[发明专利]一种盐穴储气库的快速溶腔方法及溶腔设备有效

专利信息
申请号: 202111317836.0 申请日: 2021-11-08
公开(公告)号: CN114033492B 公开(公告)日: 2023-05-16
发明(设计)人: 赵凯;马洪岭;杨春和;李银平;施锡林;李朋;柳信 申请(专利权)人: 中国科学院武汉岩土力学研究所
主分类号: E21F17/16 分类号: E21F17/16;E21B43/28;E21B7/18;E21B47/10;E21B47/047
代理公司: 北京众达德权知识产权代理有限公司 11570 代理人: 潘行
地址: 430071 湖北*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 一种 盐穴储气库 速溶 方法 设备
【权利要求书】:

1.一种盐穴储气库的快速溶腔方法,用于从地面向地底盐层钻取预设深度的井体,并在所述井体的预设的深度位置处周向进行盐穴储气库的挖掘,其特征在于,所述溶腔方法包括:

将一造腔总管下放至所述井体内距离井底的预设高度位置处;所述造腔总管包括外管,以及同轴心设置在所述外管内的中心管,且所述外管和所述中心管之间设置有间距,所述将一造腔总管下放至所述井体内距离井底的预设高度位置处包括:先将所述外管下放至所述井体内距离井底的第一预设高度位置处,然后在将中心管下放至所述井体内距离井底的第二预设高度位置,且在下放之前将所述中心管内灌注卤水,所述第一预设高度位置大于所述第二预设高度位置;

通过中心管向井底注入保护液;

第一次向所述井体内注入淡水,以获得第一预设尺寸的腔体;所述第一次向所述井体内注入淡水包括:通过中心管向所述井体内注入淡水,并在所述中心管出水的同时,在井体内设置喷射工具,使淡水通过喷射工具对所述井体的井壁进行水压冲击,以将井壁的物理颗粒冲刷至所述井体底部形成液态混合物;其中,当通过中心管向所述井体内注入淡水时,所述井体内的液态混合物由所述中心管与所述外管之间的间距抽出;

第二次向所述井体内注入淡水,以获得第二预设尺寸的腔体;所述第二次向所述井体内注入淡水包括:通过中心管与所述外管之间的间距向所述第一预设尺寸的腔体内注入淡水,并在所述中心管与所述外管之间的间隙出水的同时,在井体内设置带软管的喷射工具,使淡水通过带软管的喷射工具对所述第一预设尺寸的腔体的内壁进行水压冲击,以将腔体的内壁的物理颗粒冲刷至所述井体底部形成液态混合物;其中,当通过中心管与所述外管之间的间距向所述第一预设尺寸的腔体内注入淡水时,通过所述中心管将所述第一预设尺寸的腔体内的液态混合物抽出;所述喷射工具可采用喷头,所述喷头包括:本体,且本体具有一内腔,内腔连通外部的输水管道,还包括至少四个第一喷口和一个第二喷口,四个第一喷口周向设置在本体的侧部并与腔体连通,第二喷口位于本体的底部;带软管的喷射工具为在喷头与外部的输水管道之间加设预设长度的软管;

对所述第二预设尺寸的腔体进行尺寸检测和密封检漏试验,以获得所述盐穴储气库;所述对第二预设尺寸的腔体进行密封检漏试验包括:向第二预设尺寸的腔体内注入氮气,并同步检测所述第二预设尺寸的腔体内的液位面是否同步上升,若同步上升,则判定该所述第二预设尺寸的腔体为密封状态。

2.根据权利要求1所述的盐穴储气库的快速溶腔方法,其特征在于:

所述外管的尺寸为:毫米,所述中心管的尺寸为:毫米。

3.根据权利要求1所述的盐穴储气库的快速溶腔方法,其特征在于,所述将所述外管下放至所述井体内距离井底的第一预设高度位置处包括:

将所述外管下放至所述井体内距离井底30米的位置处。

4.根据权利要求1所述的盐穴储气库的快速溶腔方法,其特征在于,在所述第一次向所述井体内注入淡水步骤之前,所述方法还包括:

对所述井体的内壁进行机械扩挖。

5.根据权利要求1所述的盐穴储气库的快速溶腔方法,其特征在于:

所述在井体内设置喷射工具,使淡水通过喷射工具对所述井体的井壁进行水压冲击包括:利用钻柱将所述喷射工具下放至井底的预设位置处,在通入淡水的同时使所述钻柱进行旋转,以带动喷射出水状态下的所述喷射工具或者带软管的喷射工具进行同步转动,以对应对所述井体的井壁或所述第一预设尺寸的腔体的内壁进行水压冲击;

以及,

所述在井体内设置带软管的喷射工具,使淡水通过带软管的喷射工具对所述第一预设尺寸的腔体的内壁进行水压冲击包括:利用钻柱将带软管的喷射工具下放至井底的预设位置处,在通入淡水的同时使所述钻柱进行旋转,以带动喷射出水状态下的所述喷射工具或者带软管的喷射工具进行同步转动,以对应对所述井体的井壁或所述第一预设尺寸的腔体的内壁进行水压冲击。

6.根据权利要求5所述的盐穴储气库的快速溶腔方法,其特征在于,在利用钻柱将所述喷射工具或者带软管的喷射工具下放至井底的预设位置之前,所述方法还包括:

在所述井底钻取沉井,以容纳被所述水压冲击的碎石或不溶物质。

7.根据权利要求1所述的盐穴储气库的快速溶腔方法,其特征在于,所述对第二预设尺寸的腔体进行尺寸检测包括:

利用声呐探测所述第二预设尺寸的腔体,以获得所述第二预设尺寸的腔体的尺寸以及形状。

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