[发明专利]一种利用空气置换盐穴储气库中垫底气的方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油与天然气技术领域，特别涉及一种利用空气置换盐穴储气库中垫底气的方法。

背景技术

在盐穴储气库中，为了保护围岩的长期稳定性，其中的天然气一般不能全部采出，要留有一定压力的垫底气，这个压力就是盐穴储气库的最小运行压力。比如潜江储气库，最小设计压力为17MPa，也就是说储气库里最少要有17MPa的天然气压力，这部分天然气作为垫底气，不能利用，是个极大的浪费。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种利用空气置换天然气的方式，利用饱和卤水作为隔离介质，避免空气与天然气混合。此方法能将全部的垫底气置换出来。

本发明提供的利用空气置换盐穴储气库中垫底气的方法包括以下步骤：

步骤1：利用设置在置换库中的排卤管、设置在置换库和储气库之间的输卤管道和设置在储气库中的排卤管将置换库与储气库连通，所述置换库中盛装有卤水，设置在置换库中的排卤管底端与所述置换库的底部具有空隙，设置在储气库中的排卤管底端与所述储气库的底部具有空隙，设置在置换库中的排卤管与所述置换库的生产套管之间具有环空，设置在储气库中的排卤管与所述储气库 的生产套管之间也具有环空；

步骤2：从所述置换库的环空向所述置换库中通入高压空气；

步骤3：在所述高压空气的压力作用下，所述卤水通过设置在置换库中的排卤管、设置在置换库和储气库之间的输卤管道和设置在储气库中的排卤管进入所述储气库；

步骤4：所述储气库内原本用于容置垫底气的空间被所述卤水占据，迫使所述垫底气经过其环空进入垫底气输气管道，并最终供用户使用。

作为优选，所述卤水是饱和卤水。

作为优选，所述储气库为多个，所述多个储气库中，各储气库之间依次通过排卤管和输卤管道连通，所述各储气库之间的输卤管道上均设有阀门，所述方法包括以下步骤：

步骤1：开启所述置换库和所述第一个储气库之间的输卤管道上的阀门，其余各输卤管道上的阀门处于关闭状态；

步骤2：从所述置换库的环空向所述第一个储气库中通入高压空气；

步骤3：在所述高压空气的压力作用下，盛装在所述置换库中的卤水通过设置在置换库中的排卤管、设置在置换库和第一个储气库之间的输卤管道和设置在第一个储气库中的排卤管进入所述第一个储气库；

步骤4：所述第一个储气库内原本用于容置垫底气的空间被卤水占据，迫使所述第一个储气库内的垫底气经过其环空进入垫底气输气管道，并最终供用户使用；此时，所述第一个储气库变身为置换库，原有的置换库内充满高压空气；

步骤5：开启所述第一个储气库和第二个储气库之间的输卤管道上的阀门，其余各输卤管道上的阀门处于关闭状态；

步骤6：以所述第一个储气库为置换库，重复步骤2～4，使得所述第二个储 气库内原本用于容置垫底气的空间被卤水占据，而第二个储气库内的垫底气经过其环空进入垫底气输气管道，并最终供用户使用，此时，所述第二个储气库变身为置换库，原有的第一个储气库内充满高压空气；

如此循环往复，直至最后一个储气库内原本用于容置垫底气的空间被卤水占据，而最后一个储气库内的垫底气经过其环空进入垫底气输气管道，并最终供用户使用；最终，所述多个储气库中的垫底气被全部采出，只有最后一个储气库中充满卤水，实现了利用空气置换天然气垫底气的过程。

作为优选，所述置换库的数量最少为1个，最多为与储气库数量相同，每个置换库对应若干个储气库。

当置换库和储气库一一对应时，本发明提供的利用空气置换盐穴储气库中垫底气的方法借助高压空气压力，使置换库中的卤水进入储气库，占据储气库中原本用于容置垫底气的空间，迫使垫底气从储气库的环空进入垫底气输气管道，并最终供用户使用，此时，置换库内充满了高压空气，储气库内充满卤水，足以保证安全，此时，置换前，其中一个溶腔中充满卤水，另一个溶腔充满垫底气，而置换后，其中一个溶腔充满高压空气，另一个溶腔充满卤水，因此，此时可以认为是利用空气置换盐穴储气库中垫底气的方法，而卤水则只是由其中一个溶腔转移至另一个溶腔而已。当一个置换库对应多个储气库时，置换库中的卤水首先进入第一个储气库，第一个储气库内的垫底气通过其环空进入垫底气输气管道，并最终供用户使用，此时第一个储气库变身为置换库，如此循环往复，直至最后一个储气库充满卤水，而其余储气库则全部充满高压空气，此时，卤水只是用做隔离介质，其本质是采用高压空气置换盐穴储气库中的垫底气。由于空气随处可用，没有成本，而经过置换，原来用于保证储气库安全的垫底气能够供用户使用，避免了资源的浪费。

附图说明