Q∕SY 1417-2011 盐穴储气库造腔技术规范

1、Q/SY中国石油天鈣詡飼企业标准Q/SY 14172011盐穴储气库造腔技术规范Technical specification for solution mining of salt cavern gas storage2011-09-29 发布2011-12-01 实施中国石油天然气集团公司发布Q/SY 14172011IQ/SY 14172011I目 次 TOC o 1-5 h z tuW n1范围1规范性引用文件1术语和定义1造腔工程设计21设计基本要求22造腔方式34.3造腔管柱设计34造腔井口设计45造腔仪表配置 44. 6保护液（气）设计57造腔工艺参数设计5造腔工程施工 51造腔

2、施工准备 55.2造腔作业基本程序及要求 5造腔监控61监控对象66. 2监控技术要求 6造腔工程资料录取 7参考t献8Q/SY 14172011Q/SY 14172011本标准按照GB/T 1. 1 一2009给出的规则起草。本标准由中国石油天然气集团公司标准化委员会天然气与管道专业标准化技术委员会提出并 归口。本标准起草单位：西气东输管道分公司、中国石油集团钻井工程技术研究院、重庆大学资源与环 境科学学院、太原理工大学、中科院武汉岩土力学研究所。本标准主要起草人：屈丹安、李龙、李建君、袁光杰、杨春和、姜德义、梁卫国、施锡林、巴金 红、史辉、徐宝财、袁坤、焦雨佳。盐穴储气库造腔技术规范1范围

3、本标准规定了盐穴储气库造腔工程设计的基本原则及施工作业的基本技术要求。本标准适用于盐穴储气库造腔工程设计和施工作业。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。SY/T 5396石油套管现场检验与运输SY/T 5412下套管作业规程SY/T 5587. 5常规修井作业规程 第5部分 井下作业井筒准备SY/T 5678钻井完井交接验收规则SY/T 6328石油天然气工业套管、油管、钻杆和管线管性能计算Q/SY 1416盐穴储气库腔体设计规范Q/SY 1418盐穴储气库

4、声纳检测技术规范 3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。1井 well下人套管后提供进人地下盐穴的通道。2井口 wellhead用来控制井，包括连接的套管头、油管头和采肉树的地面设施。3.3保护液（气） blanket material一种密度低于水且不能溶解盐的流体，此流体可以有效控制盐岩上溶，保护生产套管鞋，实现盐 穴的设计形状。4月孛颈 cavern neck生产套管鞋与腔顶之间的裸眼井段。5底板 salt bottom经溶漓后腔体底部保留的盐岩体。3.6造月空 cavern leaching在一定条件下，通过井眼将淡水或低浓度卤水注人盐岩层中，溶漓盐岩并排出卤水，在地下形成 特定形态

5、储存空间的过程。3.7造腔管柱 leaching string由造腔外管和造腔内管构成的管柱组合。3.8造腔外管 outer leaching tubing造腔过程中，置于生产套管之中，形成注水与排卤通道的外管柱。3.9造腔 内管 inner leaching tubing造腔过程中，置于造腔外管之中，形成注水与排卤通道的内管柱。10造腔阶段 leaching stage以调整造腔管柱深度或相对位置为标志，将整个造腔周期划分成不同阶段。11正循环 direct circulation造腔过程中，由造腔内管注人淡水或低浓度面水，由造腔内管和造腔外管之间的环空排出面水的 流体循环过程（如图1所示）

6、。12反循环 reverse circulation造腔过程中，由造腔内管和造腔外管之间的环空注人淡水或低浓度卤水，由造腔内管排出卤水的 流体循环过程（如图2所示）。13底坑 sump造腔初期建造的用于容纳盐岩中不溶物的空间。14虫需变 creep盐岩在恒定应力条件下，应变随时间增加的现象。15盐穴 salt cavern通过人工溶漓方式在盐岩地层内形成的地下洞穴，盐穴也可称为腔体。16完月空 cavern completion按照造腔设计完成盐穴建造。4造腔工程设计4.1设计基本要求1. 1应具有完整的地质与工程资料。4.1.2应采用国内外成熟、先进的造腔技术。1. 3应使用成熟的造腔模拟软

7、件进行造腔设计。2Q/SY 14172011 Q/SY 14172011 1 一淡水；2 卤水；3生产套管；4一套管鞋；5保护液（气）；6造腔外管；7造腔内管；8 底坑；9一裸眼图1正循环造腔方式1.4造腔过程中，应根据阶段施工情况对造腔设计进行补充修订。4.1.5 单腔及腔群设计参数应满足Q/SY 1416的要求。4.2造腔方式应根据造腔施工的实际情况，采用正循环、反循环，或两种方法相结合的造腔方式。4.3造腔管柱设计3.1应根据生产套管尺寸、最大注水流量、沿程循环压耗、冲蚀流速、地面肉水处理能力、造腔 周期等因素来设计造腔管柱组合的尺寸。3.2造腔管柱的规格应符合相关要求。1 一卤水；2淡

8、水；3生产套管；4一套管鞋；5保护液（气）；6造腔外管；7造腔内管；8 底坑；9一裸眼图2反循环造腔方式3. 3造腔过程中注水和肉水排放流速应小于造腔管柱的冲蚀流速。3.4应按照SY/T 6328的要求进行造腔管柱强度计算。4. 4造腔井口设计4. 1应满足造腔施工的各项功能需求。4.2对肉水环境下使用的材料，应提出材质及防腐要求。4.3应设置测量流量、压力、温度等参数的检测仪表。4.5造腔仪表配置5. 1造腔用的压力表的精度应不低于1级，量程应为测试最大压力的1.3倍1. 5倍。4. 5.2造腔用的温度计分度值应不大于0. 5C .量程应满足测量要求。4. 6保护液（气）设计4.6.1保护液

9、（气）不溶于肉水、水，密度小于水，对人无伤害，对套管无腐蚀，对肉水无污染。 4.6.2造腔设计中，应根据腔体建造不同循环方式及阶段，确定相应的保护液（气）界面深度。 4.7造腔工艺参数设计4. 7.1单个盐穴腔体的建造宜分为腔底、主体、腔顶三个主要阶段来实现。7.2应确定每一造腔阶段的注水压力、注水流量、保护液（气）压力、肉水返出压力、保护液 （气）界面深度、造腔管柱深度、造腔时间、循环方式、返出肉水浓度及阶段体积等基本参数，并确 定腔体最终目标体积。5 造腔工程施工1 造腔施工准备1. 1造腔井应按盐穴储气库钻井设计及施工技术要求完成，并根据SY/T 5678的要求进行交接 验收。5. 1.

10、 2应对井筒进行气密封检测。5.1.3地面造腔注采系统应安装调试完毕。5.2造腔作业基本程序及要求2. 1通井2. 1. 1通井作业应根据SY/T 5587. 5的相关规定执行。2.1.2通井后要用饱和盐水循环洗井两周以上，以达到进、出口液性能一致、无机械杂质为合格。 5.2.2下造腔外管作业2. 2. 1造腔外管的检验与运输应按照SY/T 5396的规定执行。2. 2. 2送井造腔外管钢级、壁厚和螺纹类型应符合设计要求，并附有造腔外管出厂质量检验记录。2. 2.3造腔外管起下作业应符合SY/T 5412的要求，并详细记录。2. 2. 4造腔外管柱的下深应严格执行造腔设计要求。下造腔内管作业2

11、. 3. 1送井造腔内管钢级、壁厚和螺纹类型应符合设计要求，并附有造腔内管出厂质量检验记录。2. 3. 2造腔内管下人作业应符合SY/T 5587. 5的要求。5. 2. 3. 3造腔内管的下深应严格执行设计要求。安装井口2. 4. 1安装井口作业应根据厂家说明书相关规定执行。5. 2. 4. 2造腔井口装置的规格型号应符合相关要求。2. 4. 3井口装置安装后应进行压力密封试验，试压合格方可使用。5.2.5保护液（气）注入保护液（气）注人深度应按照设计要求执行，施工现场应有相应的检测仪器或方法确定注人深度。5.2.6保护液（气）排出保护液（气）排出作业实施之前，应确认盐穴内肉水达到饱和。声纳

12、检测声纳检测作业按Q/SY 1418执行。造腔管柱调整作业5. 2. 8. 1应依据设计进行造腔管柱深度调整。8.2起造腔管柱时，应连续注人肉水以保持液面高度。造腔施工9.1应监控和记录注水压力、注水排量、肉水排量、肉水浓度、保护液（气）压力、保护液 （气）界面深度等造腔参数。9.2应定期根据检测结果进行保护液（气）补注。9.3完成阶段造腔任务后，应根据设计修订安排下一阶段造腔施工。9.4完成全部造腔任务后，井筒及盐穴内应充满肉水，停井等待注气排肉作业。6造腔监控 6. 1 监控对象造腔过程中，应监控以下参数:一注水压力、一注水流量、一注水密度、一肉水密度、肉水返出压力和保护液（气）压力； 肉

13、水排量；温度；矿物质含量、温度；一保护液（气）界面深度、保护液（气）注人量与排出量; 腔体体积及形状；造腔管柱工作情况；其他对象。6.2监控技术要求1造腔期间应监控井口压力和流量的变化。6.2.2保护液（气）界面深度应定期监测，在腔体顶部建造阶段或遇到异常情况时，应加密监测。6.2.3造腔仪器仪表应进行定期检查和校准，确保采集数据的准确性。6.2.4每个造腔阶段结束后，应进行声纳检测。6.2.5造腔过程中如果腔体内有异常情况发生，应适当增加声纳检测的次数。6.2.6每次造腔管柱起下作业期间，应对所起出的造腔管柱进行检查。6.2.7各项监测参数的原始记录应齐全、准确，并及时归档。7造腔工程资料录

14、取造腔作业应录取以下基本数据：一井别、建腔日期、完腔日期、完腔体积的大小；一注水泵、保护液（气）注人泵和输送泵的压力、排量; 淡水罐（池）和肉水罐（池）的尺寸、规格； 一造腔外管和造腔内管的规格、壁厚、钢级； 一造腔井口型号、压力等级以及材质和防腐性能；一保护液（气）的类型、特性；造腔管柱检验及丈量结果表；一造腔井注人液和排出液的温度、压力、流量、密度； 一保护液（气）界面调整次数、时间以及用量； 一保护液（气）界面检测仪或界面测井测量结果；废弃物的处理方法和记录；一异常事件产生的原因、处理方法及结果； 其他项目。参 考 文 献西气东输管道工程配套天然气地下储气库工程可行性研究.中国石油西气东

15、输管道分公司、 中国石油勘探开发研究院廊坊分院、中国石油规划设计总院，2004年4月西气东输金坛地下储气库地下建设工程初步设计.中国石油勘探开发研究院廊坊分院、法国 GEOSTOCK 公司，2005 年 5 月袁恩熙编.工程流体力学.北京.石油工业出版社，1986API RP 1114，First edition： 1994 Design of solution - mined underground storage facilitiesAPI RP 1115, First edition： 1994 Operation of solution - mined underground storage facilitiesCAN/CSA/Z2341. 2 02 Storage of hydrocarbons in underground formationsEN1918 - 3 : 1998 Gas supply systemsUnderground gas storagePart 3 : Functional recommendati