一种利用盐矿老腔残渣排卤的方法与流程

1.本发明涉及盐穴地下储库建库技术领域，具体涉及一种利用盐矿老腔残渣排卤的方法。


背景技术：

2.我国盐穴储气库建库地质条件复杂，盐穴地下储气库大多建设在可溶盐层与不溶夹层组成的层状含盐地层中，这种地层含有的不溶物质在水溶造腔过程中剥落、垮塌、膨胀堆积在腔体底部形成残渣，占据了腔体部分空间，降低了储气体积。根据我国金坛、淮安、平顶山等5座盐矿设计腔体的残渣情况发现，残渣高度范围52.4m～120.7m，平均高度为74.2m，占建腔高度比平均为47.9％，残渣体积占腔体总体积比平均为46.8％。同时结合金坛盐矿的造腔经验，残渣的堆积系数为1.6左右，若以盐化企业组分分析测得的不溶物颗粒膨胀系数1.2来推算，残渣中25％的空间被孔隙水所充填，如果这部分孔隙水可以驱替利用，将扩大腔体的储气空间，提高盐腔利用效率，进而降低建库投资。
3.目前盐腔残渣空间排卤方法主要通过二次排卤工具进入残渣排卤或化学分离等方式，现场实现难度大。中国专利授权cn107905844b公布了一种盐矿老腔全采动空间注气排卤方法，该专利通过在盐腔附近新钻一口井，并在该井下入造腔管柱注水溶漓形成一个新的小盐腔，并与原来老腔连通，通过老腔注采井注气，形成的新的小盐腔排卤实现老腔的全采动空间的注气排卤。该方法主要是通过新造新腔的方式与老腔连通，形成排卤通道，实现老腔的注气排卤，且由于老腔底部不溶物残渣边界无法确定，新造腔能否连通老腔存在不确定性。


技术实现要素：

4.本发明为了解决现有技术存在技术问题的一种或几种，提供了一种利用盐矿老腔残渣排卤的方法。
5.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种利用盐矿老腔残渣排卤的方法，包括以下步骤：
6.s1，对盐矿老腔进行声呐测腔作业，获得盐矿老腔的形态；
7.s2，根据获得的盐矿老腔的形态，确定盐矿老腔的盐腔边界，在水平方向上距离盐腔边界最外端第一预设距离对应的地表位置作为排卤井井口位置；在排卤井井口位置进行钻进排卤井导眼，钻进深度满足在盐矿老腔内不溶物残渣以下至少第二预设距离；
8.s3，排卤井导眼完钻后，确定排卤井导眼与盐腔边界最外端之间的距离；
9.s4，利用排卤井导眼与盐腔边界最外端之间的距离，确定排卤井导眼中造斜点位置；
10.s5，封堵造斜点位置以下的导眼井段，形成导眼封堵段；
11.s6，在造斜点位置开始施工，使排卤井导眼与盐矿老腔中的不溶物残渣连通。
12.本发明的有益效果是：本发明利用盐矿老腔残渣排卤的方法，能够利用现有成熟
技术，实现盐腔排卤井安全钻进并准确连通盐矿老腔下部，并有效提高盐腔残渣空间利用率，增加盐腔储气体积。
13.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
14.进一步，s2中，在排卤井井口位置进行钻进排卤井导眼，包括：
15.在排卤井井口位置完成排卤井一开钻进后，下入新钻排卤井表层套管固井，封固上部浅水层及易漏层段，再下小一号钻头钻排卤井导眼，排卤井导眼采用直井井型。
16.进一步，s3中，确定排卤井导眼与盐腔边界之间的距离，包括：
17.在排卤井导眼中下入远探测井仪器，识别盐腔边界，进而测量排卤井导眼与盐腔边界之间的距离。
18.采用上述进一步方案的有益效果是：利用远探测井仪器，可以有效识别盐腔边界，准确测量排卤井导眼与盐腔边界之间的实际距离，方便确定后续造斜点的位置。
19.进一步，s6中，在造斜点位置开始施工，包括：
20.下钻具组合在造斜点位置开始二开钻进，完成排卤井造斜段施工，在距离盐腔边界第三预设距离的侧钻点处时停止钻进，下新钻排卤井生产套管固井，固井水泥返至地面，再下小一号钻头进行三开钻进，完成排卤井三开井段施工。
21.进一步，所述第三预设距离为25～35米。
22.进一步，所述第三预设距离为30米。
23.进一步，所述第一预设距离为30～50米。
24.采用上述进一步方案的有益效果是：使在水平方向上距离盐腔边界最外端第一预设距离设定在合适范围内，避免第一预设距离过大而浪费钻进资源，避免第一预设距离过小，而影响后续与盐矿老腔内不溶物残渣的连通。
25.进一步，所述第二预设距离为20米。
26.采用上述进一步方案的有益效果是：保证导眼井在垂向上比盐腔不溶物残渣深，确保测井仪器能测到不溶物残渣边界。
27.进一步，s4中，造斜点位置的确定需确保排卤井导眼轨道最大井斜角以及狗腿度满足后续新钻排卤井生产套管的下入。
28.进一步，s5中，封堵造斜点位置以下的导眼井段，包括：
29.在造斜点位置以下的导眼井段中注油井水泥浆封堵造斜点位置以下导眼井段，侯凝结束后，探水泥塞面，修水泥塞面至造斜点位置。
附图说明
30.图1为本发明排卤井导眼示意图；
31.图2为本发明排卤井导眼与盐腔边界测距示意图；
32.图3为本发明排卤井导眼封堵示意图；
33.图4为本发明排卤井二开以及三开钻进示意图。
34.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
35.1、新钻排卤井表层套管；2、新钻排卤井生产套管；3、导眼封堵段；4、盐矿老井表层套管；5、盐矿老井生产套管；6、盐腔边界；7、不溶物残渣；8、生产套管管鞋；9、排卤井三开井段；10、排卤井导眼；11、侧钻点；12、测井电缆；13、测井仪器。
具体实施方式
36.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
37.目前盐矿老腔残渣空间排卤方法主要通过二次排卤工具进入残渣排卤或化学分离等方式，现场实现难度大，本发明涉及的残渣利用高效排卤方法结合现有残渣空间边界识别测井方法，提供了一种排卤井安全钻进方法，可大大提高盐腔残渣空间利用率，增加盐腔储气体积。
38.如图1～图4所示，本实施例的一种利用盐矿老腔残渣排卤的方法，包括以下步骤：
39.s1，对盐矿老腔进行声呐测腔作业，获得盐矿老腔的形态；盐矿老腔的老井井筒内具有盐矿老井生产套管5，井口处也固封有盐矿老井表层套管，如图1～图4所示；具体可从盐矿老井生产套管5下入声呐测腔装置测量测量盐矿老腔的形态，包括盐腔三维形态、不同深度横剖图和不同方位纵剖图；其中，所述声呐测腔装置可以采用现有装置实现。
40.s2，根据获得的盐矿老腔的形态，确定盐矿老腔的盐腔边界6，在水平方向上距离盐腔边界6最外端第一预设距离对应的地表位置作为排卤井井口位置，进行排卤井一开钻进；在排卤井井口位置进行钻进排卤井导眼10，钻进深度满足在盐矿老腔内不溶物残渣7以下至少第二预设距离；如图1所示。
41.s3，排卤井导眼10完钻后，确定排卤井导眼10与盐腔边界6最外端之间的距离；如图2所示。
42.s4，利用排卤井导眼10与盐腔边界6最外端之间的距离，确定排卤井导眼10中造斜点位置；如图3所示。
43.s5，封堵造斜点位置以下的导眼井段，形成导眼封堵段3；如图3所示。
44.s6，在造斜点位置开始施工，使排卤井导眼10与盐矿老腔中的不溶物残渣7连通，连通位置可以在盐矿老腔中的不溶物残渣7的侧部，也可以在不溶物残渣7的底部。如图4所示。
45.s2中，在排卤井井口位置进行钻进排卤井导眼10，包括：
46.在排卤井井口位置完成排卤井一开钻进后，下入新钻排卤井表层套管1固井，封固上部浅水层及易漏层段，再下小一号钻头钻排卤井导眼10，排卤井导眼10采用直井井型。
47.进一步，s3中，确定排卤井导眼10与盐腔边界6之间的距离，包括：在排卤井导眼10中下入远探测井仪器，识别盐腔边界6，进而测量排卤井导眼10与盐腔边界6之间的距离。利用远探测井仪器，可以有效识别盐腔边界，准确测量排卤井导眼与盐腔边界之间的实际距离，方便确定后续造斜点的位置。具体的，所述远探测井仪器可包括测井电缆12和测井仪器13，测井仪器13可以采用现有测井仪器实现，可以利用声波、地震等原理识别盐腔边界6，进而测量排卤井导眼10与盐腔边界6最外端之间的具体距离。
48.进一步，s6中，在造斜点位置开始施工，包括：下钻具组合在造斜点位置开始二开钻进，完成排卤井造斜段施工(包括造斜和稳斜施工)，在距离盐腔边界6第三预设距离的侧钻点11处时停止钻进，下新钻排卤井生产套管2固井，固井水泥返至地面，在生产套管管鞋8处再下小一号钻头进行三开钻进，完成排卤井三开井段9施工。
49.具体的，所述第三预设距离为25～35米。进一步优选的，所述第三预设距离为30米。
50.具体的，所述第一预设距离为30～50米。使在水平方向上距离盐腔边界6最外端第一预设距离设定在合适范围内，避免第一预设距离过大而浪费钻进资源，避免第一预设距离过小，而影响后续与盐矿老腔内不溶物残渣的连通。
51.具体的，所述第二预设距离为20米。第二预设距离的设置，保证导眼井在垂向上比盐腔不溶物残渣深，确保测井仪器能测到不溶物残渣边界。
52.进一步，s4中，造斜点位置的确定需确保排卤井导眼10轨道最大井斜角以及狗腿度满足后续新钻排卤井生产套管2的下入。排卤井下入的新钻排卤井生产套管会根据不同的排卤流量要求采用不同api尺寸及纲级的套管，采用石油行业中常用的套管下入最大允许全角变化率计算公式计算套管下入最大允许全角变化率，因此在根据导眼井与盐腔边界之间的距离确定造斜点位置的时候，轨道设计采用的狗腿度(全角变化率)应小于计算得到的套管下入最大允许全角变化率。
53.其中，s5中，封堵造斜点位置以下的导眼井段，包括：在造斜点位置以下的导眼井段中注油井水泥浆封堵造斜点位置以下导眼井段，侯凝结束后，探水泥塞面，修水泥塞面至造斜点位置。
54.本实施例利用盐矿老腔残渣排卤的方法，能够利用现有成熟技术，实现盐腔排卤井安全钻进并准确连通盐矿老腔下部，并有效提高盐腔残渣空间利用率，增加盐腔储气体积。
55.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
56.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
57.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
58.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
59.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不
必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
60.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。