一種水平鹽巖溶腔儲庫的建造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明一種水平鹽巖溶腔儲庫的建造方法，屬于鹽巖礦床水溶開采及鹽巖溶腔儲 庫控制溶解建造利用的范疇。主要用于層狀鹽巖礦床水溶開采及水平溶腔儲庫的建造，是 一種特殊的水溶開采及溶腔儲庫建造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于鹽類礦物易溶于水的特性，水溶開采的技術(shù)方法常用于地下鹽類礦物的開 采。常用的開采方法有：單井對流法、雙井定向?qū)舆B通對流法、雙井水壓致裂連通對流法、 群井致裂連通控制溶解法等。根據(jù)地質(zhì)條件的不同，對鹽礦資源的開采可分別采取不同方 法。為了提高生產(chǎn)效率，降低鉆井成本，在地質(zhì)條件滿足的條件下，大多采用雙井或群井對 流水溶開采方法。單井對流法為傳統(tǒng)的鹽礦開采方法，采用油(氣)墊控制上溶措施，可以對 水溶開采過程中溶腔形狀及尺寸進行很好控制，在鹽巖溶腔油氣儲庫建造中被國內(nèi)外廣泛 采用。但是，該方法存在造腔速度慢，周期長(一般3~5年)的缺點。雙井定向?qū)舆B通水 溶法，是在礦區(qū)內(nèi)先鉆一口堅井到達目標(biāo)鹽礦層，在距離堅井一定距離處再鉆另一 口定向 斜井與目標(biāo)井進行對接連通，之后通過一 口井中注水，另一口井出鹵的方式進行水溶采礦 或溶腔建造。該方法通過雙井連通對流造腔速度快、周期短，但是存在溶腔形狀差(類似啞 鈴狀）難以控制的缺點，不利于規(guī)則形狀儲庫建造。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明一種水平鹽巖溶腔儲庫的建造方法，其目的在于為提高鹽巖溶腔儲庫建造 速度，同時又要保障溶腔形狀規(guī)則可控，提供一種既有雙井對接連通的快速成腔優(yōu)點，又能 夠保障溶腔形狀得以控制；同時，特別適用于在"夾層多、單層厚度薄"這一典型地質(zhì)特征的 我國層狀鹽巖礦床中建造油氣儲庫的特殊需求的，同時能夠克服現(xiàn)有單井對流法及雙井定 向?qū)舆B通對流法建造鹽巖溶腔儲庫方法的缺點與不足的高效、快速、庫容大、且形狀易于 控制的水平鹽巖溶腔儲庫的建造方法。
[0004] 本發(fā)明一種水平鹽巖溶腔儲庫的建造方法，其特征在于是一種定向鉆進和循環(huán)后 退式單井對流溶解的，高效、快速、庫容大及形狀易于控制的水平鹽巖溶腔儲庫的建造方 法，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)： I .從地面鉆堅井與造斜井至目標(biāo)鹽巖礦床厚度方向的中部位置，對堅井與造斜井兩 段下整體套管并進行壁后全長水泥注漿固井； II .通過堅井與造斜井套管，在目標(biāo)鹽巖礦床內(nèi)沿最大水平主應(yīng)力方向鉆水平井4， 視最大水平方向礦床展布情況，水平井長度可達800~1000m ; III.在堅井、造斜井套管與新鉆水平井中，進行同心生產(chǎn)管串系統(tǒng)的安設(shè)，同心管串系 統(tǒng)要求沿水平井全長布設(shè)。該同心管串系統(tǒng)包括注水管1和出水管2,其中注水管1為中心 管，出水管2為中間管，中心管與中間管管徑必須滿足一定級配，且二者均為分段可拆卸式 10~20m等長管。中心管頭部為盲端側(cè)壁花孔射流段3,其長度為10~20m ;通過注水管1盲 端側(cè)壁花孔射流段3將淡水注入鹽巖礦床，對水平井4周圍鹽巖進行溶解，溶解鹽巖之后的 鹵水通過出水管2與注水管1之間的環(huán)隙排到地面； IV .管串系統(tǒng)中的注水管1盲端側(cè)壁花孔射流段3全部露出在出水管2管口以外 3~5m，即注出水兩管柱端頭間距為13~25m，依此保障注入淡水與回流鹵水流場互不干擾并 高效溶解建腔； V .通過計算出水量濃度與采用聲納測井方法，可計算測定水平井溶解段鹽巖溶腔空 間尺寸；當(dāng)該段溶腔達到設(shè)計尺寸后，停止注出水生產(chǎn)，并通過在地面對管串系統(tǒng)分段拆除 的方式，將管串系統(tǒng)后退單位循環(huán)設(shè)計尺寸，并保持注出水兩管柱端頭間距不變，使注出水 循環(huán)溶解系統(tǒng)后退到達新的水平段，準(zhǔn)備新階段的溶解建腔； VI.在管串系統(tǒng)后退之前，為防止長時間地應(yīng)力作用導(dǎo)致水平井變形卡中間管，可通 過中間管與固井套管環(huán)隙5注入淡水進行溶解松動，保障同心生產(chǎn)管串系統(tǒng)在水平井段順 利后退； νπ .當(dāng)同心管串系統(tǒng)后退至設(shè)定位置后，對管串系統(tǒng)恢復(fù)注出水，為防止上一循環(huán)停 止注出水生產(chǎn)期間，中心管盲端側(cè)壁花孔段被腔體中泥沙堵塞，先對其進行正反循環(huán)注水 或注氣解堵；待管串注出水系統(tǒng)通暢后，開始進行此階段的循環(huán)注出水溶解建腔，即中心管 注水、中間管環(huán)隙出水，對該水平段鹽巖進行溶腔儲庫溶解建造； VIE .同樣，根據(jù)上述V中方法計算測量，當(dāng)生產(chǎn)段溶腔達到設(shè)計尺寸后，再次停止注 出水生產(chǎn)，進行管串系統(tǒng)后退、正反循環(huán)注水或注氣解堵、恢復(fù)注出水生產(chǎn)溶解建腔； IX .依此溶解建腔一水平后退一溶解建腔反復(fù)循環(huán)，直至目標(biāo)鹽巖礦床中該水平井全 長鹽巖溶解完成，建造完成的水平鹽巖溶腔儲庫為形狀似葫蘆狀串聯(lián)的長達800~1000m的 大型溶腔儲庫，沿鹽巖礦床水平方向和徑向尺寸根據(jù)實際需要可進行變化。
[0005] 上述的一種水平鹽巖溶腔儲庫的建造方法，其特征在于所述的水平鹽巖溶腔儲庫 是由垂直井、造斜井和水平溶腔組成的鹽巖溶腔儲庫系統(tǒng)； 上述的一種水平鹽巖溶腔儲庫的建造方法，其特征在于所述的水平井4是指目標(biāo)鹽巖 礦床中沿最大水平主應(yīng)力方向鉆進的、水平展布的裸井； 上述的一種水平鹽巖溶腔儲庫的建造方法，其特征在于所述的中心管頭部盲端是指中 心管頭部管口被封堵而不能進出水的鋼管端部； 上述的一種水平鹽巖溶腔儲庫的建造方法，其特征在于所述的中心管盲端側(cè)壁花孔射 流段3是指中心管頭部盲端以里管柱壁均勻分布孔徑大小不等的、長度為10~20m的多孔鋼 管； 上述的一種水平鹽巖溶腔儲庫的建造方法，其特征在于所述的注水管1盲端側(cè)壁花孔 射流段3全部露在出水管2管口以外3~5m，是指注出水兩管柱端頭間距為13~25m，依此保 障注入淡水與回流鹵水流場互不干擾并高效溶解建腔； 上述的一種水平鹽巖溶腔儲庫的建造方法，其特征在于所述的由中心管和中間管組成 的管串系統(tǒng)，為分段可拆除的同心管串系統(tǒng)，該管串系統(tǒng)可通過地面拆裝使其在水平井4 中自由前進或后退； 上述的一種水平鹽巖溶腔儲庫的建造方法，其特征在于為防止上一循環(huán)停止注出水 生產(chǎn)期間，中心管盲端側(cè)壁花孔段被腔體中泥沙堵塞，先對其進行正反循環(huán)注水或注氣解 堵； 上述的一種水平鹽巖溶腔儲庫的建造方法，其特征在于通過地面拆裝管串系統(tǒng)，實現(xiàn) 注出水管串系統(tǒng)在水平井中的周期性后退溶解鹽巖，實現(xiàn)大型水平溶腔的連續(xù)性建造。
[0006] 本發(fā)明一種水平鹽巖溶腔儲庫的建造方法的優(yōu)點在于：結(jié)合了單井對流法和雙井 定向?qū)舆B通對流法鹽巖溶解建腔的優(yōu)點，通過中心管盲端側(cè)壁花孔射流段3將淡水注入 鹽巖礦床，周期性分段后退式溶解建腔，實現(xiàn)了大型水平溶腔的單井對流建造。由于水平井 長度可達800~1000m，所建水平鹽巖溶腔儲庫的庫容大，是一種大型水平鹽巖溶腔儲庫快速 溶解建造的理想方法。
【附圖說明】
[0007] 圖1 :水平巖鹽溶腔儲庫的建造初期示意圖 圖2 :水平巖鹽溶腔儲庫的建造過程中示意圖 圖1、圖2中的標(biāo)號：1--注水管；2--出水管；3--盲端側(cè)壁花孔射流段；4--7jC 平井；5--中間管與固井套管環(huán)隙；6--鹽巖礦床；7--水平溶腔。
【具體實施方式】
[0008] 實施方式1: 參考圖1所示， 一種水平鹽巖溶腔儲庫的建造方法，其步驟為： I .從地面鉆堅井與造斜井至目標(biāo)鹽巖礦床厚度方向的中部位置，對堅井與造斜井兩 段下整體套管并進行壁后全長水泥注漿固井； II .通過堅井與造斜井套管，在目標(biāo)鹽巖礦床內(nèi)沿水平主應(yīng)力方向鉆水平井4,視水 平應(yīng)力方向礦床展布情況，水平井長度為800m ; III.在堅井、造斜井套管與新鉆水平井中，進行同心生產(chǎn)管串系統(tǒng)的安設(shè)，管串系統(tǒng)沿 水平井全長布設(shè)，側(cè)壁花孔射流段3長度為10m，通過注水管1盲端側(cè)壁花孔射流段3將淡 水注入鹽巖礦床，對水平井4周圍鹽巖進行溶解，溶解鹽巖之后的鹵水通過出水管2與注水 管1之間的環(huán)隙排到地面； IV .管串系統(tǒng)中的注水管1盲端側(cè)壁花孔射流段3全部露出在出水管2管口以外3m， 即注出水兩管柱端頭間距為13m ; V .通過計算出水量濃度與采用聲納測井方法，計算測定水平井溶解段鹽巖溶腔空 間尺寸；當(dāng)該段溶腔達到設(shè)計尺寸后，停止注出水生產(chǎn)，將管串系統(tǒng)后退單位循環(huán)設(shè)計尺寸 l〇m，保持注出水兩管柱端頭間距13m不變，準(zhǔn)備新階段的溶解建腔； VI.為防止水平井變形卡管，在管串系統(tǒng)后退工藝之前，通過中間管與套管環(huán)隙5注 入淡水溶解鹽巖，保障同心管串系統(tǒng)順利后退； νπ .當(dāng)同心管串系統(tǒng)后退至設(shè)定位置后，對管串系統(tǒng)恢復(fù)注出水，先正反循環(huán)注水或 注氣解堵停產(chǎn)期間可能被腔體中泥沙堵塞的中心管盲