Файл: Гофман-Захаров П.М. Проектирование и сооружение подземных резервуаров - нефтегазохранилищ.pdf

Далее сущность процесса заключается в ограничении размыва боковых стенок камеры заранее заданным вертикальным участ­ ком, выше и ниже которого стенки не размываются. Для того, чтобы размыв не распространялся вверх, применяют жидкий (жидкие углеводороды) или газообразный (воздух) нераствори­ тель; нижняя часть камеры консервируется насыщенным рас­ солом.

Переход на каждую новую ступень выщелачивания осуще­ ствляется подъемом водоподающей колонны, вода из которой поступает непосредственно под слой нерастворителя.

Величина ступени увеличивается постепенно от 1 до 5 ЛІ с воз­ растанием высоты активной зоны до 12—15 м при размыве 10— 12 ступеней (высота активной зоны — расстояние по вертикали от низа рассолоподъемной колонны до потолка камеры или до низа водоподающей колонны). В течение всего процесса выще­ лачивания потолок камеры, сохраняет форму свода, что весьма благоприятно сказывается на скорости размыва емкости, так как увеличивается общая поверхность контакта. Кроме того, та­ кая форма камеры обеспечивает большую устойчивость и проч­ ность кровли.

Независимое перемещение водоподающей и рассолоподъемной колонн дает возможность включить в размыв большую или мень­ шую поверхность стенок камеры и тем самым регулировать фор­ му создаваемой камеры и интенсивность создания.

Производительность ступенчатого выщелачивания, по данным эксплуатации, составляет 75—100 м3/ч рассола, что соответствует 12—16 м3/ч размываемой подземной емкости.

Применение в данной схеме сжатого воздуха в качестве нерас­ творителя может существенно упростить управление процессом, так как, используя положительные качества схемы Трэмпа, можно вовсе исключить необходимость в перемещении водопо­ дающей колонны.

РАЗМЫВ ПОДЗЕМНОЙ ЕМКОСТИ В СОЧЕТАНИИ С НАЧАЛЬНЫМ ЭТАПОМ ХРАНЕНИЯ ЖИДКИХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВ

Подземные хранилища размывают в несколько стадий, соот­ ветствующих очередности ввода мощности объекта, при котором сооружается подземное хранилище. На всех стадиях размыва камеры выщелачиваются в процессе хранения в них жидких, углеводородов.

Размыв камеры на первой стадии прямоточный. Однако он отличается от прямоточного метода, применяемого в рассолопромысловой практике, тем, что используется трехколонная кон­ струкция скважины вместо двухколонной. Это дает возможность применить хранящийся продукт в качестве нерастворителя, пре­ дотвращающего произвольное развитие камеры.

Вначале создается камера* грушевидной формы. Допустим, что при стометровой высоте камера будет иметь объем около 2000 мг. Время выщелачивания составит 20—30 суток. Дальней­ ший размыв камеры в процессе хранения осуществляется мето­ дом «ступенчатого» противотока. Выщелачивают камеру этим методом (рис. 49) следующим образом:

после окончания размыва прямоточной камеры уровень раство­ рителя поднимается выше предыдущего на 5 м;

при подаче воды по колонне 3 размывается свод на участке между первым и вторым уровнем нерастворителя;

после размыва свода наращивают колонну 3 с таким расче­ том, чтобы ее нижний конец был на 3—4 м ниже уровня послед­ ней ступени. Закачивая продукт так, чтобы его уровень опустился на 2—3 м, приступают к размыву методом противотока (вода подается по межтрубью колонн 3 и 4, рассол выдавливается по колонне 4);

при достижении требуемого диаметра, который можно про­ контролировать дополнительной закачкой продукта с фиксирова­ нием снижения уровня, переходят на новую ступень, снова пони­ жая на 2—3 м уровень нерастворителя, и т. д.

Такая схема позволяет в камере, размываемой сверху вниз, все время наращивать полезную емкость для хранения продукта.

Нужно помнить об одном принципиальном недостатке, прису­ щем направлению процесса сверху вниз: падение крупных нерас­ творимых включений из верхней выщелачиваемой зоны в извест­ ных случаях может грозить нарушением прочности рассолоподъ­ емной и водоподающей колонн. Поэтому применение такой схемы предпочтительнее для формаций с высоким содержанием галита.

Универсальная конструкция скважины, позволяющая осуще­ ствить подземное выщелачивание каменной соли по любой из технологий, показана на рис. 50.

РАЗМЫВ ПОДЗЕМНЫХ ЕМКОСТЕЙ С ПОМОЩЬЮ ДВУХ СКВАЖИН

При необходимости строительства нефтехранилищ большой емкости сразу на полный проектный объем используют способ «прямой промывки» при двух сбитых скважинах. Производство работ по этому способу (рис. 51) заключается в следующем:

сбойку первоначальных камер осуществляют при помощи вру­

после соединения камер между собой приступают к размыву целика каменной соли, оставшегося между камерами. Перед на­ чалом размыва из скважин поднимают колонны 3, оставляя только колонны 2, т. е. переходят на двухколонную конструкцию скважин. Уровень нерастворителя в скважинах поднимается на 2—3 м;

при размыве в одну из скважин через колонну 2 нагнетается вода (нагнетательная скважина), а из другой тоже через ко­ лонну 2 отбирается рассол (рассолозаборная скважина), т. е. выщелачивание производится прямой промывкой;

Рис. 51. Размыв подземной емкости методом прямой промывки через две сква­ жины:

/ — наружная колонна; 2 — водоподающая колонна; 3— рассолоподъемная колонна.

по мере выщелачивания камера развивается вверх и в сто­ роны. При достижении уровня нерастворителя последний изоли­ рует потолочину, предохраняя ее от растворения. Пленка нерас­ творителя постепенно распространяется в направлении от нагне­ тательной к рассолозаборной скважине. Начиная с определен­ ного момента времени вследствие изоляции поверхности кровли (потолочины) камеры от растворителя, концентрация рассола при условии поддержания постоянной производительности начнет уменьшаться. Тогда направление движения воды меняется на обратное: нагнетательная скважина становится рассолозаборной, а рассолозаборная — нагнетательной. Перед изменением на­ правления движения воды нерастворитель подымают на новую ступень. Высоту ступени ориентировочно принимают 2—3 м.

Таким образом, в технологии размыва используют метод сту­ пенчатого выщелачивания в измененном варианте применительно к прямой промывке с периодическим изменением направления движения воды на обратное. Выщелачивание прямой промывкой можно вести без подъема водопроводной колонны, т. е. подавая воду во время размыва в нижнюю часть камеры.

екают, тщательно тампонируют до образования замка у начала обсадной колонны в прочных вышележащих пластах.

В скважину до забоя спускают эксплуатационную колонну труб меньшего диаметра.

В период размыва по этой колонне подают в скважину воду, а по межтрубному пространству отбирают рассол. При закачке

АВода

Рассол

6

Рис. 52. Схема размыва емкостей галерейного типа захватками:

продукта в емкость по внутренней трубе отбирают рассол, а при отборе продукта подают рассол. Подают и отбирают продукт по межтрубному пространству между обсадной и эксплуатацион­ ными трубами.

Размывают галерейную емкость по двум схемам.

Каменная соль, в которой размывают емкость, залегает между практически нерастворимыми вмещающими породами.

По первой схеме размыв осуществляют захватками, причем воду в начальной стадии подают в забой. Из-за разности удель­ ных весов воды и рассола после насыщения воды солью рассол опускается вниз, а новые порции «свежей» воды поднимаются вверх. Времени пребывания воды в забое недостаточно для пол­ ного насыщения, и поэтому образуется слабый рассол, который донасыщается при движении по соли вдоль скважины. Поэтому первоначально камера вытянута вдоль горизонтальной части скважин.

Вначале соль вокруг трубы размывается равномерно во все стороны, затем постепенно камера развивается вверх и в резуль­ тате в сечении / — / камера приобретает конечную форму.