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1、盐穴储气库老腔利用改造技术申瑞臣 田中兰 路立君（中国石油勘探开发研究院廊坊分院）【摘 要】 为了加快长江三角洲地区储气库的建设进程，保证西气东输整个长输管道的平稳运行，对储气 库选址内的 15 口已有采卤溶腔的可利用性进行了研究。通过声纳检测及稳定性初步评价，挑选出6 个具备可利用条 件的已有采卤溶腔。经过对已有采卤溶腔改造方案的分析与比选，提出了最优的施工方案。【关键词】 盐穴 储气库 已有采卤溶腔 声纳 西气东输1 利用金坛盐矿现有采卤溶腔的必要性西气东输管道东段工程建设已经完工，并于2003年 10月1 日实现了管道输气，2004年 1 月 1 日正式实现商业供气，西气东输工程正按计划
2、如期运行。储气库是西气东输工程最重要的配套工程，它是保证整个长输管道平稳运行的关键手段。实现 正式商业供气后，为确保安全供气，必须尽快提供应急供气气源，因此对储气库建设的要求就变得 十分急迫。经过长江三角洲地区储气库建设可行性研究认为，建设储气库最有效快捷的方式是首先 开发与利用气库选址周围的已有采卤溶腔。气库选址内有一盐矿，已采卤14年，有各类采盐井40 多口。尽管盐矿采卤溶腔和相应采卤井 在总体上存在单腔库容不大和固井质量欠佳等不足，但从争取时间、节省投资和改善建设环境条件 等方面综合考虑，利用金坛储气库选址周围的已有采卤溶腔是十分必要的，表现在：（1）缩短建库 时间。盐穴储气库建设周期由
3、钻注采井、造腔和地面工程施工三部分组成，而耗时最多的为造腔阶 段。据初步计算，用合理的井身结构、采卤管柱配合和相应措施造腔，建成25xl04m3溶腔约需要三 年多的时间，照此推算，如利用现有总体积约207.05x104m3的15个已有采卤溶腔，则可节约的造腔 时间相当可观；（2）减少建库投资。根据测算，建造1个体积25x104m3的溶腔，其投资约2000万 元，如利用现有的总体积约207.05x104m3的15个已有采卤溶腔，则可节约投资约3亿元；（3）缓解 造腔卤水出路的压力。若建造体积207.05x104m3的溶腔，产出卤水1449x104m3,生产原盐414万吨。 按目前卤水消化能力，可
4、供江苏省制碱工业运行5 年。可见，在国内盐产量过剩的情况下，利用现 有采卤溶腔将大大缓解建库造腔卤水出路的压力。2 金坛盐矿现有采卤溶腔的现状2.1 现有采卤溶腔的分布在储气库选址区附近，共有采卤井43口，其中茅兴井区11口、茅溪井区4口、直溪桥井区3 口、东岗井区5口、陈家庄井区4口、颜家庄井区3口和荣炳井区13口。分布见图1。2.2 现有采卤溶腔的筛选从腔体位置、单腔容积、井口间距、腔体连通性等方面，对现有的 43 个采卤腔体按预选程 序进行初步筛选，符合预选条件的腔体有 15个：分别是：茅兴井区的 M1、 M2、 M6、 M7、 M8 和M9井；茅溪井区的XI3和XI4井；直溪桥井区的X
5、IY1和XIY2井；东岗井区的D1、D2和 G1 、 G2 井。4044+Xm图 1 金坛地区井位图（共计 43 口井）预选采卤溶腔的基本情况（表1）表1 预选采卤溶腔的基本情况表序 号井 号盐层埋深m盐层 厚度m套管下入 盐层m裸露 盐层m开采 时间 年采出 矿量 万吨溶腔折算 容积 x104m31M1858.01029.97171.95150.3821.571428.3515.102M2866.01041.78175.78167.368.421337.4219.943M6866.5 1038.65172.10147.4624.641140.8921.794M7860.01028.60168
6、.60141.4127.191134.0818.855M8850.21014.60164.40149.6514.75927.8114.826M9865.3 1037.00171.7148.8922.81821.9712.157XI3875.6 1013.25137.65125.1512.50824.4813.048XI4854.01026.50172.5126.1913.31715.898.479G1947.941082.28134.34101.8332.51818.299.7510G2937.001071.65134.65103.6731.29818.299.7511XIY1927.5010
7、71.96144.6112.0032.46918.679.9512XIY2920.311069.19144.88114.0034.88918.679.9513D1942.801091.34148.5298.6749.871023.7612.6614D2934.551083.00148.45114.1634.291023.7612.6615R1932.01064.21132.2184.9147.301335.2618.79直溪桥井区 （3口井）荣炳井区13口井）东岗井区（5口井）陈家庄井区 （4口井）颜家庄井区 （3口井）20003000400050006000*陈4井*陈3井陈井7000800
8、0茅兴地区最大溶腔是采卤11年的M6井，采矿量约40.89万吨，折算溶腔体积21.79xl04m3；最 小溶腔的是XI4井，采出盐约15.89万吨，折算溶腔体积8.47x104m3。根据盐矿采卤量计算，15个 溶腔的总体积大约为：207.91x104m3。2.2.2 预选采卤溶腔的相应采卤井基本情况（表 2）拟选用的15个溶腔，其井身结构均采用甲244.5 mm+0 139.7mm的套管结构，（p 244.5mm表层 套管封固表层，下入深度3050m左右；p 139.7mm生产套管进入岩盐层80160m,深度在940-1040m之间。采卤中心管一般下入盐层中下部，深度在9601060m之间。表
9、2预诜采卤溶腔的相应采卤井基本情况表序 号井 号表层套管生产套管匚J心管外径mm壁厚mm下深m外径mm壁厚mm下深m下深m中心管mm 外径X壁厚1M124410.0350.64139.77.721008.401019.60串 73x5.512M224410.0329.35139.77.721003.361036.50串 73x5.513M627310.0329.74139.77.721014.001035.50串 73x5.514M727310.0329.80139.77.721001.411014.75 73x5.515M827310.0329.90139.77.72999.851010.9
10、00 73x5.516M927310.0330.15139.77.721014.191026.80串 73x5.517XI327310.0327.64139.77.721000.751011.2050 73x5.518XI427310.0330.00139.77.721013.191024.600 73x5.519G127310.0330.00139.77.721049.771058.510 73x5.5110G227310.0330.00139.77.721040.671050.770 73x5.5111XIY127310.0322.20139.77.721039.501044.700 73
11、x5.5112XIY227310.0323.50139.77.721034.311041.310 73x5.5113D127310.0327.64139.77.721041.471053.470 73x5.5114D227310.0330.00139.77.721048.711050.790 73x5.5115R12449.6551.30139.77.72/9.21016.90 73x5.513 预选的采卤溶腔声纳测量为了确定每个腔体的形状及确切体积，利用特殊的检测设备声纳测量仪对15 个已有采卤溶 腔进行了检测。声纳测量的基本原理是利用仪器发射超声波，在卤水、天然气等介质中传播，当超声波到达
12、腔 壁时就反射回来，被仪器的接受探头所吸收，然后通过电缆传导到地面接收器，并转化为可利用的 数字信号，再经过软件处理，得出所需资料和图像。声纳设备可测定出腔体的形态、体积、位置、 温度分布等情况，并能探明腔体的顶、底板位置，同时还能得出相邻腔体间的相关位置关系。3.1 声纳检测声纳检测前需要进行通井和测井，为声纳检测作好资料准备。声纳测量综合数据结果见表 3， 声纳检测图见图2、图3和图 4。溪腔群8 口井三维图图 4 东岗腔群 2 口井腔三维图表314个采卤溶腔声纳测量数据管鞋盐层测腔最低水最咼水腔体最测量腔体 形状腔顶盐井号位置顶深最低点平测量平测量大半径体积层余厚mmmmmmm3mM1井
13、985863.2988.9978.6861.232.2119545双梨形-2M2井1032.587110181017897.948229747梨形26.9M6井1021871.51014.21001.9927.256.2324484梨形55.7M7井1001865997.3990.6908.683.9329315梨形+矩形43.6M8井1004.58551001.3997.3883.242.5183775梨形28.2M9井1020.387110181002.7931.198.3288299锥体+矩形60.1XI3井1001880.7997.698089344.2171141梨形12.3XI4井962858.8955.2919.660.8XIY1 井1007.29331015.11013.4959.552.6155950梨形26.5XIY2 井1032.1925
