盐穴储气库老腔利用改造技术课件.ppt
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- 盐穴储气库老腔 利用 改造 技术 课件
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1、 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 一、背景与概况一、背景与概况二、面临的挑战与难题二、面临的挑战与难题三、储气库老腔利用改造技术系列三、储气库老腔利用改造技术系列四、应用效果及经济评价四、应用效果及经济评价主要内容主要内容 盐穴储气库老腔利用改造技术 盐穴储气库盐穴储气库利用水溶的方式,利用水溶的方式,在盐丘在盐丘/ /盐层内形成盐层内形成巨大的溶洞,并将巨大的溶洞,并将之做为储气空间而之做为储气空间而形成的人工气库,形成的人工气库,用以保证管道平衡用以保证管道
2、平衡安全地供气。安全地供气。一、背景与概况一、背景与概况鸭梨状鸭梨状腔体腔体 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盐穴储气库老腔利用与改造技术”是以国家重点工程西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,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,西气东输管道于西气东输管道于2004年年1月月1日正式实现了商业供气后,对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储气
3、库建设的要求就变得十分急迫 盐穴储气库老腔利用改造技术 |为了尽快建成储气库,为了尽快建成储气库,最有效快捷最有效快捷的方式是的方式是开发与利用金坛盐矿已形成的采卤老溶腔。开发与利用金坛盐矿已形成的采卤老溶腔。|老腔利用不但可以老腔利用不但可以缩缩短建库时间短建库时间,尽早为输,尽早为输气管道提供应急供气,气管道提供应急供气,而且还可以而且还可以减少盐穴储减少盐穴储气库建设成本气库建设成本。 盐穴储气库老腔利用改造技术 |金坛盐矿是一个采卤金坛盐矿是一个采卤14年的老盐矿年的老盐矿金坛盐矿目前有各类采盐金坛盐矿目前有各类采盐井井4040多口,多口,。本技术研究的目的就是如本技术研究的目的就是如
4、何改造与利用这些老溶腔,何改造与利用这些老溶腔,使之转化为储气库。使之转化为储气库。0120603090阜阳商丘徐州南通南京镇江芜湖杭州无锡合肥安庆黄山上海地华北南部盆地苏北盆泰兴盆地句容南陵盆地常州宣盆地长江平湖盆地吴江盆地金坛盐矿金坛盐矿 盐穴储气库老腔利用改造技术 二、面临的困难与挑战二、面临的困难与挑战 盐穴储气库老腔利用改造技术 |困难困难1:国内首次,技术手段匮乏国内首次,技术手段匮乏 盐穴储气库老腔利用改造技术 |困难困难2:已有采卤老腔情况复杂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,空密封存在严重问题
5、,处理非常困难处理非常困难 采卤过程中,复杂与事故多,采卤过程中,复杂与事故多,腔体状态不明腔体状态不明 盐穴储气库老腔利用改造技术 |困难困难3:国际上无此类工程先例国际上无此类工程先例 国外文献调研表明,国外文献调研表明,没有发现在层状盐岩中将没有发现在层状盐岩中将已有溶腔改造方面的实例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,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。术的研究难度。 盐穴储气库老腔利用改造技术 |困难困难4:安全性要求高安全性要求高 地下腔体无阻力,如出现
6、密封问题,会在短地下腔体无阻力,如出现密封问题,会在短期内出现大量溢漏,且无法压井期内出现大量溢漏,且无法压井 地面经济发达,人口密集地面经济发达,人口密集 一旦出现事故,后果不一旦出现事故,后果不 堪设想堪设想美国发生的由于气体渗漏而引起爆炸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金坛储气库已有盐腔改造工程技术难技术难度高、风险大、不确定因素多,需要度高、风险大、不确定因素多,需要多专业协作,多专业协作,是一项的复杂的系统工是一项的复杂的系统工程程 盐穴储气库老腔利用改造技术 三、储气库老腔利用改造技术系列三、储气库老腔利用改造技术系列 盐穴
7、储气库老腔利用改造技术 C老腔筛选程序老腔筛选程序以影响程度、权重系数为序建立了筛以影响程度、权重系数为序建立了筛选程序选程序u建立了老腔预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腔体经济性、密封性及稳定性为基础u根据储气库特点,建立了腔体筛选程序根据储气库特点,建立了腔体筛选程序C老腔老腔预选标准预选标准l单腔容积单腔容积-经济性经济性 容积容积8万方以上万方以上 l腔体是否连通腔体是否连通-密封性密封性 独立腔体独立腔体 如连通,则考虑井口间距如连通,则考虑井口间距l井口间距井口间距-稳定性稳定性 独立腔体,井距应尽量大独立腔体,井距应尽量大l腔体形成过程中无重大事腔体形
8、成过程中无重大事故故 盐穴储气库老腔利用改造技术 180001900020000210002200023000240002500020003000400050006000700080004044+X (m)35+Y (m)金坛地区井位图共计43口井(截至2003年3月)西3井茅7井溪1井茅2井茅11井溪3井茅9井茅12井溪4井石1井茅6井茅10井溪2井茅3井茅1井(茅兴矿)茅8井西1井西2井荣7井(荣炳矿)荣2井荣9井荣3井荣13井荣10井荣12井荣11井荣14井荣5井荣8井荣4井岗1井岗2井岗3井东1井东2井荣1井颜1井颜2井颜3井陈4井陈3井陈2井陈1井荣炳井区(13口井)东岗井区(5口井
9、)直溪桥井区(3口井)陈家庄井区(4口井)茅兴井区(11口井)茅溪井区(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)2708m6985m颜家庄井区(3口井)经研究与分析,从经研究与分析,从4343口已有采卤溶腔中口已有采卤溶腔中筛选出筛选出1515口井腔口井腔v 茅兴井区茅兴井区8 8口口 茅茅1 1、茅、茅2 2、茅、茅6 6、茅、茅7 7、茅茅8 8、茅、茅9 9、溪、溪3 3、溪、溪4 4v 直溪桥井区直溪桥井区2 2口口 西西1 1、西、西2 2v 东岗井区东岗井区4 4口口 岗岗1 1、岗、岗2 2、东、东1 1、东、东2 2v 荣炳井区荣炳井
10、区1 1口口 荣荣1 1 盐穴储气库老腔利用改造技术 v 施工时间:施工时间:20032003年年7 7月月1313日至日至8 8月月1010日日v 荣荣1 1井因无法提起采卤管柱放弃井因无法提起采卤管柱放弃对预选出的对预选出的1515口井腔进行了声纳检测口井腔进行了声纳检测工程施工工程施工-通井与声纳测腔通井与声纳测腔 盐穴储气库老腔利用改造技术 茅兴井区茅兴井区东岗井区东岗井区直溪桥井区直溪桥井区声纳检测结果声纳检测结果 盐穴储气库老腔利用改造技术 v 地质力学稳定性性评价技术地质力学稳定性性评价技术GANG 132.4 m18 m29.8 m59.5 mDONG 1DONG 2GANG
11、2symmetrysymmetryCavernSaltMudstone DP 0.120.12 DP 0.130.13 DP 0.140.14 DP 0.150.15 DP 0.160.16 DP 0.170.17 DP 0.180.18 DP6.4 MPa5.4 MPa地质力学稳定性的研究认为,作地质力学稳定性的研究认为,作为储气腔体必须满足:为储气腔体必须满足: 盐穴具有极为有限的膨胀性盐穴具有极为有限的膨胀性 具有足够高的安全系数具有足够高的安全系数 非盐层及盐层不存在张性破裂非盐层及盐层不存在张性破裂 可接受的闭合率。可接受的闭合率。腔体稳定性评价模型腔体稳定性评价模型 盐穴储气库老腔
12、利用改造技术 井号井号腔体形态腔体形态符合性符合性茅茅1 1井井双锥体(尖)双锥体(尖)茅茅2 2井井倒陀螺(尖)倒陀螺(尖)茅茅6 6井井倒陀螺(遍)倒陀螺(遍)茅茅7 7井井锥体箱体组合锥体箱体组合茅茅8 8井井倒陀螺(尖)倒陀螺(尖)茅茅9 9井井锥体箱体组合锥体箱体组合溪溪3 3井井倒陀螺(尖)倒陀螺(尖)溪溪4 4井井未知未知?西西1 1井井上锥体下圆柱上锥体下圆柱西西2 2井井倒陀螺倒陀螺东东1 1井井倒陀螺(遍)倒陀螺(遍)东东2 2井井上锥体下圆柱上锥体下圆柱岗岗1 1井井上锥体下圆柱上锥体下圆柱岗岗2 2井井上锥体下圆台上锥体下圆台井号井号盐层底界盐层底界m沉砂厚度沉砂厚度m
13、人工人工井底井底符合符合性性茅茅1 1井井1029.29未知未知有有茅茅2 2井井10417831.8有有茅茅6 6井井1038.6522.44有有茅茅7 7井井1028638.1938.19有有茅茅8 8井井1014612.2112.21有有茅茅9 9井井103717.8317.83有有溪溪3 3井井1013258.168.16有有溪溪4 4井井102654.364.36有有西西1 1井井10719689.22有有西西2 2井井106519未知未知有有东东1 1井井109134未知未知有有东东2 2井井108333.64有有岗岗1 1井井108228未知未知有有岗岗2 2井井107165未知
14、未知有有井号井号盐顶盐顶-腔顶厚腔顶厚度度m(实测)(实测)盐顶盐顶-腔顶厚腔顶厚度度m(处理)(处理)符合性符合性茅茅1 1井井-2-20茅茅2 2井井26.926.9茅茅6 6井井55.753.7茅茅7 7井井43436 642426 6茅茅8 8井井28282 225252 2茅茅9 9井井60601 158586 6溪溪3 3井井12363?溪溪4 4井井608568西西1 1井井265245西西2 2井井11989?东东1 1井井5909?东东2 2井井199169岗岗1 1井井15484?岗岗2 2井井133113腔体形态腔体形态腔体底板情况腔体底板情况盐顶剩余厚度盐顶剩余厚度腔群
15、间距腔群间距C形态符合几何稳定形态(梨形)形态符合几何稳定形态(梨形)C顶部应有合适的剩余厚度,利于密顶部应有合适的剩余厚度,利于密封与腔体稳定封与腔体稳定C底板剩余厚度不小于底板剩余厚度不小于10米,密封良米,密封良好好C腔体间有合适的矿柱距离腔体间有合适的矿柱距离v直观的直观的已有溶腔评价技术已有溶腔评价技术 盐穴储气库老腔利用改造技术 茅兴井区茅兴井区180001900020000210002200023000240002500020003000400050006000700080004044+X (m)35+Y (m)金坛地区井位图共计43口井(截至2003年3月)西3井茅7井溪1井茅
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