加快建設(shè)大型地下鹽穴儲(chǔ)氣庫是保障我國能源安全的迫切需求,但在現(xiàn)有的鹽巖儲(chǔ)庫建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)體系下,我國高雜質(zhì)鹽礦水溶開采形成的溶腔難以用于建設(shè)大型地下儲(chǔ)氣庫。為擺脫這一困境,在廣泛調(diào)研我國鹽礦地質(zhì)和水溶采礦特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,綜合采用水溶采礦理論分析和現(xiàn)場(chǎng)聲納探測(cè)等研究手段,摸清高雜質(zhì)鹽礦采鹵溶腔的三維形態(tài),研究發(fā)現(xiàn)鹽礦不溶物沉渣堆積散體的空隙率高且連通性良好,具備大規(guī)模儲(chǔ)氣的基本條件�；谶@些發(fā)現(xiàn)提出了從溶腔底部排出空隙鹵水的新思路,進(jìn)而形成了高雜質(zhì)鹽礦已有溶腔改建大型地下儲(chǔ)氣庫的技術(shù)體系。相關(guān)理論和技術(shù)成果突破了鹽礦品位對(duì)建庫可行性的限制,建庫可選范圍及建庫規(guī)模擴(kuò)大數(shù)倍,可為天然氣儲(chǔ)存及壓縮空氣儲(chǔ)能等能源儲(chǔ)備工程提供重要參考。 

【文章來源】：山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,39(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

現(xiàn)有建庫技術(shù)中的注氣排鹵過程示意圖

如圖2所示，我國絕大多數(shù)鹽礦均采用水平對(duì)接井水溶開采，與傳統(tǒng)的單井建庫技術(shù)存在很大差異。典型的開采工藝以兩口井（直井和斜井）為一個(gè)井組，先鉆一口直井將鹽礦層與地表連通，再在距離直井250～350m的位置鉆一口斜井，斜井的造斜率一般為0.4°/m，確保位于鹽礦層底部的水平段長度為150～200m[12]，鉆井完成后直井和斜井水平段末端在鹽礦層底部實(shí)現(xiàn)對(duì)接、連通，然后從其中一口井注入淡水，溶解鹽礦層后形成鹵水，鹵水在注水余壓的作用下從另外一口井返出地面，定期調(diào)換注水井和出鹵井，并根據(jù)實(shí)際開采工況開展割管修井等工作，以實(shí)現(xiàn)鹽礦層充分開采。我國是世界上井礦鹽產(chǎn)量最大的國家，2014年井礦鹽年產(chǎn)量[13]高達(dá)4 800萬t，并且逐年遞增，2018年產(chǎn)量為5 306萬t，進(jìn)一步可推算出，近5年我國每年可形成鹽礦地下空間體積達(dá)到2 000×104 m3以上。本研究將鹽礦采鹵后形成的地下空間定義為“已有溶腔”。已有溶腔經(jīng)測(cè)試評(píng)估，確定符合儲(chǔ)氣庫建設(shè)條件并經(jīng)改造后，通過注入儲(chǔ)存氣體將溶腔內(nèi)的鹵水排出，形成鹽穴儲(chǔ)氣庫，這一技術(shù)已在金壇鹽穴儲(chǔ)氣庫一期工程的5口已有溶腔成功應(yīng)用[14],2007年投產(chǎn)，至今仍在安全運(yùn)行。已有溶腔改建儲(chǔ)氣庫，建庫成本低且建設(shè)周期短，是加快鹽穴儲(chǔ)氣庫建設(shè)的有效途徑，可有效緩解對(duì)儲(chǔ)氣庫的迫切需求。

如圖3(e）所示，將新腔和老腔的井下管柱改造為氣密封管柱系統(tǒng)，其中新井的中心管下入新腔沉渣面以上數(shù)米，從斜井（或直井，或直井和斜井同時(shí)）注入天然氣，老腔內(nèi)的鹵水在高壓天然氣的作用下，經(jīng)由新腔-老腔連通通道，通過新井的中心管返到地面鹵水處理廠。最終，老腔內(nèi)的鹵水充填區(qū)以及和將在充填區(qū)等區(qū)域內(nèi)的鹵水基本被排出，形成大型鹽穴儲(chǔ)氣庫。第5步：儲(chǔ)氣庫運(yùn)行。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]利用鹵水試壓法評(píng)價(jià)老腔的密封性[J]. 周冬林,杜玉潔,肖恩山.  油氣儲(chǔ)運(yùn). 2020(02)
[2]鹽井溶腔集成探測(cè)技術(shù)[J]. 劉凱,付星輝,張文廣.  中國井礦鹽. 2019(06)
[3]鹽穴儲(chǔ)氣庫水平井造腔模擬試驗(yàn)[J]. 陳濤,施錫林,李金龍,楊春和,劉繼芹,李銀平,馬洪嶺,王同濤.  油氣儲(chǔ)運(yùn). 2019(11)
[4]鹽穴地下儲(chǔ)氣庫對(duì)流井老腔改造工藝技術(shù)[J]. 薛雨,王元?jiǎng)?張新悅.  天然氣工業(yè). 2019(06)
[5]鹽穴儲(chǔ)氣庫水平井造腔擴(kuò)展規(guī)律試驗(yàn)探究[J]. 唐海軍,李曉康,劉偉,張治鑫.  地下空間與工程學(xué)報(bào). 2019(03)
[6]復(fù)雜對(duì)流井連通老腔改建儲(chǔ)氣庫技術(shù)[J]. 劉繼芹,喬欣,李建君,王文權(quán),周冬林,肖恩山,井崗,敖海兵.  油氣儲(chǔ)運(yùn). 2019(03)
[7]鹽巖儲(chǔ)庫腔底堆積物空隙體積試驗(yàn)與計(jì)算[J]. 任眾鑫,楊海軍,李建君,劉建儀,范舟.  西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(02)
[8]中國鹽礦資源概況及其產(chǎn)業(yè)形勢(shì)分析[J]. 曹燁,邱國玉,鄒振東.  無機(jī)鹽工業(yè). 2018(03)
[9]云應(yīng)地區(qū)采鹽老腔再利用的可行性[J]. 周冬林,李建君,王曉剛,劉繼芹,井崗.  油氣儲(chǔ)運(yùn). 2017(08)
[10]復(fù)雜老腔改建儲(chǔ)氣(油)庫可行性分析[J]. 楊海軍,閆鳳林.  石油化工應(yīng)用. 2015(11)



本文編號(hào)：3254933