盐穴储气库老腔利用改造技术

盐穴储气库老腔利用改造技术
为了尽快建成储气库，最有效快捷的方式是 开发与利用金坛盐矿已形成的采卤老溶腔。
老腔利用不但可以缩 短建库时间，尽早为输 气管道提供应急供气， 而且还可以减少盐穴储 气库建设成本。
盐穴储气库老腔利用改造技术
金坛盐矿是一个采卤14年的老盐矿
商丘
徐州
华
北 阜阳 南
部
盆 地 合肥
GANG 2
6.4 MPa
DP < 0.12 0.12 < DP < 0.13 0.13 < DP < 0.14 0.14 < DP < 0.15 0.15 < DP < 0.16 0.16 < DP < 0.17 0.17 < DP < 0.18 0.18 < DP
5.4 MPa
• 地质力学稳定性的研究认为，作 为储气腔体必须满足：
– 独立腔体 – 如连通，则考虑井口间距
井口间距----稳定性
– 独立腔体，井距应尽量大
腔体形成过程中无重大事 故
老腔筛选程序
―以影响程度、权重系数为序建立了筛 选程序
盐穴储气库老腔利用改造技术
经研究与分析，从43口已有采卤溶腔中筛选出15
口井腔
35+Y (m)
25000 24000 23000 22000 21000 20000 19000 18000
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三、储气库老腔利用改造技术系列
盐穴储气库老腔利用改造技术
1、定量评价老井腔可利用的筛选标准
建立了老腔预选标准----腔体经济性、密封性及稳定性为基础 根据储气库特点，建立了腔体筛选程序
老腔预选标准
单腔容积----经济性
– 容积8万方以上
腔体是否连通----密封性
3000
4000
5000 4044+X (m)
6000
7000
8000
❖ 茅兴井区8口
– 茅1、茅2、茅6、茅7、 茅8、茅9、溪3、溪4
❖ 直溪桥井区2口
– 西1、西2
❖ 东岗井区4口
– 岗1、岗2、东1、东2
❖ 荣炳井区1口
– 荣1
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对预选出的15口井腔进行了声纳检测
❖ 施工时间：2003年7月13日至8月10日 ❖ 荣1井因无法提起采卤管柱放弃
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盐穴储气库老腔利用改造技术
钻井工程技术研究院钻井完井所
盐穴储气库老腔利用改造技术
主要内容
一、背景与概况 二、面临的挑战与难题 三、储气库老腔利用改造技术系列 四、应用效果及经济评价
盐穴储气库老腔利用改造技术
一、背景与概况
• 盐穴储气库
–利用水溶的方式， 在盐丘/盐层内形成 巨大的溶洞，并将 之做为储气空间而 形成的人工气库， 用以保证管道平衡 安全地供气。
鸭梨状 腔体
盐穴储气库老腔利用改造技术
“盐穴储气库老腔利用与改造技术”是以国家重点工程西 气东输管道工程配套地下储气库项目为依托，以储气库研 究、设计、施工为基础而开展的
金坛盐穴储气库是保证整个长输管道平稳运行的关键手段， 西气东输管道于2004年1月1日正式实现了商业供气后，对 储气库建设的要求就变得十分急迫
– 盐穴具有极为有限的膨胀性 – 具有足够高的安全系数 – 非盐层及盐层不存在张性破裂 – 可接受的闭合率。
❖ 直观的已有溶腔评价技术
盐穴储气库老腔利用改造技术
腔体形态
盐顶剩余厚度
形态符合几何稳定形态（梨形）
顶部应有合适的剩余厚度，利于密 封与腔体稳定
井号 茅1井 茅2井 茅6井 茅7井 茅8井 茅9井 溪3井 溪4井 西1井 西2井 东1井 东2井 岗1井 岗2井
陈4井 陈3井 陈1井 陈2井
直溪桥井区
（3口井）
西2井
陈家庄井区
（4口井）
6985m
茅12井
茅兴井区
（11口井）
石1井
茅3井
茅11井
茅10井
茅6井
茅9井 茅7井 溪4井
茅茅8茅2井井1井（茅兴矿）
溪3井 溪2井
茅溪井区
溪1井
（4口井）
红色—测声纳井（14口井） 兰色—无腔体井（12口井） 紫色—未测成井（1口井）
二、面临的困难与挑战
盐穴储气库老腔利用改造技术
困难1：国内首次，技术手段匮乏
❖ 盐穴储气库已有采卤井腔改造在中国是一个崭 新的课题，有很多技术问题需要探索、研究和 实践
❖ 国内在盐层内建造天然气地下储气库尚是首次， 没有相关经验和资料可以借鉴。
❖ 技术手段严重缺乏
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困难2：已有采卤老腔情况复杂
• 套管腐蚀严重，固井质量差，老井井筒和环 空密封存在严重问题，处理非常困难
• 采卤过程中，复杂与事故多，腔体状态不明
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困难3：国际上无此类工程先例
• 国外文献调研表明，没有发现在层状盐岩中将 已有溶腔改造方面的实例
• 从国外获得指导性或经验性的资料几乎不可能， 这在一定程度上增加了老井老腔修复与利用技 术的研究难度。
工程施工----通井与声纳测腔
东岗井区
盐穴储气库老腔利用改造技术 直溪桥井区
声纳检测结果
茅兴井区
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2、已有老溶腔可利用性评价技术
❖ 地质力学稳定性性评价技术
Mudstone Cavern
Salt
腔体稳百度文库性评价模型
DONG 1
GANG 1
59.5 m 18 m
32.4 m DONG 2 29.8 m
0 30 60 90 120
长
安庆
苏北盆 地
镇江泰 句 南京容
常州
芜湖南
江陵
盆宣
地
盆地
兴 盆地 南通
无锡
吴 江 盆 地
上海
平湖盆地
黄山 金坛盐杭矿州
金坛盐矿目前有各类采盐 井40多口，已形成一定数 量的采卤溶腔。
本技术研究的目的就是如 何改造与利用这些老溶腔， 使之转化为储气库。
盐穴储气库老腔利用改造技术
盐穴储气库老腔利用改造技术
困难4：安全性要求高
▪ 地下腔体无阻力，如出现密封问题，会在短 期内出现大量溢漏，且无法压井
▪ 地面经济发达，人口密集
▪ 一旦出现事故，后果不 堪设想
美国发生的由于气体渗漏而引起爆炸
盐穴储气库老腔利用改造技术
金坛储气库已有盐腔改造工程技术难 度高、风险大、不确定因素多，需要 多专业协作，是一项的复杂的系统工 程
2000
金坛地区井位图
共计43口井 (截至2003年3月)
荣炳井区
（13口井）
东岗井区
（5口井） 西3井
荣7井
（荣炳矿）荣2井 荣9井 颜3井
荣3井
荣10井
荣13井
荣12井
荣5井 荣8井
荣11井 荣14井
荣4井 岗1井 东1井
岗3井 岗2井 东2井
西1井
颜1井
颜2井
颜家庄井区
（3口井）
荣1井
2708m