水平腔型鹽穴儲氣庫注采運行穩定性分析

劉冰冰，李德寧，施金伶，武志德，孟 芳

(1.中國石油勘探開發研究院，北京 100083；2.中國石油天然氣集團公司 油氣地下儲庫工程重點實驗室，北京 100083；3. 大港油田天津儲氣庫分公司，天津 300450)

1 前言

鹽穴地下儲氣庫具有注采轉換靈活、損耗率低、墊層氣少且可回收的優點，是用于天然氣戰略儲備和季節性調峰的重要基礎設施[1]。針對我國鹽巖地層品位低、含夾層多、純鹽層厚度小[2-5]等特點，水平腔儲氣庫相比常規的垂直溶腔能更充分地利用鹽巖地層，提高造腔效率與經濟效益[6]。由于鹽穴儲氣庫水平腔腔體形狀不同于常規垂直型腔體，在空間分布上以水平展布為主，形態受腔體截面形狀及水平長度控制[7-10]，其穩定性評價是建設與運行的關鍵。

國內外學者針對水平腔鹽穴儲氣庫的穩定性問題開展了相關研究[11-14]。李夢瑤等[15]模擬了水平腔儲氣庫周期注采和井噴事故下的運行狀態，評價該工況下的穩定性和可用性。結果表明：水平鹽腔能很好地適應我國高雜質、薄鹽層的建庫條件。孟濤等[16]對比了不同界面形狀水平腔的穩定性，認為直徑30 m的圓形或尺寸為36 ∶24 ∶12的倒梯形水平腔穩定性最佳。趙艷杰等[17]通過數值模擬方法確定了淮安地區水平腔儲氣庫運行壓力為12 MPa～26 MPa。Zhang[18]等針對水平腔儲氣庫套管鞋穩定性開展研究，根據鹽巖膨脹區確定套管鞋的位置，安裝深度應隨內壓增加而增大，隨水平跨度增加而減小更利于穩定性。Li[19]等考慮了不溶性物質在水平溶洞中的堆積，提出一種簡化的流場和濃度場模型，利用復合網格結構分析水平腔穩定性。……