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复杂地质条件下层状盐岩储气库建设技术与应用

发布时间 :2023-01-04
 

一 、成果简介

传统的盐矿水溶开采以采盐为目的 ,粗放式开采 ,不以造腔为目的 ,不考虑腔体的形状 ,但盐穴形状对于稳定性至关重要 ,理想的腔体形状是盐穴储库可用的前提 。在水溶造腔领域 ,我国毫无经验 ,也无可用的研究手段;同时 ,我国层状盐岩地质条件复杂 ,广泛存在巨厚夹层 、倾斜夹层 、高杂质盐层 ,还遇到了微渗夹层 ,解决这些复杂地层带来的难题 ,是储气库大规模建设的关键 。

针对上述重大科技难题 ,项目组历时十多年 ,采用室内试验 、数值模拟及现场试验等方法开展研究 ,取得了一系列成果与技术突破 ,研究成果已在湖北潜江 、江苏金坛等盐穴储库得到应用 ,使我国盐穴水溶造腔技术达到国际领先水平 。该系列技术可广泛应用到储油库 、压气蓄能等盐穴造腔工程之中 。

二 、技术创新

创新一 :提出了巨厚夹层安全有序垮塌的系列控制技术 ,突破了巨厚夹层对建库规模的制约 ,研发出超深地层超大储气库建库技术 。该技术已用于潜江储气库 ,储气库高度由117m增加到了256m ,单腔容积从15万方增加到35万方 。

创新二 :建立了气卤界面深度-压力-流量计算模型 ,研发出以天然气为阻溶剂的畸形腔修复技术 ,该技术可以边储气边造腔 ,并对畸形腔进行修复 ,在中石油金坛成功修复畸形腔 ,扩容1.4万方 。

创新三 :自主研发了层状盐岩重结晶设备 ,建立了人造复合岩心重结晶及渗透率测试的整套方法 ,形成了重结晶和超细水泥联合封堵技术 。该技术已经用于中石化金坛储气库微渗层的封堵 ,使得金坛储气库顺利实施 。

创新四 :建立了层状盐岩储气库建腔效率评价体系 ,提出了高效建腔的动态设计方法 ,形成了层状盐岩高效造腔技术 。该技术已用于金坛 、潜江储气库 ,造腔效率提高20% ,经济成本降低10% 。

三 、应用示范

授权发明专利6项 ,软件登记9项 ,出版专著1部 ,编写技术规范1部 ,发表相关学术论文100余篇 。成果已在湖北潜江 、江苏金坛等盐穴储库得到应用 ,使我国盐穴水溶造腔技术达到国际领先水平 。

研究成果及技术为我国层状盐岩地层储气库水溶造腔提供了科学技术支撑 ,其中的重结晶封堵技术 ,已应用于中石化金坛储气库 ,成功对微渗层实施了封堵 ,挽救了前期巨额投资 ,为中石化金坛储气库的顺利实施提供了关键技术支持;整体项目成果及技术对金坛储气库 、潜江储气库等的快速 、安全 、大规模建设提供了保障 ,储气库的安全运行对于保障我国中东部地区城市天然气的稳定供应发挥了无可替代的作用 ,社会效益巨大 。

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