地下盐岩溶腔储库单井水平溶解建造流体运移研究

为提高水平盐穴储库单井后退式溶腔建腔速率,通过相似模型试验与数值计算开展建腔期注水方向对腔内流体运移规律影响研究。数值模拟结果表明:注入淡水接触腔内卤水后浓度会迅速升高,当浓度达到23%左右变为缓慢升高;上下同时入射有利于快速溶腔,垂直向下入射有利于建造更大腔体。相似模型试验流体运移规律与数值模拟基本一致,证明了数值模型的正确性。试验发现:腔内流体主要分为羽流区、边界溶解区、对流扩散区和底部饱和区4个区域;改变注水方向使羽流区流体浓度和流速改变,进而影响边界溶解区高度,与水平入射相比,垂直向上入射、上下型入射、四周型入射和垂直向下入射高度增加了22.2%、26.9%、51.1%、135.6%;改变注水方向使淡水初始向下流速改变,进而改变底部饱和区高度,与水平入射相比,垂上、四周、上下、垂下入射高度降低0%、12.9%、29.9%、70.1%。

盐岩矿床水平储库单井后退式建造技术与多场耦合理论

相比于垂直储库而言,在层状盐岩矿床中建造水平储库,可以避开层理状夹层与界面,降低了储存油气泄露的危险。给出水平储库单井后退式对流溶解的技术背景和建造方法;提出单层星型、多层错位布置的层状盐岩矿床大型水平储库群建造方案;在建立的固–流–热–传质多场耦合作用理论基础上,对单井后退式对流溶解水平储库建造过程进行数值模拟。结果表明:水平储库单井后退式控制溶解建造技术是一种经济高效的盐岩储气库建造方法。在层状盐岩矿床中采用单井后退式控制溶解建造方法建造大型水平储库群,可极大提升我国能源储库建设的规模与储存能力。按照多层星型状错位布置,两层盐岩层中一组库群净容积可达到1.36×10^(7)m^(3)以上。为保证水平溶腔的稳定性和对盐岩层空间的最大利用,在储气库的设计阶段,应在保证溶腔可靠性和密闭性的前提下尽可能将管柱系统布置在水平盐岩层较低层位。研究结果可以对国内盐岩储气库工程建设提供技术参考,有效推进中国储气库建设进程。