盐岩双井水溶造腔流场运移及腔体扩展规律研究
发布时间：2020-12-14 15:15
根据十九大报告规划,我国到2020年要形成完善的能源安全保障体系,国家对储气库数量的需求在不断增大。单井油垫法由于造腔周期长、腔体体积小的原因已不能满足国家能源战略储备日益增长的需要,为此本文开展了盐岩储气库双井水溶造腔的相关理论研究,为加快推进我国地下储库建设提供理论基础和决策支撑。本文以淮安盐穴储气库项目为工程背景,对比开展国内外盐岩单因素和多因素溶解特性研究。在获取溶解特性基础上,搭建双井水溶造腔平台,通过研究不同造腔阶段、不同井组的流场运移规律,基于溶腔浓度场分布特征,研究流场与浓度场相互作用机理。结合水平井造腔中注水口区域的流场规律,通过水溶造腔实验分析双井造腔全过程的腔体扩展规律。该部分的研究可为现场开展双井水溶造腔提供一定技术上的指导。主要包括以下几个方面的研究工作:(1)盐矿性质及盐岩溶解速率研究:针对国内泥质盐岩、型盐、国外盐岩进行温度、浓度、溶蚀倾角的单因素溶解实验,研究了国内外盐岩的溶解特性区别,发现国内外盐岩溶解特性基本一致,但国内高泥质盐岩溶解特性相对复杂。开展了多因素耦合溶解实验,运用极差分析法和层次分析法对三种实验因素的权重影响进行分析,发现溶蚀倾角对盐岩...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中国未来石油、天然气需求预测图
图 1.3 全球地下储气库规模和工作气量分布图Figure 1.3 Global underground gas storage scale and working volume distribution根据 IGU 预测，到 2030 年地下储气库调峰需求量将达到 5×1011m3，在现气库基础上，需要新建地下储气库 183 座，预计需新增工作气量 1.4×1满足今后的调峰需求[10]。我国的地下盐岩资源丰富、分布广泛，埋藏于地下数十至数千米，具备地下储气库的地质条件。特别是在大口径长距离输送管道中下游的华北部地区，除了丰富的井矿盐构造外，尚未发现可用作地下储气库的含水及枯竭油气藏。我国开始研究地下储气库是在 20 世纪 90 年代初。截至 2015 年，国内已储气库（群）12 座，形成工作气量约 54×108m3，仅占消费量的 3%左右中石油 10 座，形成调峰能力 52×108m3 [11-12]。根据我国天然气战略部署可能形成四大储气库群：东北储气库群、长江中下游储气库群、华北储珠江三角洲 LNG 地下储气库群[13]。
重庆大学硕士学位论文研究目的和意义地下盐穴储库具有密闭性强、注采效率高、建设成本低以及安全性能优优点，是国际公认最佳的能源地下储存场所，并得到了广泛的应用与发目前，地下盐岩储气库通常采用单井油垫法，我国学者进行了大量研究[到了造腔管柱破损或弯曲导致施工受阻、腔体形状很难控制等技术难题，现在开始采用双井水溶造腔技术进行盐穴储气库的建造[36]。双井水溶同一盐层上钻两口井，通过两井将地下盐层与地面连通，注入保护液，水或非饱和卤水从其中一口井注入，高浓度卤水从另外一口井流出，适整进水及出水的位置，分步提升套管位置及油垫层高度，并补充保护液得满足要求的溶腔形状。2012 年，湖北云应盐矿开展了双井水溶造腔现验，相关工作已经启动。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国地下储气库业务面临的挑战及对策建议[J]. 张刚雄,李彬,郑得文,丁国生,魏欢,钱品淑,李春. 天然气工业. 2017(01)
[2]盐穴储气库双井造腔技术现状及难点分析[J]. 周俊驰,黄孟云,班凡生,郑东波. 重庆科技学院学报(自然科学版). 2016(01)
[3]中国地下储气库现状及技术发展方向[J]. 丁国生,李春,王皆明,胥红成,郑雅丽,完颜祺琪,赵艳杰. 天然气工业. 2015(11)
[4]盐穴水溶造腔建槽期不溶物运动性态及应用研究[J]. 李银平,施锡林,刘伟,王兵武,马旭强,杨春和. 岩石力学与工程学报. 2016(01)
[5]中国天然气地下储气库现状及发展趋势[J]. 魏欢,田静,李建中,王影. 国际石油经济. 2015(06)
[6]关于我国天然气战略储备研究[J]. 周怡沛,周志斌,胡俊坤,邹晓琴,李毅. 宏观经济研究. 2015(06)
[7]盐穴储气库溶腔排量对排卤浓度及腔体形态的影响[J]. 王文权,杨海军,刘继芹,齐得山,张新悦,胡志鹏,付亚平. 油气储运. 2015(02)
[8]含夹层盐穴建腔期浓度场相似试验[J]. 姜德义,易亮,陈结,任松,张军伟,李银平. 四川大学学报(工程科学版). 2014(05)
[9]层状盐岩造腔仿真软件开发及其实用性验证[J]. 任松,吴建勋,陈结,姜德义,文永江,邱华富. 岩土力学. 2014(09)
[10]金坛层状盐岩的基本力学特性[J]. 黄孟云,刘伟. 土工基础. 2014(04)
博士论文
[1]含夹层盐穴建腔期围岩损伤灾变诱发机理及减灾原理研究[D]. 陈结.重庆大学 2012
[2]层状盐岩矿床油气储库建造及稳定性基础研究[D]. 徐素国.太原理工大学 2010
硕士论文
[1]盐岩储气库建腔期流场实验研究及数值模拟[D]. 霍琰.重庆大学 2010
[2]岩盐溶解速率影响因素实验研究[D]. 王春荣.重庆大学 2009
[3]层状盐岩力学特性试验研究及其理论分析[D]. 刘江.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2006
本文编号：2916605
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中国未来石油、天然气需求预测图
图 1.3 全球地下储气库规模和工作气量分布图Figure 1.3 Global underground gas storage scale and working volume distribution根据 IGU 预测，到 2030 年地下储气库调峰需求量将达到 5×1011m3，在现气库基础上，需要新建地下储气库 183 座，预计需新增工作气量 1.4×1满足今后的调峰需求[10]。我国的地下盐岩资源丰富、分布广泛，埋藏于地下数十至数千米，具备地下储气库的地质条件。特别是在大口径长距离输送管道中下游的华北部地区，除了丰富的井矿盐构造外，尚未发现可用作地下储气库的含水及枯竭油气藏。我国开始研究地下储气库是在 20 世纪 90 年代初。截至 2015 年，国内已储气库（群）12 座，形成工作气量约 54×108m3，仅占消费量的 3%左右中石油 10 座，形成调峰能力 52×108m3 [11-12]。根据我国天然气战略部署可能形成四大储气库群：东北储气库群、长江中下游储气库群、华北储珠江三角洲 LNG 地下储气库群[13]。
重庆大学硕士学位论文研究目的和意义地下盐穴储库具有密闭性强、注采效率高、建设成本低以及安全性能优优点，是国际公认最佳的能源地下储存场所，并得到了广泛的应用与发目前，地下盐岩储气库通常采用单井油垫法，我国学者进行了大量研究[到了造腔管柱破损或弯曲导致施工受阻、腔体形状很难控制等技术难题，现在开始采用双井水溶造腔技术进行盐穴储气库的建造[36]。双井水溶同一盐层上钻两口井，通过两井将地下盐层与地面连通，注入保护液，水或非饱和卤水从其中一口井注入，高浓度卤水从另外一口井流出，适整进水及出水的位置，分步提升套管位置及油垫层高度，并补充保护液得满足要求的溶腔形状。2012 年，湖北云应盐矿开展了双井水溶造腔现验，相关工作已经启动。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国地下储气库业务面临的挑战及对策建议[J]. 张刚雄,李彬,郑得文,丁国生,魏欢,钱品淑,李春. 天然气工业. 2017(01)
[2]盐穴储气库双井造腔技术现状及难点分析[J]. 周俊驰,黄孟云,班凡生,郑东波. 重庆科技学院学报(自然科学版). 2016(01)
[3]中国地下储气库现状及技术发展方向[J]. 丁国生,李春,王皆明,胥红成,郑雅丽,完颜祺琪,赵艳杰. 天然气工业. 2015(11)
[4]盐穴水溶造腔建槽期不溶物运动性态及应用研究[J]. 李银平,施锡林,刘伟,王兵武,马旭强,杨春和. 岩石力学与工程学报. 2016(01)
[5]中国天然气地下储气库现状及发展趋势[J]. 魏欢,田静,李建中,王影. 国际石油经济. 2015(06)
[6]关于我国天然气战略储备研究[J]. 周怡沛,周志斌,胡俊坤,邹晓琴,李毅. 宏观经济研究. 2015(06)
[7]盐穴储气库溶腔排量对排卤浓度及腔体形态的影响[J]. 王文权,杨海军,刘继芹,齐得山,张新悦,胡志鹏,付亚平. 油气储运. 2015(02)
[8]含夹层盐穴建腔期浓度场相似试验[J]. 姜德义,易亮,陈结,任松,张军伟,李银平. 四川大学学报(工程科学版). 2014(05)
[9]层状盐岩造腔仿真软件开发及其实用性验证[J]. 任松,吴建勋,陈结,姜德义,文永江,邱华富. 岩土力学. 2014(09)
[10]金坛层状盐岩的基本力学特性[J]. 黄孟云,刘伟. 土工基础. 2014(04)
博士论文
[1]含夹层盐穴建腔期围岩损伤灾变诱发机理及减灾原理研究[D]. 陈结.重庆大学 2012
[2]层状盐岩矿床油气储库建造及稳定性基础研究[D]. 徐素国.太原理工大学 2010
硕士论文
[1]盐岩储气库建腔期流场实验研究及数值模拟[D]. 霍琰.重庆大学 2010
[2]岩盐溶解速率影响因素实验研究[D]. 王春荣.重庆大学 2009
[3]层状盐岩力学特性试验研究及其理论分析[D]. 刘江.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2006
本文编号：2916605
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