盐穴储气库氮气阻溶注氮量计算及现场试验

康延鹏 王文权 胡建林 巴金红 杜玉洁 李飞珂

1. 中国石油盐穴储气库技术研究中心；2. 华北石油管理局有限公司江苏储气库分公司；3. 中国石油华北油田分公司

盐穴储气库主要采用水溶造腔法建造，造腔过程中需注入阻溶剂来控制腔体形状［1］。受限于造腔技术，国内盐穴储气库主要用柴油作为阻溶剂控制腔体形状，安全和可控性较好，但造腔成本高，在造腔过程中常损失大量柴油，污染井周边环境［2-4］，一旦泄漏至盐化企业，会导致其停产。

采用氮气作为阻溶剂可克服柴油阻溶剂的缺点，环境友好，成本较低，气液界面监控相对容易，界面调节简单，一定程度上也能加快建库。欧美国家对盐穴储气库的研究较早，使用各种阻溶剂造腔技术较为成熟，德国Neuehuntorf NKⅢ盐穴储气库成功使用氮气作为阻溶剂进行造腔［5-8］，加拿大也开展了氮气阻溶造腔的相关研究。国内通过金坛盐穴储气库试验井开展2 个阶段氮气阻溶造腔，迈出了中国盐穴储气库氮气阻溶造腔技术的重要一步。

1 氮气阻溶造腔工艺

1.1 管柱结构和井口

氮气和柴油两种阻溶造腔井造腔管柱均采用Ø244.5 mm 生产套管+Ø177.8 mm造腔外管+Ø114.3 mm 造腔内管的管柱组合。氮气从生产套管和造腔外管的环空注到指定深度，造腔可实现正反循环。正循环：从造腔内管注淡水，从造腔外管与造腔内管的环空排卤水；反循环：从造腔外管与造腔内管的环空注淡水，从造腔内管排卤水［9-11］。

氮气阻溶造腔井又有其特殊性，氮气具有可压缩性，且造腔时井下压力高［12］，对井口及井下密封性要求高，为保证造腔时氮气不泄漏，井口阀门应采用气密性闸阀，并在注水端和排卤端分别设置紧急切断阀(ESD)等设备。……