下载文档原格式
云应盐穴储气库固井技术LI Haiwei;LI Mengxue【摘要】云应盐穴储气库目的层埋藏浅且存在多夹层交互层,井底温度低,盐水水泥浆水泥石抗压强度发展缓慢,优选适合低温盐层固井的水泥浆配方困难,固井质量难以保证.在通过研究地方采卤井固井施工中存在的地层漏失、水泥浆失返、水泥环胶结质量差、水泥环强度低等难题的基础上,通过有针对性开展井眼准备、盐水水泥浆配方、管串结构设计与扶正器位置安放、施工参数等研究与优化工作,确保了云应盐穴储气库YK1-1井φ244.5 mm生产套管固井施工顺利完成,创国内盐穴储气库固井深度最浅(557.5 m)纪录.经声幅测井、套管鞋处试压、腔体密封性试压三个环节检测,评定固井质量良好,能满足储气库注采井要求.该井生产套管固井顺利施工,为国内埋深浅、夹层多的盐穴储气库固井提供了宝贵经验.【期刊名称】《石油化工应用》【年(卷),期】2019(038)001【总页数】5页(P76-80)【关键词】盐穴储气库;生产套管固井;抗盐水泥浆;管串设计【作者】LI Haiwei;LI Mengxue【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TE256.6云应盐穴储气库位于湖北省云梦县和应城市境内，是为西气东输二线配套的一座大型地下储气库，其主要功能是为西气东输二线下游市场的安全稳定运行提供季节调峰和应急采气。
造腔目的层为古近系膏盐组盐岩段1-16 盐群，设计井深800 m。
YK1-1井是云应储气库库区内第一口资料井，井型为直井，位于江汉盆地云应凹陷应城向斜程谢次凹，钻遇地层层序自上而下依次为第四系、古近系，完钻层位是古近系膏盐组盐岩段16 盐群底。
钻探目的获取含盐地层内部盐层、隔夹层的地质资料及盐岩段岩心资料，为开展造腔试验提供地质依据[1]。
YK1-1井实钻一开φ444.5 mm 钻头钻至172 m，φ339.7 mm 表层套管下至171.05 m；二开实钻是φ215.9 mm 取心钻头钻至 730 m 完钻，φ311.2 mm 钻头 171.05 m～730 m 扩眼，φ244.5 mm 生产套管下至557.1 m。
湖北省云应膏盐矿区地面塌陷防治措施建议作者：谭伟李卫华田巍来源：《甘肃科技纵横》2022年第02期摘要：湖北省云应地区膏盐矿资源丰富、开采历史悠久，因采矿导致的地面塌陷问题也由来已久，造成的经济损失巨大，严重威胁到了当地百姓生命财产安全，急需开展相应的防治工作。
本论述从防治工作部署、监测预警方式、应急响应应对、治理措施几个方面针对不同类型地面塌陷及塌陷不同阶段提出相应的对策建议，包括工程治理措施、搬迁避让措施、植物修复措施等。
旨在通过以上手段保障当地百姓安全，达到防灾减灾的目的，为湖北省云应膏盐矿区可持续发展提供技术支撑。
关键词：地面塌陷；监测预警；防治措施中图分类号：P624文献标志码：A经统计，湖北省云应地区因采矿导致的地面塌陷共计43处，共威胁人数近两千多人，经济损失达2 300万元，急需开展相应的防治工作。
通过合理布设监测设备可以快速捕捉灾害发生的信号从而及时发布预警信息迅速开展应急处置、有效减轻灾害造成的损失。
通过对已发生地面塌陷区域开展工程治理，可以改善当地百姓生存环境，有利于和谐社会建设[1]。
1防治原则地面塌陷防治应从可持续发展角度出发，树立以预防为主，防治为辅的观念，做到与生态环境保护密切结合。
通过有效的防治措施，预防水土污染，稳定地质环境，有效减轻和遏制生态环境恶化，增加可利用土地资源，保障膏盐矿建设发展。
具体应遵循以下原则。
1.1加强地面塌陷监测预警工作通过监测手段快速获取地质环境条件变化数据，并及时发出预警信息，可为避险决策和应急处置提供关键依据。
专业监测和群测群防相互补充，前者突出机理、定量预警预报、为治理论证提供依据，指导群测群防；后者是对地面塌陷危险区实施全覆盖监测预警，实现及时避让、自救、互救。
1.2加强应急反应与处置系统建设突发地面塌陷应急准备与响应是控制、减轻灾害可能造成的人身伤害、财产损失及环境破坏的有效措施，也是保障公共安全的重要手段。
通过加强应急反应与处置系统建设，来应对可能的突发地面塌陷，以便灾害发生时能够做到反应及时、临危不乱，有组织有秩序的抢险救灾，减少不必要的损失。
《盐穴储气库水溶建腔优化设计研究》篇一一、引言随着能源需求的不断增长和环境保护意识的提高，储气库的建设和优化已成为能源领域的重要研究课题。
盐穴储气库作为一种新型的地下储气方式，其建设过程中的水溶建腔技术对于储气库的稳定性和经济性具有重要意义。
本文旨在研究盐穴储气库水溶建腔的优化设计，以提高储气库的性能和效率。
二、盐穴储气库水溶建腔技术概述盐穴储气库是通过水溶技术将地下盐岩溶解，形成一定形状和大小的地下储气空间。
水溶建腔技术是盐穴储气库建设的关键技术之一，其过程包括钻孔、注水、溶解、控制等步骤。
水溶建腔技术的优化设计对于储气库的稳定性、安全性、经济性等方面具有重要影响。
三、水溶建腔优化设计的必要性盐穴储气库的建设需要考虑地质条件、水文环境、工程要求等多方面因素。
水溶建腔的优化设计可以更好地适应这些因素，提高储气库的稳定性和安全性。
同时，优化设计还可以降低建设成本，提高储气库的经济性。
因此，对水溶建腔进行优化设计具有重要意义。
四、水溶建腔优化设计的思路与方法4.1 优化设计思路水溶建腔的优化设计需要综合考虑地质条件、水文环境、工程要求等因素，以实现储气库的稳定性和安全性为目标。
具体思路包括：分析地质条件，确定合适的建腔位置和深度；评估水文环境，确保建腔过程不会对地下水造成污染；考虑工程要求，确定合理的建腔形状和大小。
4.2 优化设计方法（1）建立数学模型：通过建立数学模型，对水溶建腔过程进行模拟和分析，以确定最佳的建腔方案。
（2）参数优化：根据数学模型的分析结果，对建腔过程中的关键参数进行优化，如注水速度、溶解速率等。
（3）方案比较：对不同的建腔方案进行比较和分析，综合考虑稳定性、安全性、经济性等因素，选择最优方案。
五、水溶建腔优化设计的实践应用以某盐穴储气库为例，通过水溶建腔的优化设计，实现了储气库的稳定性和安全性。
具体实践包括：在地质条件分析的基础上，确定了合适的建腔位置和深度；根据水文环境评估结果，采取了有效的措施确保建腔过程不会对地下水造成污染；通过参数优化和方案比较，确定了最佳的建腔方案。
因地制宜建设大型盐岩地下储气库
彭玲玲
【期刊名称】《中国科技奖励》
【年(卷),期】2012(000)005
【摘要】21世纪初，随着西气东输等工程相继投产，天然气在我国能源结构乃至整个国民经济中的地位不断提高。
目前，我国99％的天然气依靠长距离、大口径管道输送，需要建立占管道年输送量20％的储备，否则；肾严重威胁管道安全及天然气消费的正常供给。
国际上首选的地下储气方式是利用盐矿水溶开采形成的地下空间，他们的盐穴储气库大多建在海相沉积的巨厚盐丘，而我国盐矿多为湖相沉积的薄层状结构。
【总页数】1页(P123-123)
【作者】彭玲玲
【作者单位】《中国科技奖励》编辑部
【正文语种】中文
【中图分类】TD825.6
【相关文献】
1.微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏改建地下储气库的渗流规律 [J], 丁云宏;张倩;郑得文;王皆明;石磊;李春;胥洪成
2.盐穴地下储气库盐岩力学参数的校准方法 [J], 李建君;陈加松;吴斌;汪会盟;王晓刚;敖海兵;陈锋
3.含夹层盐岩地下储气库极限运行压力数值模拟研究 [J], 高敏;贾善坡;龚俊;刘晓
琴;
4.含夹层盐岩地下储气库极限运行压力数值模拟研究 [J], 高敏;贾善坡;龚俊;刘晓琴
5.天然气地下储气库的选择条件及建设北京地下储气库的设想 [J], 华爱刚
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
盐穴储气库建腔技术李晓鹏【摘要】当前世界经济飞速发展,能源需求量不断增加,为保障工业发展和民众生活稳定有序,各国已将盐穴储气库建设作为天然气工业发展中的重要内容.结合国内外储气库溶腔技术经验,通过对盐穴建腔复杂工艺分析,提出了储气库地形选择、建腔方案、腔体压力和体积测算、注水循环方式、油气垫及管柱提升方法、腔体形态声呐检测与压力密封性测试等技术,同时对在建腔过程中遇到的问题进行了分析论述,对盐穴储库的研究、建设和运行工作具有一定参考意义.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2016(045)007【总页数】4页(P1460-1463)【关键词】天然气;盐穴储气库;溶腔;技术分析【作者】李晓鹏【作者单位】长江大学石油工程学院,湖北武汉430100;中国石油天然气集团公司采油采气重点实验室长江大学分室,湖北武汉430100【正文语种】中文【中图分类】TE822盐穴储气库是通过常规钻井方式钻穿天然岩层，根据水溶采矿原理利用采盐井或新钻井眼注入淡水溶蚀盐层，然后泵出卤水注入天然气，通过工艺控制使腔体达到满足生产需求的形状和体积。
盐穴储气库具有储量大、注采时间短、周期灵活、安全系数高等优点，可以对因各种因素导致的天然气需求量不同而引起的供气不均衡进行日、月、季度的调峰处理，有助于生产系统和输气管网的优化与运行，保障居民与工业生活生产正常运行。
盐穴地下储气库不仅要承受地热和岩层压力的作用，更需在储气库运行期间因下游用气不均衡性造成压力变化的过程保持稳定，所以在建设前期应当进行充分的设计与论证工作。
合适的岩盐地层，合理的腔体形态、尺寸及运行压力的确定是保证储气库建设并正常运行的关键。
储气库的地址选择是建立在地震勘探和测井的基础上，地质评价主要包括盐层的沉积特征与分布情况，盐穴顶底地层的密封性以及盐层品位等。
优选盐层应当具有如下特征：①盐层体积大且具有一定厚度即力学稳定性好，②盐层品位高所含夹层少便于水溶造腔，③埋深大且顶底板强度大密封性能好，可保证储气能力，④附近有丰富淡水资源和盐卤处理设施，便于造腔和排卤处理。
《盐穴储气库水溶建腔优化设计研究》篇一一、引言随着经济的快速发展和人口的增长，能源需求日益增加，天然气作为清洁、高效的能源，其需求量更是大幅上升。
盐穴储气库作为一种重要的天然气储存设施，其建设与优化设计对于保障国家能源安全、促进经济持续发展具有重要意义。
本文针对盐穴储气库水溶建腔过程进行优化设计研究，以期提高储气库的建设效率和经济效益。
二、盐穴储气库水溶建腔基本原理盐穴储气库的建腔过程主要通过水溶法实现。
水溶法利用天然岩盐层中盐岩的溶解性，通过注入淡水溶解盐岩，形成适合储存天然气的空间。
其基本原理是利用盐岩在水中的可溶性，通过控制溶解过程，逐步形成符合设计要求的储气库腔体。
三、水溶建腔优化设计方法针对盐穴储气库水溶建腔过程，本文提出以下优化设计方法：1. 地质条件分析。
在选址阶段，对地质条件进行详细分析，包括盐岩层的厚度、纯度、稳定性等因素，为后续的建腔设计提供依据。
2. 优化注入方案。
通过模拟实验，研究不同注入方式（如注入速度、注入量等）对建腔过程的影响，以确定最优的注入方案。
3. 建腔过程控制。
在建腔过程中，通过实时监测盐岩溶解情况，调整注入参数，确保建腔过程的顺利进行。
4. 数值模拟分析。
利用数值模拟软件，对建腔过程进行模拟分析，预测建腔结果，并根据模拟结果调整设计参数，以达到最优的建腔效果。
四、优化设计实施步骤1. 收集相关资料，包括地质资料、气象资料等，对选址地点进行初步评估。
2. 开展现场勘查，了解当地的地质条件、地下水情况等。
3. 建立数学模型，通过数值模拟软件对建腔过程进行模拟分析。
4. 根据模拟结果，确定最优的注入方案和建腔过程控制策略。
5. 实施建腔工程，并进行实时监测和调整。
6. 建腔完成后，进行质量评估和安全性能评估。
五、结论通过对盐穴储气库水溶建腔过程的优化设计研究，可以提高储气库的建设效率和经济效益。
优化设计包括地质条件分析、注入方案优化、建腔过程控制和数值模拟分析等方面。
《盐穴储气库水溶建腔优化设计研究》篇一一、引言随着社会经济的快速发展和工业化进程的加速，能源需求日益增长，储气库的建设与优化成为保障能源安全、稳定供应的重要手段。
盐穴储气库作为一种新型的地下储气方式，其水溶建腔技术的研究与优化设计显得尤为重要。
本文旨在探讨盐穴储气库水溶建腔的优化设计方法，以提高储气库的建设效率和经济效益。
二、盐穴储气库概述盐穴储气库是一种利用地下盐洞储存天然气的储气方式。
其基本原理是通过水溶法将地下盐层溶解，形成适合储存气体的空间。
相较于传统的储气方式，盐穴储气库具有较高的储存效率、较小的环境影响以及良好的安全性等优点。
三、水溶建腔技术及其问题水溶建腔技术是盐穴储气库建设的关键技术之一。
其基本原理是通过向地下注入高压水，使盐层逐渐溶解，形成储气空间。
然而，在实际应用中，水溶建腔技术存在一些问题，如溶解速度慢、溶解效果不理想等。
这些问题不仅影响了储气库的建设效率，还可能导致建设成本增加。
四、优化设计方法为了解决上述问题，本文提出以下优化设计方法：1. 合理选择建腔区域。
在选址过程中，应充分考虑地质条件、地下水状况等因素，选择适宜的建腔区域。
同时，要充分评估区域的资源潜力和经济价值，确保建腔区域的经济效益和可持续发展。
2. 优化水溶建腔工艺。
通过改进水溶建腔技术，提高溶解速度和溶解效果。
例如，采用高压、高流速的注入方式，提高水的渗透能力和溶解效果；同时，通过添加适量的助溶剂，降低盐层的溶解难度。
3. 引入智能监控系统。
在建设过程中，引入智能监控系统，实时监测建腔过程的各种参数，如温度、压力、溶解速度等。
通过智能分析，及时发现并解决可能出现的问题，确保建腔过程的顺利进行。
4. 合理规划储气空间。
在规划储气空间时，要充分考虑气体储存量、储存压力、安全性等因素，确保储气空间的合理性和高效性。
同时，要充分考虑未来发展的需求，为储气库的扩建和升级预留空间。
5. 强化环境保护措施。
在建设过程中，要严格遵守环保法规，采取有效的环境保护措施，减少对环境的影响。
第26卷第12期岩石力学与工程学报V ol.26No.12 2007年12月Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Dec.，2007湖北省云应地区盐岩溶腔型地下能源储库密闭性研究李银平1，杨春和1，罗超文1，屈丹安2(1. 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室，湖北武汉 430071；2. 中国石油天然气股份有限公司西气东输管道分公司储气库项目部，北京 100027)摘要：着眼于我国深部盐岩能源地下储备可行性分析，针对湖北省云应盐矿盐岩层薄、富含不可溶或难溶夹层的沉积特点，开展该地区层状盐岩构造中能源储库密闭性综合研究。
其一是层状盐岩体中盐岩–硬石膏界面力学特性室内试验研究，包括直剪试验、间接拉伸试验和界面微观分析试验。
结果表明，层状盐岩体中盐岩–硬石膏界面具有较强的黏结力，不是一个弱面，这十分有利于盐岩溶腔的密闭性和稳定性。
其二是现场盐岩层钻孔高压压水试验，对盐岩层渗透的规律性、盐岩的封闭性以及围岩的承载能力开展研究。
综合层状盐岩室内和现场试验的成果表明：湖北省云应地区层状盐岩构造满足盐岩溶腔型地下能源储库的密闭性要求。
关键词：岩石力学；层状盐岩；能源地下储存；高压压水试验；界面；密闭性中图分类号：TU 45文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2007)12–2430–07 STUDY ON SEALABILITY OF UNDERGROUND ENERGY STORAGE IN DEEP SALT FORMATION IN YUNYING AREA，HUBEI PROVINCELI Yinping1，YANG Chunhe1，LUO Chaowen1，QU Dan′an2(1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering，Institute of Rock and Soil Mechanics，Chinese Academy of Sciences，Wuhan，Hubei430071，China；2. West-to-East Gas Pipeline Company Gas Storage Project Department，PetroChinaCompany Limited，Beijing100027，China)Abstract：For the feasibility analysis of the energy storages in deep salt formation in China，a comprehensive analysis of the sealability of salt caverns as oil/gas storages in the Yunying salt mine in Hubei Province is proposed. In the salt mine，the salt layers are usually intersected by many indissoluble or slightly soluble interlayers. Considering these sedimentary characteristics，a series of experiments concerning the sealability of the salt storages are carried out. The experiments，i.e. direct shear test，Brazilian test and microscopic test，on the mechanical properties of the interfaces between salt and anhydrite layers show that the salt and anhydrite layers have been bonded perfectly，and the salt/anhydrite interfaces are actually not weak as expected. This unique feature benefits definitely the stability and sealability of the salt storage caverns. To further investigate the permeability，the sealability and the loading capacity of the bedded salt rocks，an in-situ high water pressure test on a borehole in the bedded salt formation is performed recently. From the in-door and in-situ experiments，a conclusion can be drawn that the bedded salt formation in the Yunying salt mine satisfies completely the sealability收稿日期：2007–09–12；修回日期：2007–10–02基金项目：国家自然科学基金资助项目(50774076，50434050)；国家重点基础研究发展规划(973)项目(2002CB412704)；科技部国际科技合作计划项目(2007DFB60100)作者简介：李银平(1969–)，男，博士，1991年毕业于浙江大学工程力学系，现任副研究员，主要从事岩石力学与工程方面的研究工作。
E-mail：ypli@第26卷第12期李银平，等. 湖北省云应地区盐岩溶腔型地下能源储库密闭性研究 • 2431 •requirement of the energy storage caverns.Key words：rock mechanics；bedded salt rocks；energy storage in depth；high water pressure test；interface；sealability1 引 言盐岩由于具有孔隙度低、渗透率小、损伤自恢复和塑性变形能力大等优良特性，被认为是石油、天然气地下储备和高放射性废物深埋置的理想场所。
我国盐岩矿藏分布范围广，盐岩层的基本特点是盐岩分层多，单层厚度薄，盐岩体中一般含有众多夹层(如硬石膏层、泥岩层和钙芒硝层等)[1，2]。
在这种特殊的条件下，储存库的稳定性和密闭性等关键问题的研究在国内外尚无成熟的理论可借鉴。
本文着眼于深部盐岩能源地下储备可行性分析，针对湖北省云应盐矿盐岩层薄、富含不可溶或难溶夹层的沉积特点，开展了该地区层状盐岩构造中能源储库密闭性综合研究。
目前，着眼于盐岩构造中盐岩溶腔稳定性分析，国内外对层状盐岩体的力学特性开展一系列试验研究，如U. Hunsche和A. Hampel[3]、吴文等[4，5]、杨春和等[6～8]通过试验开展了盐岩的静、动力力学特征，蠕变特性及温度效应的研究。
最近，针对湖北省云应盐矿层状盐岩的赋存特点，李银平等[1]和W. G. Liang等[9]开展了盐岩、硬石膏泥岩和含泥岩盐岩3种典型试样的单轴压缩及三轴压缩试验，分析了3种试样的变形和破损特征，结果表明：泥岩夹层对盐岩体的变形和破坏特性有明显影响，单轴压缩或低围压情形下，强度高于盐岩的泥岩夹层却先于盐岩出现横向拉伸破坏；此外还观察到应力–应变曲线的“应力跌落”现象，并结合互层盐岩体Cosserat介质扩展模型[10，11]分析了盐岩和泥岩夹层力学特性的不匹配对复合岩体变形和破坏特性的影响，解释试验观察到的现象，进一步揭示了复合体的变形和破坏机制。
陈锋等[12]则开展了层状盐岩的流变试验，结果表明硬石膏泥岩的稳态蠕变率只有盐岩的1/5～1/20，层状盐岩的蠕变主要由盐岩层控制。
然而，针对层状盐岩构造中能源地下储库密闭性分析的研究相对较少。
一般来讲，沉积岩体的层间界面由于相邻层岩石物性的差异往往是一个弱面。
在储库运行条件下，界面的张开或者滑移将导致储存油气的泄漏，因此，在层状盐岩构造中开展地下能源储库建设可行性分析中，储库密闭性论证是关键问题之一。
笔者所在研究组开展了湖北省云应地区层状盐岩构造中能源储库密闭性综合试验研究。
试验研究分为两部分：室内层状盐岩–硬石膏界面力学特性研究和现场钻孔高压压水试验。
本文首先对层状盐岩界面力学特性试验研究进行综述，并介绍最近在云应盐矿现场开展的钻孔高压压水试验，最后对湖北省云应地区盐矿能源地下储库的密闭性进行综合分析。
2 层状盐岩界面力学特性试验对于层状盐岩介质而言，界面的力学特性对其变形破损特征以及对层状盐岩构造地下储库溶腔的密闭性和稳定性都有着显著的影响。
已进行的压缩试验[1]和流变试验[12]表明：湖北省云应盐矿层状盐岩试样在压缩试验中没有出现沿界面的滑动。
为了深入了解界面的力学特性，笔者所在研究组开展了一系列试验，如层状盐岩直剪试验[13]、巴西劈裂(间接拉伸)试验[14]以及界面微观分析试验[2]。
2.1直剪试验直剪试验[13]的层状岩石试样来自湖北省云应盐矿。
为了解层状盐岩的抗剪强度，除对层状盐岩中盐岩和硬石膏交界层面进行直剪试验外，为便于分析比较，还对纯盐岩和纯硬石膏试样进行了试验。
由于直剪试验的标准试样是边长为150 mm的立方体或直径不小于150 mm的圆柱体。
将所取到的直径为75～90 mm的圆柱状岩芯切割成100～120 mm长的圆柱体。
层状盐岩直剪试样加工过程中保证盐岩与硬石膏的交界层面位于圆柱体试样中间。
本次直剪试验的法向力分别为5，10，20和30 kN，然后施加剪切荷载直至试样破坏。
通过回归分析分别得到层状盐岩、盐岩和硬石膏的抗剪强度。
试验的重要发现是：盐岩–硬石膏交界层面处的抗剪强度参数c，ϕ值分别为4.08 MPa，45.9°，与盐岩和泥岩试样的强度参数c，ϕ值相差并不大，甚至还略强，这说明湖北省云应盐矿深部层状盐岩中盐岩和泥质硬石膏的交界层面具有较强的黏结力，不是一个弱面，这十分有利于盐岩溶腔的密闭性和稳定性，对于在深部层状盐岩构造中开展能源储备是非常有利的。
• 2432 • 岩石力学与工程学报 2007年2.2间接拉伸试验在层状盐岩层中建设储库，当储库内压较大或者承受循环变化内压时，可能会导致界面张开从而引起储存介质的渗漏，因此层状盐岩体中夹层和盐岩层界面的抗拉强度是一个很关键的力学特性参数。
