[发明专利]一种层状盐岩双井对流建储气库腔体的方法

说明书

本发明公开了一种层状盐岩双井对流建储气库腔体的方法，属于石油天然气技术领域。该方法包括：在含不溶组分较高的层段盐岩中，将定向井钻至直井井底形成类似传统单井造腔的一上一下的垂直循环通道，定向井中注采管柱管口做筛管处理，通过定向井注淡水、直井排卤建槽，直井注淡水、定向井排卤建腔，提高整个建腔周期排卤浓度。在腔体注气排卤阶段，通过直井注入天然气，将卤水从定向对接井中排出，在排出沉渣面以上有效腔体内卤水后仍继续注入天然气排出沉渣孔隙中的卤水以存储更多天然气。在注采气运行阶段，在应急采气期，可通过定向对接井注入卤水甚至淡水，将腔体内更多天然气采出，降低腔体内垫气量，降低盐穴储气库单方工作气投资。

技术领域

本发明属于天然气储气库建设及运行领域，具体涉及一种层状盐岩储气库水溶建腔与储气注采方法。

背景技术

盐穴储气库是通过水溶的方式建设在地下沉积盐层中的大型地下洞穴，利用盐岩极高的密封性和损伤自修复的力学特性，在全世界被广泛用作天然气、氢气、压缩空气储库。目前，国内外盐穴储气库普遍采用单井内下入双管柱组合方法进行建造，其通过在一个钻井中下入一组中心管-中间管的注采套管组来完成注水-溶盐-排卤主循环，并通过中间管与生产套管之间的环空注入阻溶剂（一般为柴油）来辅助控制腔体的形态，此过程称为水溶建腔过程；当腔体建造完成后进入储气阶段，则通过中间管环空注入高压储存介质，将卤水从中心管-中间管环空排出，此过程称为注气排卤，注气排卤完成后，提出中心管，更换新气密封中间管作为注气和采气的唯一通道。这种方法存在一些明显的缺点：

1）由于储气库井存在井筒温变复杂及盐岩蠕变等特点，盐穴储气库大井径钻井及固井仍存在投资大，难度高的特点，目前常规使用的传统井眼内中心管-中间管组成的造腔管柱组合又存在摩阻大，能耗高的难点，尤其当目标建腔层位深度大或造腔排量大时，单井双管柱造腔管柱组合的能耗损失进一步凸显。同时，注采水流与管柱较大摩阻的存在极易在关井或开井时产生水锤效应导致管柱摆动，造成管柱弯曲或螺纹失效管柱脱落。

2）国内层段盐岩普遍存在不溶成分含量高，在传统工艺造腔工程中，不溶成分沉落至腔体底部堆积膨胀，占据了大量的腔体有效溶蚀空间。在造腔完成后，从井口下入的排卤管柱为防止沉渣吸入，管口仅可下入到沉渣面以上3~5m处，导致排卤口深度以下腔体体积及沉渣孔隙体积均不能有效利用，盐层有效利用效率低。

3）传统造腔工艺腔体与地面只有一个井筒通道，在注气排卤完成后，注采气管柱坐封在技术套管上，为维持腔体稳定性，腔体内需留存一定气体作为垫底气维持腔体压力，约占总库容40%左右，增加了储气库工程投资。

4）传统造腔建库工艺由于腔体与地面只有一个井筒通道，腔体投产后，如井筒内管柱或密封组件出现故障时，无法有效回填卤水释放出全部天然气后进行作业，必须进行昂贵复杂的带压作业，甚至只能监测关注而不能有效处理。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出一种层状盐岩储气库水溶建腔与储气注采方法，具体技术方案如下：一种层状盐岩双井对流建储气库腔体的方法，包括如下步骤：

S1：钻直井，在目标建库井位钻直井至目标建腔深度，从进入盐层后，在目标储气库腔顶以上10m-20m固井；

S2：钻定向井，定向井的深度与直井相同并固井，然后在定向井底部造斜，并且造斜得到的井斜与目标储气库腔体对接；

S3：正循环建槽，如果定向井未与直井连通，则直井内下入中心管-中间管造腔管柱组合进行正循环建槽，直至目标储气库腔与定向井连通，提出中心管，由定向井内的造腔管柱注淡水，直井内的造腔管柱排卤进行建槽；

如果定向井与直井连通，则直井和定向井内均下入单造腔管柱，通过定向井内的单造腔管柱注淡水，直井管内的单造腔管柱排卤，进行建槽；

S4：建槽期完成后，反循环造腔，通过直井内造腔管柱注淡水，定向井内造腔管柱排卤建造整个腔体，并通过调整直井造腔管柱管口及阻溶剂界面深度控制腔体形状发展。

作为改进，所述S2中定向井井口到直井井口的垂直距离是目标储气库腔体半径的2倍。