金坛盐穴储气库注采运行参数优化设计研究

徐帅 张青庆 李小明 盖增录 温盼盼 卫青松

华北石油管理局有限公司江苏储气库分公司

盐穴储气库运行参数设计一直是提高盐穴储气库运行效率的主控因素，也是该领域的研究热点，很多国内外学者对此进行了研究。1997 年Adams［1］对加拿大Saskatchewan 省Prairie Evaporite 矿区的盐穴储气库低压和高压运行进行了评估，认为在前三次注采气时套管鞋位置处的最低压力梯度不小于0.004 52 MPa/m，之后可以降至0.003 39 MPa/m。2007 年陈锋［2］等通过三维数值模拟方法研究了该溶腔群在不同采气速率下盐腔周的应力状态和体积变形规律，并通过分析，得到了该溶腔群的最佳采气速率。2010 年王同涛［3］利用数值模拟研究了埋深、顶跨、顶部盐层厚度、顶部相邻夹层厚度及弹性模量等参数对盐穴储气库最低运行压力的影响规律，计算结果表明盐穴顶部结构对最低运行压力影响较为显著。2015 年Mahmoudi 等［4］通过对盐穴在存储天然气等能源过程中的稳定性进行分析，认为最低运行压力直接决定着盐穴是否会发生剪胀、片帮和管柱破坏等，是一个需要慎重考虑的参数。2017 年Belzer 和DeVries［5］通过建立盐穴储气库运行过程中的三维地质力学模型，研究了埋深、盐穴直径、顶部形状、注采运行参数和盐岩力学参数等对套管柱安全的影响规律，认为注采运行参数和盐穴顶部结构对套管轴向应变影响较为显著。

本文通过利用金坛H1 盐穴储气库所在目标地层的地质特征、岩石力学参数和目标盐穴的声呐测腔数据，建立了H1 井的三维地质力学模型，对盐穴在不同低压、不同采气速率运行条件下盐穴围岩响应规律进行研究。……