[发明专利]一种恒压式盐穴储气库运行方法

说明书

本发明涉及盐穴储气库利用技术领域，尤其是涉及一种恒压式盐穴储气库运行方法，具体操作步骤如下：S1、注气排卤：向盐穴储气库注入天然气，使卤水从盐穴储气库被压至盐穴储液库内，由压力控制系统分次多步排放盐穴储液库内的空气，通过放空系统放空，实现盐穴储气库的恒压储气、盐穴储液库的恒压储液；S2、采气补液：向盐穴储液库穴注入空气，使卤水从盐穴储液库穴返回盐穴储气库，由压力控制系统分次多步采出盐穴储气库内的天然气，实现盐穴储气库的天然气定压采气、盐穴储液库的卤水恒压补液，盐穴储气库注采气过程中，压力始终保持恒定，能保证腔体稳定；无垫底气(少量垫底气)，在相同腔体物理容积条件下，工作气量大于压差式盐穴储气库。

技术领域

本发明涉及盐穴储气库利用技术领域，尤其是涉及一种恒压式盐穴储气库运行方法。

背景技术

盐穴是地下盐矿水溶开采形成的巨大腔体，其体积为几万到几百万立方米不等。利用盐穴可以大规模储存天然气，保障国内天然气供气的稳定。

当前盐穴储气库普遍按照定容方式注采天然气。其特点是，盐穴内储存天然气的空间容积是固定的。然而，随着天然气增加或减少，盐穴内压力大幅度地周期变化，容易引起岩体和套管的疲劳损伤。而且，天然气最小运行压力相对偏低。比如，天然气最小运行压力的设计梯度是0.007MPa/m，而地应力的梯度是0.022MPa/m，所以天然气最小运行压力是该深度地应力32％的水平。盐穴内压力较低将引发变形过快甚至突然垮塌。特别是，国内已经存在大量的老腔，由于过去以开采为导向，顶板和矿柱的厚度偏小，因此对周期压力或者低压的抵抗能力不足。

鉴于定容式储气存在以上问题，转而考虑定压式储气。比如，研究人员将气囊置于海底，利用静水压力使气囊内压力保持恒定。类似地，专利201810742064.7一种恒压压缩空气储能装置提出：将气袋置于地下矿井巷道，利用地面水罐内的水挤压气袋，实现恒压储气。然而，以上方法并不适合盐穴。由于盐穴的容积非常巨大，且初期内部充满卤水，无法在地面大量存放这些卤水。

为了利用对周期压力和低压敏感的老腔加快储气库建设，利用卤水实现腔内天然气压力恒定，同时解决卤水不能在地面大量存放的问题，本发明提出一种卤水跨腔循环的一种恒压式盐穴储气库运行方法及装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决老腔的对周期压力或者低压的抵抗能力不足并采用将气袋置于地下矿井巷道，利用地面水罐内的水挤压气袋，实现恒压储气的方法并不适合盐穴问题，现提供了一种恒压式盐穴储气库运行方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种恒压式盐穴储气库运行方法，具体操作步骤如下：

S1、注气排卤：向盐穴储气库注入天然气，使卤水从盐穴储气库被压至盐穴储液库内，由压力控制系统分次多步排放盐穴储液库内的空气，通过放空系统放空，实现盐穴储气库的恒压储气、盐穴储液库的恒压储液；

S2、采气补液：向盐穴储液库穴注入空气，使卤水从盐穴储液库穴返回盐穴储气库，由压力控制系统分次多步采出盐穴储气库内的天然气，实现盐穴储气库的天然气定压采气、盐穴储液库的卤水恒压补液。

进一步地，在步骤S1和S2中，盐穴储气库和盐穴储液库内至少有5％左右的气体。

进一步地，采用流量计测量卤水的体积，其中在S1步骤中流出盐穴储气库的卤水体积应小于盐穴储气库的容积，在S2步骤中返回盐穴储气库的卤水体积应等于之前流出的卤水体积。

进一步地，在盐穴储气库中，天然气管的底端位于盐穴储气库脖颈处，第一卤水管的底端位于盐穴储气库底部最低点。

进一步地，在盐穴储液库中，空气管的底端位于盐穴储液库顶部以上，卤水管的底端位于盐穴储液库底部。

进一步地，所述盐穴储气库的数量大于等于盐穴储液库的数量，且盐穴储液库的容积应大于盐穴储气库的容积。

本发明的有益效果是：