[发明专利]用于盐穴储气库的造腔装置和方法

说明书

本发明涉及用于盐穴储气库的造腔装置和方法。该造腔装置包括内管，所述内管包括：中间带孔段，所述中间带孔段构造为中空的，所述中间带孔段的侧壁设置有一个或多个径向贯穿所述中间带孔段的侧壁的内管流通孔；以及下部固定段，所述下部固定段构造为用于插入到盐岩坑中，以用于支撑所述造腔装置。

技术领域

本发明涉及天然气储气库技术领域，特别是涉及一种用于盐穴储气库的造腔装置。本发明还涉及一种用于盐穴储气库的造腔方法。

背景技术

盐穴储气库造腔工程是盐穴储气库建库的关键工程。造腔工程通常通过造腔管柱来进行。造腔管柱包括外管和套设在外管内的内管。在内管和外管的最下端形成相应的流通口。一方面，在外管与内管之间形成第一流体通道。另一方面，在内管内形成第二流体通道。第一流体通道和第二流体通道中的一个用来从井口供液，另一个用于向井口排液，以此来形成循环。

在造腔过程中，将管柱下放到储气库中，通过上提和下放内管和/或外管来调节内管和/或外管上的流通口的高度位置，通过改变腔体内卤水浓度场的分布来改变造腔的位置和形状。对于多夹层的盐穴储气库来说，需要根据夹层的分布情况多次地提升造腔内管和/或外管，改变造腔内外管柱的出水口的高度，针对性地溶垮夹层，起到控制腔体形态的作用。

然而，在盐穴储气库水溶建腔过程中，造腔管柱需处于悬置的状态，经常发生造腔管柱(尤其是内管)弯曲损坏的事故。造腔管柱的弯曲损坏对储气库的建库十分不利，不仅会大大地提高建库成本，而且还会导致频繁修井，从而会延长工期。

CN109139110A记载了一种管柱系统。该系统通过外管和内管形成了筛管式的结构，并且用于避免内管弯曲。在该专利中，通过在外管的下方设置延长段并在延长段与内管之间设置扶正器来避免管柱弯曲。然而，这种结构会严重缩小外管与内管的流通口的高度位置的可调节范围。这难以满足对多夹层盐穴储气库夹层的垮塌和腔体形态进行控制的需求，使得造腔效率也相对低下。另外，通过在外管上设置多个筛孔还会降低外管的强度和结构稳定性。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种用于盐穴储气库的造腔装置和方法。通过这种装置和方法能消除或至少削弱以上问题中的至少一项。

根据本发明的第一方面，提出了一种用于盐穴储气库的造腔装置，包括内管，所述内管包括：中间带孔段，所述中间带孔段构造为中空的，所述中间带孔段的侧壁设置有一个或多个径向贯穿所述中间带孔段的侧壁的内管流通孔；以及下部固定段，所述下部固定段构造为用于插入到盐岩坑中，以用于支撑所述造腔装置。

通过这种造腔装置，内管的下端可以收到盐岩坑的固定和支撑。在这种状态下，即便井下存在液固耦联失稳等情况，内管也不容易发生弯曲和损坏。这有利于提高整个造腔装置的结构稳定性，使其对于井下环境的适应性得以提高。这种造腔装置的成本也相对较低，使用寿命较长。

优选地，所述下部固定段构造为实心的。

优选地，所述下部固定段的下端构造为锥形的。

优选地，造腔装置还包括包覆管，所述包覆管沿着所述中间带孔段延伸并包裹在所述中间带孔段外，所述包覆管与所述中间带孔段密封配合，以使由所述包覆管所覆盖的中间带孔段上的内管流通孔封闭，并使与所述包覆管错开的中间带孔段上的内管流通孔打开；其中，所述包覆管能相对于所述中间带孔段沿纵向方向移动。

优选地，造腔装置还包括控制机构，所述控制机构构造为与用于所述包覆管相对于所述中间带孔段的纵向移动。

优选地，所述控制机构为液压驱动式的控制机构，所述控制机构设置在地面处。

优选地，造腔装置还包括外管，所述外管与所述内管间隔开地套设在所述内管之外，并沿纵向方向延伸，在所述外管与所述内管之间形成环形通道，在所述外管的下端形成与所述环形空间连通的管间流通开口。