多夹层盐矿油气储库水溶建腔夹层垮塌控制技术

针对多夹层盐矿油气储库水溶建腔过程中遇到的难溶夹层处理的重大技术难题,提出了难溶夹层直接顶板极限跨度的计算方法,揭示了腔体溶蚀策略对夹层垮塌的影响规律,给出了调控难溶夹层垮塌时间的若干措施。综合相关研究成果并结合单井对流水溶建腔工艺,提出了适用于多夹层盐矿水溶建腔的难溶夹层垮塌控制技术。并以金坛储气库某腔体为例阐述了夹层垮塌控制在增大腔体有效容积中的应用。

岩盐储气库水溶建腔施工参数优化

岩盐储气库水溶建腔常采用油垫法,其造腔主要施工参数包括油垫、中间管、中心管等。通过分析在岩盐储气库水溶建腔过程中,油垫位置、中间管位置、中心管位置不同时对溶腔的影响,得出了水溶建腔施工参数对溶腔的影响规律,并结合实际盐矿资料给出了计算实例。研究结果表明,在控制溶腔形状的工艺参数中,油垫位置的控制对腔体形态变化的影响最大,改变油垫的位置,可以有效控制腔体形态;中间管位置在溶蚀过程中是决定溶腔最大半径的主要因素,溶腔的形态受中间管位置的影响很大;中心管位置的变化对溶腔形态的影响很小。掌握油垫、中间管、中心管等位置不同时对岩盐储气库造腔的影响规律,能够为岩盐储气库的溶腔设计与生产提供理论依据和决策手段,以便科学合理地进行设计和生产。

岩盐储气库水溶建腔的基本原理及影响因素研究

阐述了岩盐储气库造腔的溶解速度、溶解度等基本概念和岩盐储气库水溶建腔的影响因素,分析了水溶建腔的流体输运理论和岩盐溶蚀机理等。指出通过岩盐储气库造腔基本理论的研究,可为岩盐储气库的溶腔设计与生产提供理论依据。

岩盐品位对岩盐储气库水溶建腔的影响

岩盐储气库就是根据水溶采矿的原理,通过采出盐水,利用在地下形成的溶腔作为天然气的存储空间。岩盐储气库水溶建腔技术是岩盐储气库的核心内容,直接影响着岩盐储气库的后期作业,对岩盐储气库运行效果、使用寿命等具有重要意义。为此,研究了岩盐品位对岩盐储气库水溶建腔的影响:根据水溶建腔机理,建立岩盐储气库水溶建腔数学模型;对岩盐品位不同的地层条件下岩盐储气库水溶建腔进行动态模拟数值计算;进而综合分析了岩盐品位对岩盐储气库水溶建腔的影响规律。结果表明:岩盐储气库应选择在岩盐品位高的地层建造,这样既有利于溶腔形态的控制,又能缩短建腔周期。

夹层对岩盐储气库水溶建腔的影响分析

为了研究夹层对岩盐储气库水溶建腔的影响,根据小挠度的薄板弯曲模型,建立岩盐地层中夹层的数学模型,通过对岩盐储气库水溶建腔进行动态模拟数值计算,分析夹层对岩盐储气库水溶建腔形态和建腔周期的影响规律,同时给出了夹层的强度较核和断裂极限长度的求解方法。研究结果表明,岩盐储气库应选择在夹层数量尽量少而薄的地层条件下建设,有利于腔体形态的控制,同时能够有效降低溶腔周期。

岩盐储气库水溶建腔优化设计研究

作为“西气东输”工程的配套项目,江苏金坛储气库近日正式投产。根据金坛盐矿有利的建库地质特征,运用岩盐溶腔数值模拟软件对溶腔形态变化规律和影响因素进行了分析研究。从溶腔的总体结构以及水溶建腔过程中生产参数如油垫的位置、循环方式、流量控制、管柱组合等方面进行优化设计,给出水溶建腔优化设计准则和方法;针对岩盐储气库水溶建腔方案,提出造腔时间、平均排量、溶腔体积、平均出口浓度、设计符合率等5项主要评价指标,运用灰色物元分析方法对水溶建腔多方案进行优选,得到最佳方案。实例计算表明,按照一定的水溶建腔优化设计准则和方法,能够对岩盐储气库溶腔进行优化设计;岩盐储气库水溶建腔采用灰色物元分析方法能够全面科学地确定设计方案的优劣,很好地解决储气库水溶建腔方案设计优选的问题。

岩盐储气库水溶建腔岩盐溶蚀模型研究

为了深入研究岩盐水溶机理及溶腔形状变化规律,在岩盐水溶物理机理研究的基础上,根据物质平衡原理和Fick第一扩散定律,导出了水溶造腔腔体边界变化的动边界方程,建立了完整的岩盐溶蚀数学模型。通过计算机数值求解方法,对岩盐溶腔过程进行了动态模拟研究。结果表明,该岩盐溶蚀数学模型能够有效的反映腔体形状的变化规律,指导储气库水溶建腔。

岩盐储气库水溶建腔排量和管柱提升优化研究

对岩盐储气库水溶建腔排量和管柱提升进行了优化研究。通过定浓度排卤开采溶腔体积变化特征研究,分析了排量对溶腔形态变化的影响;通过对油垫、中间管及中心管位置不同时溶腔形态变化的研究,得出管柱组合对溶腔形态变化的影响规律;通过对岩盐储气库水溶建腔工程参数优化研究,为岩盐储气库的溶腔设计与生产提供了理论依据和决策手段。

应力-溶解耦合作用下的盐腔水溶建腔机制研究

通过分析岩盐应力-溶解耦合效应对盐腔水溶建腔过程的影响,研究应力-溶解耦合作用下的盐腔水溶建腔机制。研究表明,在盐腔成腔过程中,应力-溶解耦合效应对盐腔形状的影响不可忽略;应力-溶解耦合作用下的盐腔水溶建腔机制在于溶蚀作用下在水的溶蚀影响范围内的腔壁围岩力学性质发生变化,同时,由于腔壁边界处围岩力学性质的改变,造成盐腔内部溶蚀过程发生变化,从而使盐腔形态发生改变;根据应力-溶解耦合作用下的盐腔水溶建腔机制,建立应力-溶解耦合作用下的盐腔水溶建腔计算方法;使用编制的应力-溶解耦合作用下的盐腔形态变化计算程序以及FLAC计算软件对水溶建腔过程进行计算。计算结果表明,相比于纯溶解作用,应力-溶解耦合作用下计算得到的盐腔形状与实际溶腔形状较为符合。该研究成果可为进一步研究储库盐腔水溶建腔机制提供理论依据和分析基础。

基于MATLAB的水溶建腔数值模拟

分析了岩盐储气库水溶建腔机理,运用Matlab语言开发了水溶建腔数值模拟软件。利用此软件对溶腔的体积和形状进行了动态的模拟。将模拟结果与东淮3井实际施工数据进行了对比,结果表明模拟结果精度较好,从而能够为岩盐储气库的溶腔设计与生产提供理论依据和决策手段,以便科学合理地进行设计和生产。

盐岩储库水溶建腔机理与模拟方法研究进展

针对盐岩储库地下水溶建腔过程难以观测和控制的问题,需建立水溶建腔模拟模型对腔体的发展进行设计、预测和控制,可使腔体最终形态满足长期稳定性需求。从盐岩溶解速率、卤水对流模型、不溶夹层垮塌行为、不溶杂质沉积等方面总结国内外关于水溶建腔机理与模拟方法的研究进展。结合国内外关于水溶建腔机理与模拟方法的发展现状,指出当前盐岩储库建腔建模和设计存在的问题和下一步的研究方向。

岩盐中不溶物含量对储气库腔体有效空间大小的影响

主要研究了岩盐不溶物含量对岩盐储气库水溶建腔有效空间大小的影响。根据水溶建腔机理,建立岩盐储气库水溶建腔数学模型,通过岩盐溶腔数学模型,分别对岩盐中不溶物含量不同的地层条件下,岩盐储气库水溶建腔进行动态模拟数值计算,综合分析岩盐中不溶物含量对岩盐储气库水溶建腔的影响规律。

建设地下盐穴储气库的可行性及关键技术

阐述建设地下盐穴储气库的必要性,分别从地下盐岩矿床的物理、化学特性,盐穴储气库的经济性和环保性,盐穴储气库建设技术的可行性3个方面分析了在盐岩层中建设天然气地下储气库的可行性。介绍了腔体形状控制、套管选材及设计工艺和腔体形状测量等地下盐穴储气库建设中的关键技术。

盐穴储气库注水站整体造腔参数优化

针对盐穴储气库水溶建腔的优化问题,综合考虑水溶建腔过程涉及的诸多因素,结合非线性规划理论和水溶建腔的生产实际,建立了多井造腔工艺参数优化数学模型,计算得到最大造腔量和最小回罐量两种多井造腔工艺参数优化方案。研究表明:节约能耗不仅需要降低回罐量,而且需要保持卤水罐较低浓度;在淡水注入量一定的情况下,采用反循环的井越多,造腔量越大,配合高注入量可以显著增加造腔量,但卤水缓冲罐需维持较高浓度,能耗较大;较多地采用正循环,配合较低注入量,可以在满足淡水消耗量和卤水外输量要求下,减少回罐量,使卤水缓冲罐维持较低浓度,降低能耗。采用该模型,合理配置造腔井数并合理分配各井的循环模式、注入工质和注入量等参数,可以得到最优多井工艺参数配置方案,具有较好的指导意义。