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一种 盐穴储气库 建造 方法
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摘要
申请专利号:

CN201910039562

申请日:

20190116

公开号:

CN109505655A

公开日:

20190322

当前法律状态:

实质审查的生效

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 实质审查的生效
IPC分类号: E21F17/16;E21B43/28 主分类号: E21F17/16;E21B43/28
申请人: 河南理工大学
发明人: 鲜保安;完颜祺琪;高德利;曹运兴;傅绎琳;毕延森;张晓斌;郑德文;张洲;刘高峰;李姗;邰德志
地址: 454003 河南省焦作市高新区世纪大道2001号
优先权:
专利代理机构: 41144 代理人: 经智勇
PDF完整版下载: PDF下载
法律状态
申请(专利)号:

CN201910039562

授权公告号:

法律状态公告日:

20190416

法律状态类型:

实质审查的生效

摘要

本发明涉及一种盐穴储气库的建造方法,包含以下步骤:步骤1、从地面钻L形水平井,所述L形水平井包括?#26412;?#27573;、与所述?#26412;?#27573;连通的?#26412;我?#21450;与所述?#26412;?#27573;连通的水平井段,所述L形水平井的水平井段位于盐层的中部;步骤2、在所述?#26412;?#27573;和?#26412;?#27573;设置上部套管柱,所述上部套管柱与地层之间采用固定结构固结密封,在所述水平井段下入组合管串;步骤3、向组合管串中下入冲洗管柱,通过筛管的筛孔喷向四周盐壁,冲击盐壁形成溶腔,所述射流喷头由远到近,利用各个筛管分段溶蚀盐层,最终形成一连串的溶腔,得到盐穴储气库。本发明的一种盐穴储气库的建造方法,建造速度快,容量大,综合成?#38236;汀?/p>

权利要求书

1.一种盐穴储气库的建造方法,其特征在于包含以下步骤: 步骤1、从地面钻L形水平井,所述L形水平井包括?#26412;?#27573;、与所述?#26412;?#27573;连通的?#26412;我?#21450;与所述?#26412;?#27573;连通的水平井段,所述L形水平井的水平井段位于盐层的中部; 步骤2、在所述?#26412;?#27573;和?#26412;?#27573;设置上部套管柱,所述上部套管柱与地层之间采用固定结构固结密封,在所述水平井段下入组合管串,所述组合管串由多个套管和多个筛管间隔布置连?#26377;?#25104;,在所述?#26412;?#27573;和?#26412;?#27573;下入与所述组合管串连接的上部套管柱; 步骤3、向组合管串中下入冲洗管柱,冲洗管柱的末端部具有用于径向喷水的射流喷头,利用地面高压水泵,将高压水导入所述组合管串内部的冲洗管柱与射流喷头,在射流喷头部位形成高压水射流,通过筛管的筛孔喷向四周盐壁,冲击盐壁形成溶腔,所述射流喷头由远到近,利用各个筛管分段溶蚀盐层,最终形成一连串的溶腔,得到盐穴储气库。 2.根据权利要求1所述的盐穴储气库的建造方法,其特征在于: 步骤3中,所述射流喷头的两端具有用于与所述套管密封配合的封隔器,两个所述封隔器的之间的距离大于或等于所述筛管的长度。 3.根据权利要求2所述的盐穴储气库的建造方法,其特征在于: 步骤3中,在下入冲洗管柱之前,先将通井管串下入组合管串内部,对组合管串由远到近进行刮削清洗。 4.根据权利要求1所述的盐穴储气库的建造方法,其特征在于: 步骤3中,分段溶蚀盐层完成后,再重新将冲洗管柱下到所述组合管串的最远端,由远到近一边清洗所述组合管串的内部,一边冲洗筛管外部空间,彻底清除所述组合管串内外的残渣。 5.根据权利要求1所述的盐穴储气库的建造方法,其特征在于:步骤2中,所述组合管串的末端部设有引鞋。 6.根据权利要求1所述的盐穴储气库的建造方法,其特征在于: 所述上部套管柱和所述组合管串通过连接结构连接,所述连接结构包括与所述上部套管柱的末端连接的分级箍以及与所述分级筛连接的转换接头,所述转换接头与所述组合管串的起始端相连接。

说明书


一种盐穴储气库的建造方法
技术领域


本发明涉及天然气利用领域,特别涉及一种盐穴储气库的建造方法。


背景技术


为?#31169;?#20915;上游天然气供应的恒定性与下游天然气需求的波动性之间的矛盾,很多
国家和公?#24452;?#36873;择在消费地附近建立储气库。盐穴储气库就是主要的一种。现有的盐穴储
气库建造方法主要为:在含盐地层中钻?#26412;?#27880;入淡水溶解掉盐岩形成倒鸭梨形的盐穴储
气库,如公告号为CN102720538B的发明专利公开的盐穴储气库结构,或者形成葫芦状和上
筒下锥状的盐穴储气库,如公开号为CN104265367A的发明专利公开的储气库结构。在?#26412;?br>中建腔,需要分层溶解得到相应形状,建设速度慢,储气库成本高,而且储气量有限,特别是
对于比较薄的含盐地层,由于储气库竖向长度?#26723;停?#30456;比厚的含盐地层,储气库体积相对较
小,性价比很低,甚至失去建造储气库的价值,导致资源的浪?#36873;?#19988;如要建多个这样?#26412;?#22411;
的储气库,地面占地面积及地面处理设备?#24310;?#37117;将大大增大,?#27493;?#20005;重制约盐穴储气库的
积极性。


如何快速建造储气库、增加储气库容量以及如何充分利用较薄的含盐地层建造具
有高性价比的储气库,是当前亟需解决的技术难题。


发明内容


本发明的目的是提供一种盐穴储气库的建造方法,以快速建造储气库,增加储气
库容量,以及充分利用较薄的含盐地层建造具有高性价比的储气库。


一种盐穴储气库的建造方法,包含以下步骤:


步骤1、从地面钻L形水平井,所述L形水平井包括?#26412;?#27573;、与所述?#26412;?#27573;连通的?#26412;?#27573;
以及与所述?#26412;?#27573;连通的水平井段,所述L形水平井的水平井段位于盐层的中部;


步骤2、在所述?#26412;?#27573;和?#26412;?#27573;设置上部套管柱,所述上部套管柱与地层之间采用固定
结构固结密封,在所述水平井段下入组合管串,所述组合管串由多个套管和多个筛管间隔
布置连?#26377;?#25104;,在所述?#26412;?#27573;和?#26412;?#27573;下入与所述组合管串连接的上部套管柱。


步骤3、向组合管串中下入冲洗管柱,冲洗管柱的末端部具有用于径向喷水的射流
喷头,利用地面高压水泵,将高压水导入所述组合管串内部的冲洗管柱与射流喷头,在射流
喷头部位形成高压水射流,通过筛管的筛孔喷向四周盐壁,冲击盐壁形成溶腔,所述射流喷
头由远到近,利用各个筛管分段溶蚀盐层,最终形成一连串的溶腔,得到盐穴储气库。


优选的,步骤3中,所述射流喷头的两端具有用于与所述套管密封配合的封隔器,
两个所述封隔器的之间的距离大于或等于所述筛管的长度。


优选的,步骤3中,在下入冲洗管柱之前,先将通井管串下入组合管串内部,对组合
管串由远到近进行刮削清洗。


优选的,步骤3中,分段溶蚀盐层完成后,再重新将冲洗管柱下到所述组合管串的
最远端,由远到近一边清洗所述组合管串的内部,一边冲洗筛管外部空间,彻底清除所述组
合管串内外的残渣。


优选的,步骤2中,所述组合管串的末端部设有引鞋。


优选的,所述上部套管柱和所述组合管串通过连接结构连接,所述连接结构包括
与所述上部套管柱的末端连接的分级箍以及与所述分级筛连接的转换接头,所述转换接头
与所述组合管串的起始端相连接。


本发明的一种盐穴储气库的建造方法,从地面钻L形水平井,水平井段位于盐层的
中部,然后在水平井段设置由套管和筛管组成的组合管串,最后通过冲洗管柱由远到近,利
用各个筛管分段溶蚀盐层,最终形成一连串的溶腔,得到盐穴储气库。由于形成的每个溶腔
均为抛物线状的弧形环腔,所以比较稳定,溶蚀也非常方便,只需高压喷水即可,每个大容
量盐穴储气库只需要钻一口水平井即可得到。而现有技术中,在相同盐层中,得到相同容量
的盐穴储气库,需要建造多个单体的盐穴储气库,每个盐穴储气库均需要建造造价?#29615;?#30340;
竖井。因此,本发明的技术方案与现有技术相比,建造速度快,容量大,综合成?#38236;汀?#30001;于本
方案的盐穴储气库性价比比较高,无论对于厚盐层,还是很多比较薄的盐层来说,?#32426;?#26679;具
备开发价值,大大增加了资源的利用?#30465;?br>

更进一步的,射流喷头的两端设置封隔器,能?#29615;?#27490;喷出的水流在筛管内向两侧
流动,增大筛管内水射流的压力,使得从筛管喷出的水流冲击力更大,从而加快盐层的溶蚀
速度。


更进一步的,步骤3中,在下入冲洗管柱之前,先将通井管串下入组合管串内部,对
组合管串由远到近进行刮削清洗,目的是方便冲洗管柱进入组合管串,防止阻卡。


更进一步的,步骤3中,分段溶蚀盐层完成后,冲洗筛管内部和外部空间,目的是彻
底清除组合管串内外的残渣。


更进一步的,步骤2中,组合管串的末端部设有引鞋,方便组合管串进入L形水平井
的水平段。


附图说明


图1是本发明盐穴储气库的建造中的结构示意图。


图2是本发明中盐穴储气库建成的结构示意图。


具体实施方式


下面结合附图进?#20852;?#26126;。


一种盐穴储气库的建造方法,如图1、图2所示,包含以下步骤:


步骤1、从地面钻L形水平井, L形水平井包括?#26412;?#27573;、与?#26412;?#27573;连通的?#26412;我?#21450;与斜
井段连通的水平井段,?#26412;?#27573;与?#26412;?#27573;上部位于地层10中,?#26412;?#27573;下部和 L形水平井的水
平井段位于盐层11的中部,在其他实施例中,对于厚度比较大的盐层,部?#20013;本我部?#20197;设
置在盐层中;


步骤2、在?#26412;?#27573;和?#26412;?#27573;设置上部套管柱3,上部套管柱3与地层采用固定结构固结密
封,固定结构包括设于上部套管柱3外侧的技术套管层2和设于技术套管层外侧的表层套管
层1,上部套管柱、技术套管层和表层套管层之间以及表层套管层与地层之间均用强密封性
水泥12封固,固定结构为现有技术,在此不多赘述,在水平井段下入组合管串5,组合管串5
由多个套管501和多个筛管502间隔布置连?#26377;?#25104;,本实施例中采用16个套管和15个筛管连
?#26377;?#25104;,为了方便组合管串进入L形水平井的水平段,组合管串的端部设有引鞋8,在?#26412;?#27573;
和?#26412;?#27573;下入与组合管串5连接的上部套管柱3,上部套管柱3和组合管串5通过连接结构6
连接;连接结构包括与上部套管柱的末端连接的分级箍以及与分级箍连接的转换接头,转
换接头与组合管串的起始端相连接,分级箍的目的是可选择性地往上部套管柱外部环空注
入强密封?#36816;?#27877;,转换接头是分级箍与水平段的组合管串连接管工具。


步骤3、向组合管串5中下入冲洗管柱4,冲洗管柱4的末端部具有用于径向喷水的
射流喷头403,利用地面高压水泵,将高压水导入组合管串内部的冲洗管柱4与射流喷头
403,在射流喷头403部位形成高压水射流7,通过筛管的筛孔喷向四周盐壁,冲击盐壁形成
溶腔,射流喷头403由远到近在各个筛管逐个喷射高压水射流7,利用各个筛管502分段溶蚀
盐层,最终形成一连串的溶腔9,得到盐穴储气库。


步骤3中,射流喷头403的两端具有用于与套管501密封配合的封隔器401、402,两
个封隔器的之间的距离大于或等于筛管的长度,本实施例中两封隔器之间的距离采用与筛
管相等的长度,射流喷头的两端设置封隔器,能?#29615;?#27490;喷出的水流在筛管内向两侧流动,增
大筛管内水的压力,使得从筛管喷出的水流冲击力更大,从而加快盐层的溶蚀速度,在下入
冲洗管柱之前,先将通井管串下入组合管串,对组合管串由远到近进行刮削清洗,目的是方
便冲洗管柱进入组合管串,防止阻卡。


步骤3中,分段溶蚀盐层完成后,再重新将冲洗管柱下到所述组合管串的最远端,
由远到近一边清洗所述组合管串的内部,一边冲洗筛管外部空间,目的是彻底清除所述组
合管串内外的残渣,保证盐穴储存空间的清洁。


起出冲洗管柱后,根据需要,安装井口和气体注入装置。


需要指出的是,冲洗管柱、上部套管柱和组合管串均采用石油用无缝钢管材质,虽
然L形水平井包含有?#26412;?#27573;,但是鉴于L形水平井的?#26412;?#27573;往往长达数百米至数千米,因此,
仅上部套管柱、冲洗管柱和组合管串自身的形变即可通过?#26412;?#27573;,另外,冲刷盐层的水,通
过水平井段的内壁与组合管串的间隙回流,经过冲洗管与盐层孔壁的环形空间,再经过斜
井段与?#26412;?#27573;的上部套管柱和冲洗管之间的空间,外流出地面。


在本发明的其他实施例中,与?#40092;?#23454;施例不同的是,步骤3中,射流喷头的两端也
可以不设置封隔器,冲洗盐层的形成溶腔的速度会?#26723;停?#19982;实施例1中的方案相比,建造同
?#26412;?#30340;溶腔,需要加注更大的水压力。


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