Обоснование технологических параметров сооружения подземного резервуара при прямоточном режиме подачи растворителя в скважину

Р.О. Качаев, студент кафедры «СПС и ГП», Горный институт НИТУ МИСиС

А.И. Левковский, студент кафедры «ГеоТех», Горный институт НИТУ МИСиС

С.А. Лебедев, студент кафедры «СПС и ГП», Горный институт НИТУ МИСиС

Для формирования устойчивой кровли сооружаемой выработки-емкости используется нерастворитель, который закачивается в подземный резервуар по межтрубному пространству основной обсадной и внешней подвесной колонны до заданного по проекту уровня. В качестве нерастворителя может быть использован как жидкий, так и газообразный продукт, плотность которого меньше, чем у растворителя (вода).

Для растворения массива каменной соли широкое распространение благодаря своей простоте и возможности выбора при сложных определяющих факторах получил метод, основанный на использовании прямоточного режима подачи растворителя в скважину. При этом подача воды производится через центральную колонну труб, а выдача рассола на поверхность – по межтрубному пространству основной обсадной и внешней подвесной колонн.

№4 (134) 2017

Схема создания единичной подземной выработкиёмкости общим объёмом 150 тыс. м3 созданной при прямоточном режиме подачи растворителя в скважину

На начальном этапе строительства подземного резервуара предлагается создать гидровруб большого геометрического объёма, позволяющий собрать в нём все нерастворимые включения, выпадающие в процессе строительства. Создание единичного подземного резервуара выполняется поэтапно в 4 ступени. На первой и второй ступенях башмак внешней подвесной колонны устанавливается на отметке 946 м, а башмак центральной колонны – на отметке 969 м. При этом уровень границы раздела «рассол – нерастворитель» находится на отметке 945 м.

Создание первой ступени подземного резервуара осуществляется за 93 суток, когда сооружается выработка-емкость (так называемый гидровруб) объёмом 8,5 тыс. м3, на второй ступени при том же положении башмаков подвесных колонн – через 141 сутки, а его объём достигает 25,5 тыс. м3.

При создании третьей и четвёртой ступеней башмак внешней подвесной колонны устанавливается на отметке 865 м, а башмак центральной колонны – на отметках 955 и 952 м, соответственно. Уровень границы раздела «рассол – нерастворитель» находится на отметке 860 м.

Создание третьей ступени подземной выработки осуществляется за 394 суток, при этом сооружается выработка-ёмкость объёмом 85 тыс. м3, а на четвёртой ступени через 357 суток достигается проектный объём – 150 тыс. м3. Схема создания единичной подземной выработки-ёмкости представлена на рис. 1. Необходимые геометрические параметры подземной выработки формируются путём поддержания уровня газообразного нерастворителя на заданной в соответствии с регламентом строительства отметке.

Для контроля формы создаваемой выработки-ёмкости по завершении строительства каждой ступени выполняется звуколокационная съемка, по результатам которой при необходимости может быть скорректирован технологический регламент. При необходимости для исключения зашламования нерастворимыми включениями нижней части центральной подвесной колонны при размыве на каждой ступени производится приподъём колонны. О начале зашламования центральной подвесной колонны будет сигнализировать понижение давления на устье скважины в рассольной линии.

Расчёт технологических параметров процесса сооружения единичного подземного резервуара проводился по специализированной методике расчета с помощью компьютерной программы. Результаты представлены в таблице.092 t1

В таблице также представлены основные расчётные параметры сооружения единичного подземного резервуара геометрическим объёмом 150 тыс. м3 при использовании прямоточного режима подачи растворителя в скважину.

При всех достоинствах прямоточного режима, позволяющего создавать выработку-емкость более правильной формы, равномерно развитую по высоте, применение комбинированного способа (отработка отдельных ступеней с переходом на противоточный режим) позволяет более эффективно использовать имеющиеся ресурсы и мощности СПХГ. При этом конечная форма выработки-емкости сильно не пострадает и будет отвечать всем критериям устойчивости.

Информационные источники
1. Федоров Б.Н. Формообразование подземных емкостей, выщелачиваемых в отложениях каменной соли с использованием газообразного нерастворителя // Экспресс-информация. Газовая промышленность 1967. 2.
2. Мазуров В.А. Подземные газонефтехранилища в отложениях каменной соли. М.: Недра. С.110–113, 116.
3. Грохотов В.А. Расчёт технологии формообразования подземных резервуаров в каменной соли // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. М.: 1985. 5. С. 9–13.
4. S.Lechler. Here’s how Mobil prepares storage. Petroleum and petrochemical international. Mobil Oil A.G. Hamburg. W.Germany. 1971. 12, P. 64-80.
Ключевые слова: резервуар, прямоточный режим, растворитель, скважина, выработка-ёмкость, колонны, гидровруб, ступени

Журнал "Горная Промышленность"№4 (134) 2017, стр.95