[发明专利]含微渗层盐穴储气库群密封性评价方法

权利要求书

1.一种含微渗层盐穴储气库群密封性评价方法，含微渗层盐穴储气库群，包括：第一盐穴、第二盐穴、第三盐穴；第一盐穴、第二盐穴和第三盐穴位于盐岩层中，盐岩层中分布有微渗层、第一夹层和第二夹层，盐岩层上部分布有上覆地层、下部分布有下卧地层；微渗层、第一夹层和第二夹层穿过第二盐穴和第三盐穴；第一夹层和第二夹层穿过第一盐穴；第一盐穴顶部与第一井筒底部相连，第一井筒穿过盐岩层、微渗层和上覆地层，直至地面；第二盐穴顶部与第二井筒底部相连，第二井筒穿过盐岩层和上覆地层，直至地面；第三盐穴顶部与第三井筒底部相连，第三井筒穿过盐岩层和上覆地层，直至地面；第一井筒、第二井筒和第三井筒下部均安装有套管鞋，辅助套管顺利下入井筒；其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取岩心；

S2、进行岩石力学实验；

S3、进行渗透率测试实验；

S4、地层结构参数获取；

S5、建立三维地质力学模型；

S6、提出安全评价指标；

S7、评价结果分析；

S8、利用监测数据校核评价结果；

S1的具体方法如下：打竖直井至盐岩层顶部100m以上的上覆地层开始取心，直至盐岩层底部100m以下的下卧地层，依次获取上覆地层、盐岩层、微渗层、夹层和下卧地层岩心；取心过程中要保证岩心具有较好的完整性和较高的取心成功率，确保能够为后期岩石力学实验和渗透率测试实验提供充足的岩心；

S2的具体方法如下：根据《水利水电工程岩石试验规程(DLJ 204-81)》中的要求，将上覆地层、盐岩层、微渗层、夹层和下卧地层岩心加工成单轴压缩实验、三轴压缩实验、巴西劈裂实验、直接剪切实验和蠕变实验要求的标准试样；对上述标准试样开展密度测试、单轴压缩实验、三轴压缩实验、巴西劈裂实验、直接剪切实验和蠕变实验，获得上述标准试样的密度、单轴抗拉强度、弹性模量、泊松比、黏聚力、内摩擦角和稳态蠕变速率；

S3的具体方法如下：对上覆地层、盐岩层、微渗层、夹层和下卧地层岩心标准试样开展模拟地层条件下的气体渗透率测试实验，获得它们各自的渗透率；为了保证实验结果的可靠性，至少要对三块以上的上覆地层、盐岩层、微渗层、夹层和下卧地层岩心标准试样重复开展相同条件下的气体渗透率测试实验；

S4的具体方法如下：利用建库目标区域不少于三口井钻井获取的地层岩层分布信息，绘制出盐穴储气库群建库目标区域地层地质柱状图，明确上覆地层底部埋深、微渗层底部埋深、微渗层厚度、盐岩层底部埋深、盐岩层厚度、夹层底部埋深和夹层厚度参数以及上覆地层、微渗层、盐岩层和夹层出现的顺序；微渗层在给定建库目标区域内连续、稳定的分布；根据建库目标区已有地应力资料，明确上覆地层压力分布规律和盐岩层中三向地应力及其梯度分布规律，为后期三维地质力学模型提供初始边界条件；

S5的具体方法如下：根据盐穴储气库形状和尺寸参数、地层结构参数、岩石力学参数和岩石渗透率参数建立评价微渗层对盐穴储气库群密封性影响的三维地质力学模型，并根据地应力参数和工况参数对该地质力学模型施加相应的载荷；三维地质力学模型中包含：上覆地层、盐岩层、夹层、微渗层、下卧地层和盐穴；根据含微渗层盐穴储气库群的运行工况，确定评价计算过程中模拟计算参数；根据三维地质力学计算要求施加相应的边界条件；

S6的具体方法如下：建立评价微渗层对盐穴储气库密封性影响的气体渗透安全评价准则和气体穿透安全系数评价准则；气体渗透安全评价准则用于评价相邻盐穴间矿柱中渗流孔隙压力对矿柱安全性的影响；气体穿透安全系数评价准则用于标定天然气穿透盐穴储气库围岩的程度和范围，气体穿透安全系数为盐穴储气库围岩中最小主应力与天然气压力的比值；相邻盐穴间矿柱中渗流孔隙压力大于盐穴储气库最低运行压力区域的长度不超过50％矿柱宽度；盐穴储气库围岩中气体穿透安全系数大于1.1的区域面积不大于5％盐穴垂向最大横截面积；

S7的具体方法如下：利用建立的三维地质力学模型，分析微渗层位置、微渗层渗透率、微渗层厚度、矿柱宽度和储气库运行参数对含微渗层盐穴储气库群密封性影响规律，并结合提出的气体渗透安全评价准则和气体穿透安全系数评价准则对盐穴储气库群密封性进行评价，找出对盐穴储气库群密封性影响的关键因素并对不同处置措施的效果进行评价，给出降低微渗层对盐穴储气库群密封性影响的建议及相应的处置措施；

S8的具体方法如下：利用现场压水密封性测试试验、气体示踪、井场天然气浓度监测、光纤测试气体泄漏和井口压力监测技术获得含微渗层盐穴储气库群密封性监测数据，对含微渗层盐穴储气库群密封性评价方法的精度和可靠性进行校核和改进。