Файл: Гофман-Захаров П.М. Проектирование и сооружение подземных резервуаров - нефтегазохранилищ.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 125
Скачиваний: 1
смотрении кривых, приведенных на рис. 77, становится очевид ным, что с увеличением разности абсолютных отметок потолочин гидроврубов резко возрастает радиус сбойки, причем влияние величины а особенно велико при небольшой высоте гидровруба. С увеличением высоты гидровруба влияние величины а на вели чину радиуса сбойки снижается.
Рис. 77. График форми- |
Рис. 78. График. форми |
||
рования сбойки конусо- |
рования |
сбойки |
криволи- |
образных гидроврубов. |
нейных |
гидроврубов. |
|
При небольших величинах а сбойка |
гидровруба |
происходит |
при радиусах, незначительно превышающих половину расстоя ния между центрами гидроврубов.
Следовательно, при размыве сбиваемых гидроврубов необхо димо стремиться к наименьшей разности между абсолютными отметками потолочин гидровруба. Учитывая, что основным ме тодом контроля за положением уровня нерастворителя при раз мыве гидроврубов является «подбашмачный» контроль, башмаки рабочих 8" колонн должны быть установлены на отметках, ми нимально отличающихся друг от друга.
Учитывая, что вскрытая скважинами IV—IVa мощность ка менной соли сравнительно велика, а с ростом высоты гидровру бов резко снижается радиус сбойки, высота гидроврубов принята 15 м.
При этой высоте (см. рис. 77, 78) сбойка |
гидроврубов даже |
|
при |
разности отметок 8" колонн, равной 2 м, |
должна произойти |
при |
радиусах менее 21 м. |
|
Была предложена технология, при которой формирование кровли камеры производится самостоятельно над каждым гидро врубом до момента сбойки в виде усеченного конуса. Применяе мый в качестве нерастворителя бензин закачивали ежесуточно расчетными порциями.
При размыве емкости IV—IVa была исследована возможность формирования камеры сложной конфигурации, а практическое осуществление строительства этой емкости позволило оценить возможность камер значительных размеров с точки зрения дол говременной их прочности в условиях работы подземных емко стей. При этом решались отдельные вопросы, связанные с фор мированием подземных камер. Исследовалось формирование гидроврубов больших диаметров на разных этапах развития, фор мирование кровли с помощью бензина, съема соли с поверхно стей камеры на различных этапах ее развития. Было подверг нуто практической проверке предположение, вытекающее из ана лиза размыва первых емкостей, о неравномерности размыва соли в различных участках соленосной толщи. Поэтому размыв каж дой скважины осуществлялся самостоятельно и с одинаковой производительностью.
В процессе размыва гидроврубов дважды измеряли их диа метр в верхней части камеры.
Размеры гидровруба на скважине IVa, кроме того, были иссле
дованы с помощью опытного образца гидролокатора |
конструк |
||||
ции Ленинградского горного института. |
|
|
|
|
|
Диаметр гидровруба в верхней |
части |
определяли |
путем за |
||
качки порции бензина и измерения изменения уровня |
бензина. |
||||
Нижний диаметр определяли, исходя из |
полученного |
размера |
|||
объема вынутой на поверхность |
соли и |
концентрации |
рассола |
||
в камере на момент производства |
замеров. |
|
|
|
|
Отбивку уровня контакта рассол — бензин |
производили с по |
||||
мощью радиоактивного каротажа. При |
формировании |
кровли |
|||
периодически замерялся уровень контакта |
бензин — рассол |
также с помощью радиоактивного каротажа. По количеству за качанного бензина за период между двумя измерениями контакта уровня бензин — рассол и изменению при этом уровня опреде лялось соответствие фактического формирования кровли камеры проектному.
Фактически |
формирование |
кровли |
камеры |
было начато |
|||
после сбойки |
гидроврубов. |
Размыв |
гидроврубов |
продолжался |
|||
с 6 ноября 1962 г. по 10 |
апреля |
1963 |
г., |
производительность |
|||
размыва составляла 40 мг/ч. |
Концентрация |
выдаваемого рас |
|||||
сола за этот период выросла от 40 до 140—160 |
г/л. |
|
Сопоставление расчетных и фактических величин с корректи ровкой на простои приведено в табл. 33 для гидровруба сква жины IV (а) и для гидровруба скважины IVa (б).
Как показывают расчеты, гидровруб скважины IV размывался фактически быстрее по сравнению с первым расчетным вариан том в среднем на 35%, а по сравнению со вторым — на 16%. Для гидровруба скважины IVa увеличение фактического роста ка меры по сравнению с расчетным составило соответственно 30 и 14%.
|
|
Время, затраченное |
на вынос |
соли, ч |
|
|
Количество вынесенной |
соли, т |
||
Номер |
|
|
расчетное |
|
|
|
|
расчетное |
||
ступе |
факти |
|
процент |
процент |
факти |
|
|
|||
ни |
ческое |
при <=10*С |
ческое |
при /=10*С при <=20*С |
||||||
|
расхожде- при /-20°С расхожде |
|||||||||
|
|
| |
ния |
|
|
ния |
|
|
|
|
|
|
|
а) Гидровруб |
скважины |
IV |
|
|
|
||
1 |
238 |
426 |
+ 4 3 , 4 |
341 |
+30, 2 |
280 |
281 |
281 |
||
2 |
439 |
743 |
+ 41,0 |
550 |
+20, 2 |
1286 |
1286 |
1286 |
||
3 |
405 |
632 |
+36, 0 |
482 |
+ |
16,0 |
1761 |
1762 |
1762 |
|
5 |
679,5 |
979 |
+30, 5 |
800 |
+ |
15,0 |
4155 |
4155 |
4155 |
|
7 |
396,3 |
520 |
+ 2 4 |
437 |
+ |
9,5 |
2571 |
2571 |
2571 |
|
|
|
|
б) Гидровруб скважины |
IVа |
|
|
|
|||
1 |
260 |
431 |
+39, 5 |
346 |
+2 5 |
|
291 |
291 |
291 |
|
2 |
417 |
591 |
+29, 0 |
483 |
+ 14 |
|
1068 |
1070 |
1070 |
|
3 |
478 |
671 |
+ 28,5 |
548 |
+ |
13 |
|
1871 |
1871 |
1871 |
4 |
172 |
238 |
+28 |
199 |
+ |
13,5 |
836 |
836 |
836 |
|
5 |
443 |
441 |
+ 22 |
374 |
+ |
9 |
|
1839 |
1839 |
1839 |
В начале размыва расхождения по ступеням были максималь ными и составляли для скважины IV 43% и 30%, а в конце раз мыва 24% и 9,5%; для скважины IVa эти величины равны соот ветственно 39,5 %, 25 % и 22 %, 9 %.
Сопоставление расчетных размеров камер на различных эта пах с фактически замеренными свидетельствует о расхождениях, возникших за счет различия в соотношениях верхнего и нижнего радиусов. Результаты измерений гидровруба скважины IVa ультразвуковым гидролокатором свидетельствуют о симметрич ном развитии камеры, что является важным подтверждением исходных предпосылок.
После |
окончания размыва |
гидроврубов |
регламент размыва |
|
емкости |
по производительности был выдержан |
только лишь |
||
в течение двух месяцев; в |
дальнейшем |
из-за |
недостаточного |
напора в водяной линии производительность была меньшей.
Концентрация |
выдаваемого рассола |
после |
вскрытия |
потолочин |
||
гидроврубов увеличилась на 90 г/л |
и |
составляла |
280 г/л при |
|||
суммарной производительности размыва |
120 мъ/ч. Кровля камеры |
|||||
формировалась в соответствии |
с проектом |
с незначительными |
||||
отклонениями, |
обусловленными |
различной |
скоростью растворе |
|||
ния каменной |
соли в скважинах IV и IVa. Ввиду незначитель |
ных отклонений режим закачки бензина, требуемый для форми
рования, выдерживался |
согласно регламенту одинаковым. Ре |
||||
зультаты замеров показали, что скорость |
роста |
радиуса |
камер |
||
на уровне |
контакта |
рассол — бензин |
в начале составляла |
||
13 см/сутки, |
а к концу |
размыва — 8 см/сутки. |
Размыв |
емкости |
был закончен 14 декабря 1963 г. и ее объем составил 80000 м3.
ПОДЗЕМНОЕ ХРАНИЛИЩЕ В СОЛЯНОМ ШТОКЕ
Вотечественной практике до сего времени не было опыта соо ружения подземных емкостей в условиях штокового месторожде ния. Были основания предполагать, что размыв в штоке будет отличаться от размыва в пластовом месторождении соли, напри мер, иной скоростью растворения соли.
Особенности штокового месторождения давали возможность создания камер вытянутой формы, что вследствие увеличения по верхности обнажения могло привести к сокращению сроков фор мообразования подземных хранилищ.
Геологическая |
характеристика |
разреза |
по глубине |
|
|
|||
О—130 ж — геологический |
разрез |
представлен |
в |
интер |
||||
|
валах: |
|
|
|
|
|
|
|
0—50 м — суглинками и песками; |
|
|
|
|
||||
50—78 ж — глинисто-карбонатной |
брекчией; |
|
|
|
||||
78—85 м — гипсо-ангидритовой |
толщей; |
|
|
|
||||
85—98 ж — глинисто-карбонатной |
брекчией; |
|
|
|
||||
98—130 ж — глинисто-карбонатной |
брекчией |
с прослойками |
||||||
|
каменной |
соли. |
|
|
|
|
|
|
130—260 ж —каменная |
соль с включением глинистого |
мате |
||||||
|
риала. Глинистые |
пропластки, |
судя |
по |
каро.- |
|||
|
тажу, наблюдаются в интервале 160—168 ж и |
|||||||
|
220—224 ж. |
|
|
|
|
|
|
|
260—600 ж — каменная |
соль светло-серого цвета, в основном |
|||||||
|
крупно- и среднекристаллическая, полупрозрач |
|||||||
|
ная. В интервале 260—400 ж каменная соль не |
|||||||
|
сколько загрязнена включениями глинистого и |
|||||||
|
известнякового материала в виде обломков |
|||||||
|
диаметром 4—6 мм. |
|
|
|
|
|||
|
Интервал 400—600 ж представлен чистой ка |
|||||||
|
менной солью светло-серого цвета, от крупно |
|||||||
|
кристаллической |
до |
среднекристаллической, |
|||||
|
полупрозрачной. |
|
|
|
|
|
||
600—1098 ж — каменная |
соль светло-серого цвета. |
В нижней |
||||||
|
части — светло-серые |
известняковые |
сланцы, |
|||||
|
глины зеленовато-серого цвета, песчаники. |
|||||||
В результате |
геологической разведки |
установлено, |
что |
шток |
имеет в плане эллипсоидную, а по вертикальной оси — столбооб разную форму. Поверхность соли имеет вогнутую форму вслед ствие карстовых процессов.
Для уточнения разреза массива при бурении эксплуатацион ной скважины по соли предполагался сплошной отбор керна. Однако по скважине № 1 керн полностью отобран не был, и уточ нение разреза было проведено с помощью геофизических ме тодов.
13—243 |
193 |
Конструкция скважины такова: направление 20"Х5 м\ кон дуктор 16"Х55л<; техническая колонна 12"Х30О м; рассолоподът ємная колонна 5"Х600 м\ водоподающая колонна 8"Х590 м.
Перед разбуриванием цементного стакана техническая колон на была испытана на герметичность цементировочным агрегатом. Давление с 60 ат в течение 30 мин упало до 59 ат, при допускае мом понижении давления за это время 1,2 ат.
Для уточнения положения башмака обсадной колонны, опре деления объема затрубного пространства, а также проверки вер тикальности оси скважины был проделан ряд электрометрических работ. Среди них: кавернометрия, инклинометрия, каротаж и т. д.
В результате этих исследований было
368установлено, что при бурении скважин по соли произошло значительное отклонение оси скважины от вертикали вследствие скольжения бура в направлении падения пласта.
Рис. 79. Проектная кон фигурация подземной емкости в соляном штоке.
Подземная емкость объемом 100 тыс. м3 размывалась ступенчатым методом по противоточной схеме без перемещения водоподающей и рассолоподъемной колонн (предложение автора).
Вначале был размыт гидровруб высо той 40 м для сбора и накопления нераст воримых включений, а затем последова тельно два больших вертикальных интер вала, условно именуемых ступенями. Раз мыв большого вертикального обнажения каменной соли позволил выносить соль во всем интервале ступени. Эта характерная особенность технологии в условиях штоковых месторождений каменной соли свя зана с возможностью создавать камеры большой высоты и малого диаметра.
В связи с тем, что размыв потолка ка меры осуществляется значительно быст рее размыва вертикально расположенных поверхностей, соляные формации, харак теризуемые большой мощностью (штоки, купола), являются более предпочтитель ными для форсированного строительства подземных камер-хранилищ нефтепродук тов.
Потолочины двух последних ступеней размыва, как и при врубе, были плоскими (рис. 79). На них удерживалась лишь тонкая пленка нерастворителя, в связи с чем расход его за весь период размыва камеры емкостью 100 тыс. м3 не превысил 200 м3. Положительным в принятой технологии яви-