[发明专利]地下盐岩能源储库水平腔造腔管柱及造腔方法

权利要求书

1.一种地下盐岩能源储库水平腔造腔管柱，其特征在于，包括注水管柱和出卤管柱；所述注水管柱和出卤管柱分开设置，采用单井的方式钻入目的地层，用于水溶法建造地下盐岩能源储库水平腔；所述注水管柱和出卤管柱的井内部分均包括竖直段和水平段；所述出卤管柱的水平段设置在靠近水平腔底部，并在管柱前端设置引鞋，水平段表面设置若干出卤孔；所述注水管柱的水平段设置在靠近水平腔顶部，并在管柱前端设置引鞋，水平段表面设置若干注水孔；所述出卤管柱的竖向位置保持不变，所述注水管柱随着水溶造腔过程的进行，不断提升，始终保持在靠近溶腔顶部的位置；所述注水孔和所述出卤孔的外侧表面均设有过滤网；所述注水管柱和所述出卤管柱的上端固定并露出地表，均依次连接压力表和闸阀；在所述出卤管柱的出口处设有浓度监测控制系统。

2.根据权利要求1所述的地下盐岩能源储库水平腔造腔管柱，其特征在于，所述注水孔和出卤孔的形状为圆形、方形或椭圆形，孔的最大外径不超过管柱直径的1/3。

3.根据权利要求1所述的地下盐岩能源储库水平腔造腔管柱，其特征在于，所述注水孔和出卤孔交错分布在上下前后四个方向；在同一个截面处，最多开两个孔。

4.根据权利要求1所述的地下盐岩能源储库水平腔造腔管柱，其特征在于，所述注水孔和出卤孔的外侧表面设置的过滤网，用以防止造腔管柱被不溶物堵塞；造腔过程中，间隔一段时间将注水管柱和出卤管柱对调，进行反滤，防止孔口堵塞。

5.根据权利要求1所述的地下盐岩能源储库水平腔造腔管柱，其特征在于，所述压力表和闸阀用于调节和控制注水管柱和出卤管柱的压力，淡水通过注水孔均匀注入，卤水通过出卤孔均匀抽出。

6.根据权利要求1所述的地下盐岩能源储库水平腔造腔管柱，其特征在于，所述注水管柱和出卤管柱的水平段根据水平储库的水平方向尺寸确定，造腔过程中省去插拔管柱的过程。

7.根据权利要求1所述的地下盐岩能源储库水平腔造腔管柱，其特征在于，所述浓度监测控制系统采用液体电子密度计测定排出卤水的密度，再根据卤水密度-浓度公式，换算得到卤水浓度，当监测到卤水浓度接近饱和浓度时，通过控制闸阀开关，从出卤管柱排出卤水。

8.一种利用权利要求1-7中任一项所述地下盐岩能源储库水平腔造腔管柱进行造腔的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A，预制注水管柱和出卤管柱，采用单井造腔的方式，利用定向钻井技术，将注水管柱和出卤管柱打入到地下盐岩矿床的指定位置；

步骤B，将注水管柱和出卤管柱分开设置，通过注水管柱向盐岩矿床内注入淡水，盐岩溶解一段时间后，通过出卤管柱向外抽水；通过压力表和闸阀控制注水出卤的压力和流量；

步骤C，随着水溶造腔过程的进行，逐步提升注水管柱水平段高度，使得注水管柱水平段始终保持在靠近溶腔顶部的位置；出卤管柱水平段始终保持在靠近溶腔底部的位置；淡水迅速到达溶腔顶部溶蚀溶腔表面，高浓度卤水通过出卤管柱排出；

步骤D，间隔一段时间，将注水管柱和出卤管柱在短时间内进行对调，进行反滤，防止孔口堵塞；

步骤E，持续不断地注水、出卤、提管，并间隔一段时间进行反滤，直到盐岩溶腔达到设计要求。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在造腔过程中，间隔1～2天将注水管柱和出卤管柱对调，进行反滤，反滤时间为10～30分钟。