金坛盐穴储气库造腔关键参数优化

王建夫 朱阔远 李友才 范丽林 王文厚 葛超

中国石油华北油田分公司

金坛盐穴储气库是中国第一座盐穴储气库，经过10 多年的发展，已经成为中国甚至亚洲最大的盐穴储气库［1-2］。但是前期缺乏造腔经验，造腔速度慢，单腔建设周期约3～5 a，盐腔有效体积小，平均单腔有效体积不足25×104m3，严重制约了建库速度。许多学者对造腔参数进行过优化研究［3-7］，但多是采用数值模拟方法，缺乏现场数据支持。随着对金坛储气库造腔经验的积累及造腔认识的不断加深，通过分析现场生产数据，对影响造腔效果的关键因素进行了优化。经过优化，造腔有效体积和造腔速度能够显著提高。优化结果可为金坛盐穴储气库造腔提供理论指导。

1 造腔基本流程

造腔是指在一定条件下，通过井眼将淡水或低浓度卤水注入盐层中，溶解盐岩并排出卤水，在地下形成特定形态的储存空间的过程［8］。造腔过程可分为3 个阶段，如图1 所示。第1 阶段建槽，采用正循环注水方式，在盐层底部溶漓出一个“陀螺”形状底坑，用来承装上部堆积的不溶物；第2 阶段建腔，主要采用反循环注水方式，在盐层中部快速溶漓出一个近似圆柱形的盐腔主体，该部分体积最大，是主要的储集空间；第3 阶段封顶，通过不断上提油垫，在盐层上部逐渐形成阶梯状拱形腔顶，起到稳定作用。

图1 腔体发展过程Fig. 1 Cavern development process

针对每个阶段的发展特点进行造腔优化，可显著提高造腔速度和盐腔有效体积。建槽期是第1 次注水造腔，由于盐腔体积小，不溶物堆积较快，该时期主要的优化参数是注水排量和油垫距内管距离。……