【CN109751022A】一种连通井盐穴储气库的注采气方法【专利】
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( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910084816 .X
(22)申请日 2019 .01 .29
(71)申请人 江苏苏盐井神股份有限公司 地址 223200 江苏省淮安市淮安区华西路 18号 申请人 江苏省制盐工业研究所有限公司
(72)发明人 刘凯 刘正友 张文广
(74)专利代理机构 北京卓恒知识产权代理事务 所(特殊普通合伙) 11394
代理人 唐曙晖
(51)Int .Cl . E21B 43/20(2006 .01) E21B 43/28(2006 .01) E21F 17/16(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109751022 A (43)申请公布日 2019.05.14
( 54 )发明 名称 一种连通井盐穴储气库的注采气方法
( 57 )摘要 本发明涉及一种连通井盐穴储气库的注采
气方法 ，包括 ：将连通井盐穴储气库的 连通井分 为：注采气井、注排卤井；在储气库注气时 ，天然 气通过注采气井注入储气库，天然气由上而下驱 赶卤 水 ，储气库内的卤 水由 注排卤 井排出 ；在储 气库采气时 ，卤水通过注排卤井注入储气库，卤 水由下而上驱赶天然气，储气库内的天然气通过 注采气井采出；在储气库既不注气也不采气时 ， 在储气库内预留一定量的天然气，通过注采气井 将淡水或淡盐水注入储气库，淡水或淡盐水溶解 岩盐 后形成卤 水 ，卤 水由 注排卤 井排出。本发明 解决了盐穴储气库腔体体积易缩小、垫底气占比 大和建设周期长等问题，实现了连通井盐穴储气 库的安全、高效运行。
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CN 1097510井盐穴储气库的注采气方法
技术领域 [0001] 本发明涉及一种连通井盐穴储气库的注采气方法，属于天然气储存领域和盐矿水 溶采矿领域。
背景技术 [0002] 目前，盐穴储气库的“采卤造腔”与“注采运行”是先后两个不同的阶段，即在投入 注采运行后，就不再进行采卤造腔。而受到卤水消化能力及卤水接收浓度的限制，在采卤造 腔阶段通常需要耗费大量的时间 ，建设一个20万m3以 上的盐穴储气库一般需要3年以 上的 时间进行采卤造腔，这使得盐穴储气库的建设周期通常都较长。 [0003] 盐穴储气库多采用单井单管结构，即储存天然气的盐穴只设置一口井，该井中仅 安装一根 用于天然气注入与采出的 套管。由 于岩盐具有蠕变特性 ，在盐穴储气库运行过程 中 ，随着天然气的注入及采出 ，储气库内的压力会出现大幅度变化 ，会出现盐穴体积缩小问 题。体积收缩过大会导致储气库的 力学性 质变差甚至会发生风险 ，同时还会降 低储气库的 储气能力，进而影响储气库的经济效益。 [0004] 在盐穴储气库运行过程中，往往需要留有大量的垫底气，垫底气量约占储气库总 库容量的40％左右。在盐穴储气库运行期间，垫底气通常无法采出。大量垫底气留在储气库 内，不仅增加了储气库资金投入，还降低了储气库的使用效率。 [0005] 综上所述，盐穴储气库存在建设周期长、盐穴体积易缩小和垫底气占比大等问题， 给盐穴储气库建设及运行带来不利的影响。
权利要求书1页 说明书4页 附图6页
CN 109751022 A
CN 109751022 A
权 利 要 求 书
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1 .一种连通井盐穴储气库的注采气方法，该方法包括以下步骤： (1) 将连通井盐穴储气库的 连通井分为注采气井 和注排卤 井 ，其中 注采气井内设置注 采管柱、造腔管柱 ，注排卤 井内设置注排卤 管柱 ；注采气井的 造腔管柱位于注采管柱内部 ， 造腔管柱的管口位置低于注采管柱的管口 ； (2) 通过注采气井的 注采管柱 和/或造腔管柱 ，将天然气注入到储气库中 储存 ，储气库 中的卤水通过注排卤井排出，实现储气库注气； (3) 通过注排卤 井的 注排卤 管柱将卤 水注入储气库内 ，天然气由 注采气井的 注采管柱 和/或造腔管柱采出，实现储气库采气； (4) 待注采气井的造腔管柱无天然气采出时 ，通过注采气井的造腔管柱和/或注排卤 井 的注排卤管柱，将卤水注入到储气库溶腔中，天然气由注采气井的注采管柱采出； (5) 在储气库保压阶 段 ，在该阶 段既 不注气、也不采气 ，通过注采气井的 造腔管柱将淡 水或淡盐水注入到溶腔中，卤水由注排卤井的注排卤管柱排出； 优选地 ，储气库保压阶 段 (5) 是在步骤 (2) 之 后进行 ，或者在步骤 (3) 或步骤 (4) 之 后进 行。 2 .根据权利要求1所述的注采气方法，其中，在步骤(1)中，连通井盐穴储气库由两口或 两口以上的连通井组成，相邻两口盐井井口的距离为100-300m，优选150-250m，连通井之间 的 底部有连通通道 相互连通 ，造腔管柱的 管口 位置低于注采管柱的 管口 10-40m ，优选2030m。 3 .根据权利要求1或2所述的注采气方法，其中，在步骤(1)中，注排卤井的腔顶位置比 注采气井的腔顶位置低100-300m，优选150-250m；作为溶腔高度：溶腔最大直径之比的注采 气井溶腔的高径比为2～6，优选3～5。 4 .根据权利要求1所述的注采气方法，其中 ，在步骤(2)中 ，利用注采气井的注采管柱 和/或造腔管柱，同时将天然气注入储气库中；储气库内的卤水被注入的天然气由上而下逐 渐顶替、驱赶，经由连通井之间的连通通道由注排卤井的注排卤管柱排出。 5 .根据权利要求1所述的注采气方法，其中，在步骤(2)中，在完成储气库注气时，天然 气与卤水的界面在连通井连通通道上方2-30m，优选4～20m，天然气储存在注采气井的溶腔 中。 6 .根据权利要求1所述的注采气方法，其中，在步骤(3)中，通过注排卤井的注排卤管柱 将卤 水注入储气库中 ，卤 水经由连通井之间的连通通道进入注采气井溶腔 ；天然气被注入 的卤水自下而上逐渐顶替、驱赶，由注采气井排出。 7 .根据权利要求1所述的注采气方法，其中，在步骤(5)中，天然气在注采气井的造腔管 柱管口上方形成气垫层，阻止腔体上溶，气垫层的厚度为1-10m，优选2-5m。 8 .根据权利要求1所述的注采气方法，其中，在步骤(5)中，淡水或淡盐水注入到注采气 井溶腔后，通过侧溶溶解岩盐，继续采卤造腔，增加储气库的腔体体积。 9 .根据权利要求1-8中任一项所述的注采气方法，其特征在于，在连通井盐穴储气库注 采气运行期间，储气库运行压力的波动范围为上下5％以内。 10 .根据权利要求1-9中任一项所述的注采气方法，其特征在于，储气库采出的天然气 占储气库库容量的60vol％-100vol％，优选80vol％-90vol％。
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910084816 .X
(22)申请日 2019 .01 .29
(71)申请人 江苏苏盐井神股份有限公司 地址 223200 江苏省淮安市淮安区华西路 18号 申请人 江苏省制盐工业研究所有限公司
(72)发明人 刘凯 刘正友 张文广
(74)专利代理机构 北京卓恒知识产权代理事务 所(特殊普通合伙) 11394
代理人 唐曙晖
(51)Int .Cl . E21B 43/20(2006 .01) E21B 43/28(2006 .01) E21F 17/16(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109751022 A (43)申请公布日 2019.05.14
( 54 )发明 名称 一种连通井盐穴储气库的注采气方法
( 57 )摘要 本发明涉及一种连通井盐穴储气库的注采
气方法 ，包括 ：将连通井盐穴储气库的 连通井分 为：注采气井、注排卤井；在储气库注气时 ，天然 气通过注采气井注入储气库，天然气由上而下驱 赶卤 水 ，储气库内的卤 水由 注排卤 井排出 ；在储 气库采气时 ，卤水通过注排卤井注入储气库，卤 水由下而上驱赶天然气，储气库内的天然气通过 注采气井采出；在储气库既不注气也不采气时 ， 在储气库内预留一定量的天然气，通过注采气井 将淡水或淡盐水注入储气库，淡水或淡盐水溶解 岩盐 后形成卤 水 ，卤 水由 注排卤 井排出。本发明 解决了盐穴储气库腔体体积易缩小、垫底气占比 大和建设周期长等问题，实现了连通井盐穴储气 库的安全、高效运行。
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CN 1097510井盐穴储气库的注采气方法
技术领域 [0001] 本发明涉及一种连通井盐穴储气库的注采气方法，属于天然气储存领域和盐矿水 溶采矿领域。
背景技术 [0002] 目前，盐穴储气库的“采卤造腔”与“注采运行”是先后两个不同的阶段，即在投入 注采运行后，就不再进行采卤造腔。而受到卤水消化能力及卤水接收浓度的限制，在采卤造 腔阶段通常需要耗费大量的时间 ，建设一个20万m3以 上的盐穴储气库一般需要3年以 上的 时间进行采卤造腔，这使得盐穴储气库的建设周期通常都较长。 [0003] 盐穴储气库多采用单井单管结构，即储存天然气的盐穴只设置一口井，该井中仅 安装一根 用于天然气注入与采出的 套管。由 于岩盐具有蠕变特性 ，在盐穴储气库运行过程 中 ，随着天然气的注入及采出 ，储气库内的压力会出现大幅度变化 ，会出现盐穴体积缩小问 题。体积收缩过大会导致储气库的 力学性 质变差甚至会发生风险 ，同时还会降 低储气库的 储气能力，进而影响储气库的经济效益。 [0004] 在盐穴储气库运行过程中，往往需要留有大量的垫底气，垫底气量约占储气库总 库容量的40％左右。在盐穴储气库运行期间，垫底气通常无法采出。大量垫底气留在储气库 内，不仅增加了储气库资金投入，还降低了储气库的使用效率。 [0005] 综上所述，盐穴储气库存在建设周期长、盐穴体积易缩小和垫底气占比大等问题， 给盐穴储气库建设及运行带来不利的影响。
权利要求书1页 说明书4页 附图6页
CN 109751022 A
CN 109751022 A
权 利 要 求 书
1/1 页
1 .一种连通井盐穴储气库的注采气方法，该方法包括以下步骤： (1) 将连通井盐穴储气库的 连通井分为注采气井 和注排卤 井 ，其中 注采气井内设置注 采管柱、造腔管柱 ，注排卤 井内设置注排卤 管柱 ；注采气井的 造腔管柱位于注采管柱内部 ， 造腔管柱的管口位置低于注采管柱的管口 ； (2) 通过注采气井的 注采管柱 和/或造腔管柱 ，将天然气注入到储气库中 储存 ，储气库 中的卤水通过注排卤井排出，实现储气库注气； (3) 通过注排卤 井的 注排卤 管柱将卤 水注入储气库内 ，天然气由 注采气井的 注采管柱 和/或造腔管柱采出，实现储气库采气； (4) 待注采气井的造腔管柱无天然气采出时 ，通过注采气井的造腔管柱和/或注排卤 井 的注排卤管柱，将卤水注入到储气库溶腔中，天然气由注采气井的注采管柱采出； (5) 在储气库保压阶 段 ，在该阶 段既 不注气、也不采气 ，通过注采气井的 造腔管柱将淡 水或淡盐水注入到溶腔中，卤水由注排卤井的注排卤管柱排出； 优选地 ，储气库保压阶 段 (5) 是在步骤 (2) 之 后进行 ，或者在步骤 (3) 或步骤 (4) 之 后进 行。 2 .根据权利要求1所述的注采气方法，其中，在步骤(1)中，连通井盐穴储气库由两口或 两口以上的连通井组成，相邻两口盐井井口的距离为100-300m，优选150-250m，连通井之间 的 底部有连通通道 相互连通 ，造腔管柱的 管口 位置低于注采管柱的 管口 10-40m ，优选2030m。 3 .根据权利要求1或2所述的注采气方法，其中，在步骤(1)中，注排卤井的腔顶位置比 注采气井的腔顶位置低100-300m，优选150-250m；作为溶腔高度：溶腔最大直径之比的注采 气井溶腔的高径比为2～6，优选3～5。 4 .根据权利要求1所述的注采气方法，其中 ，在步骤(2)中 ，利用注采气井的注采管柱 和/或造腔管柱，同时将天然气注入储气库中；储气库内的卤水被注入的天然气由上而下逐 渐顶替、驱赶，经由连通井之间的连通通道由注排卤井的注排卤管柱排出。 5 .根据权利要求1所述的注采气方法，其中，在步骤(2)中，在完成储气库注气时，天然 气与卤水的界面在连通井连通通道上方2-30m，优选4～20m，天然气储存在注采气井的溶腔 中。 6 .根据权利要求1所述的注采气方法，其中，在步骤(3)中，通过注排卤井的注排卤管柱 将卤 水注入储气库中 ，卤 水经由连通井之间的连通通道进入注采气井溶腔 ；天然气被注入 的卤水自下而上逐渐顶替、驱赶，由注采气井排出。 7 .根据权利要求1所述的注采气方法，其中，在步骤(5)中，天然气在注采气井的造腔管 柱管口上方形成气垫层，阻止腔体上溶，气垫层的厚度为1-10m，优选2-5m。 8 .根据权利要求1所述的注采气方法，其中，在步骤(5)中，淡水或淡盐水注入到注采气 井溶腔后，通过侧溶溶解岩盐，继续采卤造腔，增加储气库的腔体体积。 9 .根据权利要求1-8中任一项所述的注采气方法，其特征在于，在连通井盐穴储气库注 采气运行期间，储气库运行压力的波动范围为上下5％以内。 10 .根据权利要求1-9中任一项所述的注采气方法，其特征在于，储气库采出的天然气 占储气库库容量的60vol％-100vol％，优选80vol％-90vol％。