盐穴储气库天然气阻溶恒压运行技术
发布时间：2021-08-16 15:10
盐穴储气库作为天然气管网的配套设施,其高效运行对于保证管网平稳供气作用巨大。恒压运行是盐穴储气库采用流体置换方式进行天然气注采的新模式,注采过程中腔内压力相对稳定,不需要垫底气,较为安全经济。但这种注采模式需要大量的饱和卤水置换天然气,注气阶段采出的卤水需要极大的存储空间或卤水处理设备,大大降低了该模式的经济性和可操作性。为此提出一种将天然气阻溶造腔与恒压运行有效结合的新工艺,其既能实现恒压运行,又无需对置换介质进行处置,具有良好的应用前景。2018年,该技术在中国金坛盐穴储气库进行了先导试验,并取得成功。（图7,表2,参17）
【文章来源】：油气储运. 2020,39(11)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
天然气阻溶恒压运行简化示意图
天然气阻溶恒压运行主要运用软件的SMUG造腔功能。根据金坛储气库某井实际天然气阻溶试验结果，验证Cav Simu相关造腔模拟模块的准确性。该井SMUG造腔试验采用单管SMUG造腔模式，试验目标溶蚀段为1 034～1 050 m的畸形部位，通过8轮次的注气排卤和注淡水排气对目标段进行改造，利用光纤界面仪对气水界面进行跟踪测量。将模拟参数按照实际天然气阻溶试验设定后，进行SMUG模拟（图5、图6）。图6 恒压运行过程中模拟排卤浓度、注入压力及流量曲线
第1阶段：建槽阶段，即在主腔体的下部建造足够大的底坑。这一阶段的目的是确保底坑具有足够的体积和合适的形态，用于存放后期造腔产生的不溶物。合理的底坑形态对于后续的造腔影响极大，能否准确模拟腔底形态直接决定后续腔体的发展，然而目前大多数造腔设计软件未考虑不溶物沉降机理，底坑模拟形态往往与实际相差很大，极易造成底坑有效体积损失。由某井造腔过程中连续两个阶段的声呐形状（图1）可见，由于设计软件对不溶物沉降模拟不准确，依据数值模拟确定造腔管柱深度，导致该阶段沉降的不溶物隔断了右侧深坑，深坑内的空腔体积无法用于存储不溶物，进而造成右侧腔底迅速抬升，导致底坑体积及盐岩资源大量损失。第2阶段：构建初始腔体，作为天然气注采恒压运行的主体存储空间，这部分存储空间将在第3阶段不断增大直至完腔。在底坑建造完毕后，需进行声呐测腔，对底坑形状、体积等参数进行分析，并根据分析结果建造初始腔体。该阶段主要通过常规的正反循环造腔，打开腔体顶部及中部。理想的初始腔体应该满足两个条件：一是腔体顶部体积足够大，能够形成稳定的工作气量，满足经济性需求；二是腔体形态合理，能够保证盐层在后期造腔中得到充分利用（图2）。该阶段应注意：由于恒压运行对腔体稳定性有积极作用，腔体顶部可以适当放宽直径要求，以最大限度满足天然气存储需求；腔体中部应预留充足盐层在下一阶段造腔，因此初始腔体主体部分直径应小于腔体设计直径。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国地下储气库地质理论与应用[J]. 魏国齐,郑雅丽,邱小松,孙军昌,石磊,赖欣. 石油学报. 2019(12)
[2]考虑垫底气回收价值及资金时间价值的盐穴型地下储气库储气费计算方法[J]. 王元刚,李淑平,齐得山,李建君. 天然气工业. 2018(11)
[3]盐穴储气库天然气阻溶造腔数值模拟[J]. 刘继芹,刘玉刚,陈加松,李淑平,薛林佼,汪会盟,齐得山,李建君. 油气储运. 2017(07)
[4]盐穴储气库天然气阻溶回溶造腔工艺[J]. 李建君,陈加松,刘继芹,付亚平,汪会盟,王成林. 油气储运. 2017(07)
[5]我国地下储气库垫底气经济评价方法探讨[J]. 罗天宝,李强,许相戈. 国际石油经济. 2016(07)
[6]盐穴储气库造腔管柱损坏机理研究[J]. 郑东波,黄孟云,夏焱,班凡生,周俊驰. 重庆科技学院学报(自然科学版). 2016(02)
[7]层状盐层造腔提速技术研究及应用[J]. 班凡生. 中国井矿盐. 2015(06)
[8]天然气区域市场需求弹性差异性分析及价格规制影响研究[J]. 成金华,刘伦,王小林,肖建忠. 中国人口.资源与环境. 2014(08)
[9]有效的天然气调峰储气技术——地下储气库[J]. 周学深. 天然气工业. 2013(10)
[10]输气管道配套地下储气库调峰技术[J]. 王峰,王东军. 石油规划设计. 2011(03)
硕士论文
[1]盐穴储气库井钻井关键技术研究与应用[D]. 付洪涛.西安石油大学 2013
本文编号：3345907
【文章来源】：油气储运. 2020,39(11)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
天然气阻溶恒压运行简化示意图
天然气阻溶恒压运行主要运用软件的SMUG造腔功能。根据金坛储气库某井实际天然气阻溶试验结果，验证Cav Simu相关造腔模拟模块的准确性。该井SMUG造腔试验采用单管SMUG造腔模式，试验目标溶蚀段为1 034～1 050 m的畸形部位，通过8轮次的注气排卤和注淡水排气对目标段进行改造，利用光纤界面仪对气水界面进行跟踪测量。将模拟参数按照实际天然气阻溶试验设定后，进行SMUG模拟（图5、图6）。图6 恒压运行过程中模拟排卤浓度、注入压力及流量曲线
第1阶段：建槽阶段，即在主腔体的下部建造足够大的底坑。这一阶段的目的是确保底坑具有足够的体积和合适的形态，用于存放后期造腔产生的不溶物。合理的底坑形态对于后续的造腔影响极大，能否准确模拟腔底形态直接决定后续腔体的发展，然而目前大多数造腔设计软件未考虑不溶物沉降机理，底坑模拟形态往往与实际相差很大，极易造成底坑有效体积损失。由某井造腔过程中连续两个阶段的声呐形状（图1）可见，由于设计软件对不溶物沉降模拟不准确，依据数值模拟确定造腔管柱深度，导致该阶段沉降的不溶物隔断了右侧深坑，深坑内的空腔体积无法用于存储不溶物，进而造成右侧腔底迅速抬升，导致底坑体积及盐岩资源大量损失。第2阶段：构建初始腔体，作为天然气注采恒压运行的主体存储空间，这部分存储空间将在第3阶段不断增大直至完腔。在底坑建造完毕后，需进行声呐测腔，对底坑形状、体积等参数进行分析，并根据分析结果建造初始腔体。该阶段主要通过常规的正反循环造腔，打开腔体顶部及中部。理想的初始腔体应该满足两个条件：一是腔体顶部体积足够大，能够形成稳定的工作气量，满足经济性需求；二是腔体形态合理，能够保证盐层在后期造腔中得到充分利用（图2）。该阶段应注意：由于恒压运行对腔体稳定性有积极作用，腔体顶部可以适当放宽直径要求，以最大限度满足天然气存储需求；腔体中部应预留充足盐层在下一阶段造腔，因此初始腔体主体部分直径应小于腔体设计直径。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国地下储气库地质理论与应用[J]. 魏国齐,郑雅丽,邱小松,孙军昌,石磊,赖欣. 石油学报. 2019(12)
[2]考虑垫底气回收价值及资金时间价值的盐穴型地下储气库储气费计算方法[J]. 王元刚,李淑平,齐得山,李建君. 天然气工业. 2018(11)
[3]盐穴储气库天然气阻溶造腔数值模拟[J]. 刘继芹,刘玉刚,陈加松,李淑平,薛林佼,汪会盟,齐得山,李建君. 油气储运. 2017(07)
[4]盐穴储气库天然气阻溶回溶造腔工艺[J]. 李建君,陈加松,刘继芹,付亚平,汪会盟,王成林. 油气储运. 2017(07)
[5]我国地下储气库垫底气经济评价方法探讨[J]. 罗天宝,李强,许相戈. 国际石油经济. 2016(07)
[6]盐穴储气库造腔管柱损坏机理研究[J]. 郑东波,黄孟云,夏焱,班凡生,周俊驰. 重庆科技学院学报(自然科学版). 2016(02)
[7]层状盐层造腔提速技术研究及应用[J]. 班凡生. 中国井矿盐. 2015(06)
[8]天然气区域市场需求弹性差异性分析及价格规制影响研究[J]. 成金华,刘伦,王小林,肖建忠. 中国人口.资源与环境. 2014(08)
[9]有效的天然气调峰储气技术——地下储气库[J]. 周学深. 天然气工业. 2013(10)
[10]输气管道配套地下储气库调峰技术[J]. 王峰,王东军. 石油规划设计. 2011(03)
硕士论文
[1]盐穴储气库井钻井关键技术研究与应用[D]. 付洪涛.西安石油大学 2013
本文编号：3345907
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