金坛盐穴储气库造腔工艺参数优化及应用

摘要

随着川气东送管道的建成，中石化在江苏金坛地区建储气库可以满足对长三角地区供气和调峰的需求。作为中石化第一座盐穴储气库，需要在技术上开展攻关，解决金坛地区多夹层盐岩造腔的难题。 本文首先通过对国内外盐穴储气库造腔技术调研，分析了金坛地区地层条件，阐述了盐层中不溶物和夹层对造腔的影响，利用扩展的变截面梁理论建立了夹层的力学模型，从载荷和受力情况进行计算求解；从不可控因素和可控因素两方面考虑了多夹层盐岩造腔时的影响因素，重点分析了可控因素即造腔工艺参数对腔体的影响；利用软件模拟了建槽期、中期、收口期的造腔工艺参数，并将参数优化方法在新井造腔工程设计中应用。 通过研究，掌握了国内外在盐穴储气库造腔的方法和进展情况，得出了不同长度、不同厚度下夹层的受力情况，掌握了地层因素和造腔工艺参数对造腔的影响，掌握了工艺参数优化方法，得出了各阶段的造腔工艺参数，优化设计方法在新井中应用，其结果好于用常规方法设计的老井，缩短了造腔周期、减少了造腔成本，有效指导了现场造腔。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 研究现状与进展情况

1.2.1 国内外研究现状

1.2.2 中国盐穴储气库进展情况

1.3 本文主要研究内容及思路

1.3.1 研究内容

1.3.2 研究思路

第二章 金坛地区盐岩的地质特征

2.1 不溶物的影响

2.1.1 盐岩中分散存在的杂质颗粒

2.1.2 盐岩中的夹层

2.2 夹层力学模型的建立

2.2.1 假设条件

2.2.2 力学模型

2.2.3 夹层力学模型求解方法

2.3 夹层破坏规律研究

2.3.1 弯曲正应力分析

2.3.2 弯曲剪应力分析

2.3.3 夹层应力计算

2.4 小结

第三章 多夹层盐岩造腔影响因素分析

3.1 不可控因素

3.1.1 盐类矿物组分与水溶性

3.1.2 盐层的厚度与品位

3.1.3 不溶物的膨胀-碎胀系数

3.1.4 盐岩的侧溶底角

3.2 可控因素

3.2.1 油垫的影响

3.2.2 循环方式的影响

3.2.3 管柱的影响

3.2.4 两口距的影响

3.2.5 排量的影响

3.2.6 管柱提升次数的影响

3.3 小结

第四章 多夹层盐岩造腔注采工艺参数优化研究

4.1 循环方式

4.1.1 建槽期循环方式选择

4.1.2 中期与收口期循环方式选择

4.2 管柱下深与排量

4.2.1 中心管下深

4.2.2 两口距与排量

4.3 油垫控制

4.4 夹层的处理方式

4.5 小结

第五章 现场应用

5.1 基本情况

5.1.1 地理位置

5.1.2 地层情况

5.1.3 钻完井情况

5.1.4 固井情况

5.1.5 气密封情况

5.2 设计原则、依据

5.2.1 设计原则

5.2.2 设计依据

5.3 工艺参数设计

5.3.1 建槽期（第1阶段）

5.3.2 中期（第2~4阶段）

5.3.3 收口期（第5阶段）

5.3.4 保护液设计

5.3.5 油水界面仪设计

5.4 应用效果对比

5.5 小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致谢