壓力，進(jìn)而確定儲(chǔ)氣庫(kù)擴(kuò)容的上限壓力，不能充分發(fā)揮儲(chǔ)氣庫(kù)的潛力。因此，急需一種確定擴(kuò)容儲(chǔ)氣庫(kù)最高運(yùn)行壓力的方法，評(píng)價(jià)儲(chǔ)氣庫(kù)儲(chǔ)層破裂壓力，為現(xiàn)有儲(chǔ)氣庫(kù)擴(kuò)容達(dá)產(chǎn)提供有力的技術(shù)支撐。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決上述問(wèn)題，提供了一種確定擴(kuò)容儲(chǔ)氣庫(kù)最高運(yùn)行壓力的方法，采用本方案，能確定儲(chǔ)氣庫(kù)擴(kuò)容最高運(yùn)行壓力，可在儲(chǔ)氣庫(kù)擴(kuò)容方案設(shè)計(jì)中提供重要的技術(shù)支撐。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種確定擴(kuò)容儲(chǔ)氣庫(kù)最高運(yùn)行壓力的方法，包括以下步驟：

步驟一：收集整理儲(chǔ)氣庫(kù)各構(gòu)造點(diǎn)注采井測(cè)井資料和儲(chǔ)層鉆井液密度，計(jì)算上覆地層壓力和地層孔隙壓力；

步驟二：加工注采井井下巖心，得到巖心柱樣作為試驗(yàn)樣品，并確定地層條件參數(shù)；

步驟三：在地層條件參數(shù)模擬下，對(duì)巖心柱樣進(jìn)行三軸抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)和巴西抗拉強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，得到泊松比和巖石抗張強(qiáng)度；

步驟四：根據(jù)計(jì)算所得的上覆地層壓力、地層孔隙壓力、泊松比和巖石抗張強(qiáng)度，并利用儲(chǔ)氣庫(kù)儲(chǔ)層地層破裂壓力模型，計(jì)算出地層的破裂壓力，得到儲(chǔ)氣庫(kù)擴(kuò)容上限壓力。