[发明专利]一种单管注气排卤系统及方法

说明书

本发明涉及一种单管注气排卤系统及方法，单管注气排卤系统用于底部连通形成连通盐穴的A盐穴和B盐穴，包括注采气管柱和排卤管柱，注采气管柱上端悬挂在A盐穴的第一井口装置的套管悬挂器上，第一井口装置上设有注气阀，排卤管柱上端悬挂在B盐穴的第二井口装置的套管悬挂器上，第二井口装置上设有排卤阀；排卤管柱下端设有防溢气排卤装置，防溢气排卤装置的进卤水口距离B盐穴底部1.5m～2.0m。单管注气排卤系统及方法采用“一注一排”方式，即从A盐穴井口装置注气阀注入气体，从B盐穴井口装置排卤阀排出卤水，既可在A盐穴卤水排完后结束作业，实现单井注气排卤，也可在A盐穴卤水排完后，继续注气完成B盐穴排卤，实现双井注气排卤。

技术领域

本发明涉及天然气储运和空气压缩储能领域，具体涉及一种单管注气排卤系统及方法。

背景技术

目前，无论是为了采卤制盐而形成的盐穴，还是为了储气、储能而建造的盐穴，部分盐穴是采用双井对接的工艺方式建造的。

首先在盐层9钻一口直井，再钻一口水平井与直井对接，完钻后下入生产套管92，并用水泥浆在生产套管鞋93上方形成水泥环91进行封固(称作固井)，如图1所示；造穴时在两个井中下入造穴管柱(制盐行业通常不下管柱，在生产套管92内直接注水)，造穴时先从直井注入淡水，从水平井排出卤水94，一段时间后，再从水平井注入淡水，从直井排出卤水94，这样交替进行，最终形成一组两头大，中间小的两个相互连通的哑铃形盐穴，如图2所示。

当两个盐穴形成以后，就可以利用这两个盐穴作为储存天然气的储罐，即盐穴储气库。但是，盐穴和井筒中充满卤水，在首次向盐穴内注气时，必须利用天然气置换卤水的方式，把天然气储存在盐穴里，这样才能形成天然气储气库。

由于造穴的盐层纯度不可能达到百分之百，不同程度上含有泥质和钙质成分或夹层，在溶解过程中会沉降到底部(叫做沉降物95)，该沉降物95具有一定的空隙，气体和液体可以在其中流动。由于地层存在倾角，或者两个盐穴的造穴时间不等，导致两个盐穴穴底不会处在同一个水平面上，有的甚至存在几十米或更多的高度差。后文为说明方便，我们把盐穴底(沉降物以上)较高的那个盐穴称作A盐穴1，另一个称作B盐穴2。

从盐穴中用天然气把卤水置换出来，是盐穴储气库建设必须的工艺过程，叫做注气排卤，是一个众所周知的概念。在查到的已有相关专利中都提到了这个概念，但是，没有提出具体的注气排卤工艺方法、管串工具和操作过程。例如：在《一种采盐对井老腔改建盐穴储气库方法》专利中提到，“通过注气排卤的方式，将井下空间中的卤水排出”，没有提出具体的注气排卤工艺方法、管串工具、操作过程；在《一种连通井盐穴储气库的注采气方法》专利中提到“在储气库注气时，天然气通过注采气井注入储气库，天然气由上而下驱赶卤水，储气库内的卤水由注排卤井排出”，这个提法是指在已经形成的储气库中注气排卤，而不是首次注气排卤，没有提出具体的注气排卤工艺方法、管串工具、操作过程；本专利提出的是在没有形成储气库之前的首次注气排卤；在《一种利用连通井从腔底排卤提高盐穴储库利用率的方法》专利中提到利用电潜泵排卤，没有具体的方法，并与本专利的方法不相同。

发明内容

本发明为了解决现有技术存在技术问题的一种或几种，提供了一种单管注气排卤系统及方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种单管注气排卤系统，用于底部连通形成连通盐穴的A盐穴和B盐穴，包括注采气管柱、排卤管柱和防溢气排卤装置，所述注采气管柱上端悬挂在A盐穴的第一井口装置的套管悬挂器上，所述第一井口装置上设有注气阀，所述排卤管柱上端悬挂在B盐穴的第二井口装置的套管悬挂器上，所述第二井口装置上设有排卤阀；