平顶山盐矿老腔改建储气库可行性评价

周冬林 王文权 王立东 赵明千 王璐 许彬

周冬林,王文权,王立东,赵明千,王璐,许彬. 平顶山盐矿老腔改建储气库可行性评价[J]. 石油钻采工艺,2020,42(4):1-6
引用本文: 周冬林,王文权,王立东,赵明千,王璐,许彬. 平顶山盐矿老腔改建储气库可行性评价[J]. 石油钻采工艺,2020,42(4):1-6
ZHOU Donglin, WANG Wenquan, WANG Lidong, ZHAO Mingqian, WANG Lu, XU Bin. Feasibility evaluation on rebuilding the old cavities of Pingdingshan Salt Mine into gas storages[J]. Oil Drilling & Production Technology, 2020, 42(4): 1-6
Citation: ZHOU Donglin, WANG Wenquan, WANG Lidong, ZHAO Mingqian, WANG Lu, XU Bin. Feasibility evaluation on rebuilding the old cavities of Pingdingshan Salt Mine into gas storages[J]. Oil Drilling & Production Technology, 2020, 42(4): 1-6

平顶山盐矿老腔改建储气库可行性评价

基金项目: 中国石油天然气股份有限公司重大科技专项课题研究项目“地下储气库关键技术研究与应用”(编号:2015E-400801)
详细信息
    作者简介:

    周冬林(1987-),2012年毕业于中国石油大学(北京)地质工程专业,硕士,现主要从事盐穴储气库地质评价和造腔技术研究工作,工程师。通讯地址:(212000)江苏省镇江市润州区南徐大道A区商务楼D座517。E-mail:zhoudonglin@petrochina.com.cn

  • 中图分类号: TE357.4

Feasibility evaluation on rebuilding the old cavities of Pingdingshan Salt Mine into gas storages

  • 摘要: 利用盐矿老腔改建储气库能够有效加快盐穴储气库投产速度并降低投资成本,将盐矿老腔改建为储气库已经成为储气库发展的新趋势。平顶山地下盐矿老腔空间资源丰富,经过较长时间的开采,地下已经形成巨大的空腔体积,评价该地区盐矿老腔的可用性对于平顶山盐矿盐穴储气库建设具有重要意义。通过分析盐矿老腔区域地质资料、生产资料和声呐检测资料,从老腔形态、盖层密封性、安全矿柱宽度、腔体稳定性、有效体积和改造经济性等方面,评价了盐矿老腔改造的可行性。结果表明,平顶山地区老腔埋深适宜,盖层密封性好,腔体有效体积大部分都在10×104 m3以上,与钻新井造腔相比具有较好的改造经济性。数值模拟表明,在0.007~0.015 MPa/m的运行压力梯度下老腔的稳定性较好,符合腔体安全运行要求,但部分腔体间存在井距较小的问题,为保障矿柱宽度,应选择井距大于160 m的老腔改造利用。研究认为该地区老腔利用条件整体较好,具有良好的改造利用前景,应进一步开展后续详细评价工作,以期尽快实现改造利用。
  • 图  1  老腔声呐检测形态立体图和俯视图

    Figure  1.  3D drawing and top view of the shape of old cavity from sonar test

    图  2  W6腔体不同内压静力塑性变形结果

    Figure  2.  Plastic deformation of W6 cavity at different internal static pressures

    图  3  W6腔体不同注采运行压力下变形结果

    Figure  3.  Deformation of W6 cavity at different injection/production pressures

    表  1  平顶山盐矿盖层岩石突破压力实验数据

    Table  1.   Experimental data of the breakthrough pressure of cap rock in Pingdingshan Salt Mine

    样品编号 井深/m 岩性 饱和煤油突破压力/MPa
    24-12 1 380 紫红色含灰泥岩 12.0
    24-16 1 382 紫红色含灰泥岩 6.0
    31-25 1 398 深灰色石膏质泥岩 2.0
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    表  2  平顶山盐腔成腔率计算

    Table  2.   Calculation of the cavity formation rate of the salt caverns in Pingdingshan

    井号 W12 W6 W5
    采盐量/ 104t 15.5 50.5 10.75
    采动体积/104m3 10.3 33.9 7.8
    成腔率/% 44.6 47.0 34.7
    计算有效体积/104m3 4.6 15.9 2.7
    声呐实测体积/104m3 4.1 18.6 2.4
    相对误差/% 11 −17 11
    注:盐密度2.165 g/cm3,不溶物膨胀系数取1.6。
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    表  3  平顶山对接井盐矿老腔井距和有效体积

    Table  3.   Well spacing and effective volume of old cavities in Pingdingshan Salt Mine

    井号 腔型 采盐体积/104 m3 有效体积/104 m3 最小井距/m P/D
    101-102 水平对接 56.2 18.5 227 3.1
    W1/W2 水平对接 144.5 47.7 167 2.0
    W11/W12 水平对接 31 10.23 143 1.6
    W11/W12 水平对接 110 36.3 170 2.0
    W13/W14 水平对接 144.5 33.6 291 4.2
    W1-3/W2-4 水平对接 133.7 44.12 124 1.2
    W15/W16 水平对接 110 47.7 158 1.8
    W17/W18 水平对接 50.4 16.6 203 2.6
    W19/W20 水平对接 50.4 16.6 203 2.6
    W2-1/W2-2 水平对接 128 42.24 110 1.0
    W3/W4 水平对接 144.5 47.7 167 2.0
    W3-1/W4-3 水平对接 76 25.8 95 0.7
    W3-2/W3-3 水平对接 50.3 16.5 155 1.8
    W3-3/W3-4 水平对接 8.4 2.772 141 1.5
    W3-5/W3-6 水平对接 208.2 68.7 141 1.5
    W35/W6 水平对接 101 33.3 289 4.2
    W3-7/W3-8 水平对接 180 59.4 145 1.6
    W3-9/W3-10 水平对接 4.7 1.6 150 1.7
    W4-1/W4-2 水平对接 130 42.9 85 0.5
    W5/W6 水平对接 144.5 47.7 179 2.2
    W7/W8 水平对接 144.5 47.7 164 1.9
    W9/W10 水平对接 144.5 47.7 186 2.3
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    表  4  盐矿老腔改造和钻新井造腔费用情况

    Table  4.   Old cavity reconstruction expense and cavity construction expense by drilling new wells

    项目 盐矿老腔
    改造/万元
    新井造
    腔/万元
    备注
    前期评价费 200 50 密封性评价、测试、踏勘等费用
    封堵老井工程费 600 0 单井封堵300万元
    钻井工程费 1000 1000 井深1400 m
    造腔工程费 0 3200 单腔体积约10×104 m3
    注气排卤费 800 800 单井费用
    完井合计 2600 5050
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出版历程
  • 修回日期:  2020-05-06
  • 网络出版日期:  2020-09-21

平顶山盐矿老腔改建储气库可行性评价

    基金项目:  中国石油天然气股份有限公司重大科技专项课题研究项目“地下储气库关键技术研究与应用”(编号:2015E-400801)
    作者简介:

    周冬林(1987-),2012年毕业于中国石油大学(北京)地质工程专业,硕士,现主要从事盐穴储气库地质评价和造腔技术研究工作,工程师。通讯地址:(212000)江苏省镇江市润州区南徐大道A区商务楼D座517。E-mail:zhoudonglin@petrochina.com.cn

  • 中图分类号: TE357.4

摘要: 利用盐矿老腔改建储气库能够有效加快盐穴储气库投产速度并降低投资成本,将盐矿老腔改建为储气库已经成为储气库发展的新趋势。平顶山地下盐矿老腔空间资源丰富,经过较长时间的开采,地下已经形成巨大的空腔体积,评价该地区盐矿老腔的可用性对于平顶山盐矿盐穴储气库建设具有重要意义。通过分析盐矿老腔区域地质资料、生产资料和声呐检测资料,从老腔形态、盖层密封性、安全矿柱宽度、腔体稳定性、有效体积和改造经济性等方面,评价了盐矿老腔改造的可行性。结果表明,平顶山地区老腔埋深适宜,盖层密封性好,腔体有效体积大部分都在10×104 m3以上,与钻新井造腔相比具有较好的改造经济性。数值模拟表明,在0.007~0.015 MPa/m的运行压力梯度下老腔的稳定性较好,符合腔体安全运行要求,但部分腔体间存在井距较小的问题,为保障矿柱宽度,应选择井距大于160 m的老腔改造利用。研究认为该地区老腔利用条件整体较好,具有良好的改造利用前景,应进一步开展后续详细评价工作,以期尽快实现改造利用。

English Abstract

周冬林,王文权,王立东,赵明千,王璐,许彬. 平顶山盐矿老腔改建储气库可行性评价[J]. 石油钻采工艺,2020,42(4):1-6
引用本文: 周冬林,王文权,王立东,赵明千,王璐,许彬. 平顶山盐矿老腔改建储气库可行性评价[J]. 石油钻采工艺,2020,42(4):1-6
ZHOU Donglin, WANG Wenquan, WANG Lidong, ZHAO Mingqian, WANG Lu, XU Bin. Feasibility evaluation on rebuilding the old cavities of Pingdingshan Salt Mine into gas storages[J]. Oil Drilling & Production Technology, 2020, 42(4): 1-6
Citation: ZHOU Donglin, WANG Wenquan, WANG Lidong, ZHAO Mingqian, WANG Lu, XU Bin. Feasibility evaluation on rebuilding the old cavities of Pingdingshan Salt Mine into gas storages[J]. Oil Drilling & Production Technology, 2020, 42(4): 1-6

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