[發(fā)明專(zhuān)利]一種層狀鹽巖雙井對(duì)流建儲(chǔ)氣庫(kù)腔體的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211314599.7
• 申請(qǐng)日: 2022-10-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115492636A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉繼芹;孫致學(xué);李金龍;宋文銅;孫廣宇;王燕;孫廣晨;齊桂雪;曾偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 青島愛(ài)派能源科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21F17/16
• 分類(lèi)號(hào): E21F17/16;E21B43/30;E21B7/06
• 代理公司: 重慶晟軒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50238
• 代理人: 王海鳳

本發(fā)明公開(kāi)了一種層狀鹽巖雙井對(duì)流建儲(chǔ)氣庫(kù)腔體的方法，屬于石油天然氣技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括：在含不溶組分較高的層段鹽巖中，將定向井鉆至直井井底形成類(lèi)似傳統(tǒng)單井造腔的一上一下的垂直循環(huán)通道，定向井中注采管柱管口做篩管處理，通過(guò)定向井注淡水、直井排鹵建槽，直井注淡水、定向井排鹵建腔，提高整個(gè)建腔周期排鹵濃度。在腔體注氣排鹵階段，通過(guò)直井注入天然氣，將鹵水從定向?qū)泳信懦觯谂懦龀猎嬉陨嫌行惑w內(nèi)鹵水后仍繼續(xù)注入天然氣排出沉渣孔隙中的鹵水以存儲(chǔ)更多天然氣。在注采氣運(yùn)行階段，在應(yīng)急采氣期，可通過(guò)定向?qū)泳⑷臌u水甚至淡水，將腔體內(nèi)更多天然氣采出，降低腔體內(nèi)墊氣量，降低鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)單方工作氣投資。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于天然氣儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)及運(yùn)行領(lǐng)域，具體涉及一種層狀鹽巖儲(chǔ)氣庫(kù)水溶建腔與儲(chǔ)氣注采方法。

背景技術(shù)

鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)是通過(guò)水溶的方式建設(shè)在地下沉積鹽層中的大型地下洞穴，利用鹽巖極高的密封性和損傷自修復(fù)的力學(xué)特性，在全世界被廣泛用作天然氣、氫氣、壓縮空氣儲(chǔ)庫(kù)。目前，國(guó)內(nèi)外鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)普遍采用單井內(nèi)下入雙管柱組合方法進(jìn)行建造，其通過(guò)在一個(gè)鉆井中下入一組中心管-中間管的注采套管組來(lái)完成注水-溶鹽-排鹵主循環(huán)，并通過(guò)中間管與生產(chǎn)套管之間的環(huán)空注入阻溶劑（一般為柴油）來(lái)輔助控制腔體的形態(tài)，此過(guò)程稱(chēng)為水溶建腔過(guò)程；當(dāng)腔體建造完成后進(jìn)入儲(chǔ)氣階段，則通過(guò)中間管環(huán)空注入高壓儲(chǔ)存介質(zhì)，將鹵水從中心管-中間管環(huán)空排出，此過(guò)程稱(chēng)為注氣排鹵，注氣排鹵完成后，提出中心管，更換新氣密封中間管作為注氣和采氣的唯一通道。這種方法存在一些明顯的缺點(diǎn)：

1）由于儲(chǔ)氣庫(kù)井存在井筒溫變復(fù)雜及鹽巖蠕變等特點(diǎn)，鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)大井徑鉆井及固井仍存在投資大，難度高的特點(diǎn)，目前常規(guī)使用的傳統(tǒng)井眼內(nèi)中心管-中間管組成的造腔管柱組合又存在摩阻大，能耗高的難點(diǎn)，尤其當(dāng)目標(biāo)建腔層位深度大或造腔排量大時(shí)，單井雙管柱造腔管柱組合的能耗損失進(jìn)一步凸顯。同時(shí)，注采水流與管柱較大摩阻的存在極易在關(guān)井或開(kāi)井時(shí)產(chǎn)生水錘效應(yīng)導(dǎo)致管柱擺動(dòng)，造成管柱彎曲或螺紋失效管柱脫落。

2）國(guó)內(nèi)層段鹽巖普遍存在不溶成分含量高，在傳統(tǒng)工藝造腔工程中，不溶成分沉落至腔體底部堆積膨脹，占據(jù)了大量的腔體有效溶蝕空間。在造腔完成后，從井口下入的排鹵管柱為防止沉渣吸入，管口僅可下入到沉渣面以上3~5m處，導(dǎo)致排鹵口深度以下腔體體積及沉渣孔隙體積均不能有效利用，鹽層有效利用效率低。

3）傳統(tǒng)造腔工藝腔體與地面只有一個(gè)井筒通道，在注氣排鹵完成后，注采氣管柱坐封在技術(shù)套管上，為維持腔體穩(wěn)定性，腔體內(nèi)需留存一定氣體作為墊底氣維持腔體壓力，約占總庫(kù)容40%左右，增加了儲(chǔ)氣庫(kù)工程投資。

4）傳統(tǒng)造腔建庫(kù)工藝由于腔體與地面只有一個(gè)井筒通道，腔體投產(chǎn)后，如井筒內(nèi)管柱或密封組件出現(xiàn)故障時(shí)，無(wú)法有效回填鹵水釋放出全部天然氣后進(jìn)行作業(yè)，必須進(jìn)行昂貴復(fù)雜的帶壓作業(yè)，甚至只能監(jiān)測(cè)關(guān)注而不能有效處理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，提出一種層狀鹽巖儲(chǔ)氣庫(kù)水溶建腔與儲(chǔ)氣注采方法，具體技術(shù)方案如下：一種層狀鹽巖雙井對(duì)流建儲(chǔ)氣庫(kù)腔體的方法，包括如下步驟：

S1：鉆直井，在目標(biāo)建庫(kù)井位鉆直井至目標(biāo)建腔深度，從進(jìn)入鹽層后，在目標(biāo)儲(chǔ)氣庫(kù)腔頂以上10m-20m固井；

S2：鉆定向井，定向井的深度與直井相同并固井，然后在定向井底部造斜，并且造斜得到的井斜與目標(biāo)儲(chǔ)氣庫(kù)腔體對(duì)接；

S3：正循環(huán)建槽，如果定向井未與直井連通，則直井內(nèi)下入中心管-中間管造腔管柱組合進(jìn)行正循環(huán)建槽，直至目標(biāo)儲(chǔ)氣庫(kù)腔與定向井連通，提出中心管，由定向井內(nèi)的造腔管柱注淡水，直井內(nèi)的造腔管柱排鹵進(jìn)行建槽；

如果定向井與直井連通，則直井和定向井內(nèi)均下入單造腔管柱，通過(guò)定向井內(nèi)的單造腔管柱注淡水，直井管內(nèi)的單造腔管柱排鹵，進(jìn)行建槽；

S4：建槽期完成后，反循環(huán)造腔，通過(guò)直井內(nèi)造腔管柱注淡水，定向井內(nèi)造腔管柱排鹵建造整個(gè)腔體，并通過(guò)調(diào)整直井造腔管柱管口及阻溶劑界面深度控制腔體形狀發(fā)展。

作為改進(jìn)，所述S2中定向井井口到直井井口的垂直距離是目標(biāo)儲(chǔ)氣庫(kù)腔體半徑的2倍。