Оборудование для образования подземного хранилища во вскрытых скважиной соляных отложениях путем ступенчатого выщелачивания Советский патент 1992 года по МПК B65G5/00 

Изобретение относится к технике сооружения подземных объектов и, в частности, к способам и оборудованию для сооружения путем выщелачивания подземных хранилищ в соляных отложениях, вскрытых скважиной, для, хранения различных продуктов.

Известно оборудование для образования подземных хранилищ во вскрытом скважиной соляном пласте путем ступенчатого выщелачивания. Оборудование содержит систему из трех колонн труб, расположенных в скважине коаксиально, каждая из,которых устанавливается на определенную

глубину. Через водоподающую (среднюю) колонну подают жидкость в соляные отложения. Образовавшийся в процессе выщелачивания рассол вытесняется на поверхность по центральной рассолоподъемной колонне. По внешней колонне подают нерастворитель, препятствующий развитию сооружаемого хранилища по вертикали. Для контроля формы и размеров образуемого подземного хранилища посредством акустической локации рассо- лоподъемную колонну труб поднимают, спускают скважинный прибор, проводят геофизические исследования и получают

1 ю о о

о

данные о форме и размерах подземного хранилища, затем скважинный прибор поднимают и сопоставляют полученные результаты с проектными, после чего рассолоподъемную колонну труб спускают на прежнюю или другую глубину для продолжения процесса образования подземного хранилища с учетом скорректированных параметров.

Недостатком такого оборудования и ме- тода образования подземного хранилища является значительная продолжительность процесса, большое количество дорогостоящих спуско-подъемных операций рассоло- подъемной колонны труб, неточность образования реальных размеров и формы подземного хранилища в сравнении с проектными.

Цель изобретения - ускорение образования подземного хранилища проектной формы за счет проведения геофизических исследований без подъема центральной рассолоподъемной колонны труб и повышение точности образования проектных размеров и формы подземного хранилища.

Указанная цель достигается тем, что в оборудовании для образования подземного хранилища во вскрытых скважиной соляных отложениях путем ступенчатого выщелачивания, содержащем установленную в сква- жине центральную рассолоподъемную колонну труб, нижняя часть центральной рассолоподъемной колонны труб выполнена из акустически прозрачного материала, причем длина ее не менее проектной высо- ты ступени выщелачивания.

На чертеже изображено оборудование для образования подземного хранилища во вскрытых скважиной соляных отложениях путем выщелачивания, общий вид.

Обозначения принятые на чертеже; 1 - соляные отложения, 2 - рассол, 3 - слой нерастворителя, 4 - центральная рассоло- подъемная колонна, 5 - акустически прозрачная труба, 6 - соединительная муфта, 7 - водоподающая колонна, 8 - колонна для подачи и отбора нерастворителя, 9 - скважинный акустический локатор, 10 - каротажный кабель.

В пробуренную в горных породах сква- жину, которая вскрыла соляные отложения 1, для сооружения подземного хранилища в соответствии с проектируемыми размерами и формой устанавливают центральную рассолоподъемную колонну труб 4, водоподаю- щую колонну труб 7 и колонну 8 труб для подачи и отбора нарастворителя. Причем центральная рассолоподъемная колонна 4 имеет на нижнем конце закрепленную соединительной муфтой 6 акустически прозрачную трубу 5. По водоподающей колонне 7 подают воду в соляные отложения. Образовавшийся в- процессе выщелачивания рассол поступает по акустически прозрачной трубе 5 и далее по центральной рассоло- подьемной колонне труб 4 на поверхность. С целью предотвращения развития по вертикали в верхнюю часть сооружаемого подземного хранилища подают нерастворитель 3 по колонне 8 труб для подачи и отбора нерастворителя, Слой нерастворителя позволяет направить процесс выщелачивания в горизонтальном направлении.

Для контроля формы и размеров сооружаемого хранилища через центральную рассолоподъемную колонну 4 труб опускают на каротажном кабеле скважинный гидролокатор 9 в акустически прозрачную трубу 5. Труба 5 изготавливается из акустически прозрачного материала. Для этих целей может применяться труба, например, из пол- ивинилпропилена плотностью р (0,9 - 0,91}.103 кг/м3, акустическое волновое сопротивление которого (р ,,4-106 кг/м2 с) близко к акустическому волновому сопротивлению окружающей жидкости (вода, ,р ,5 106 кг/м2 с). Диаметр трубы 5 соответствует диаметру центральной рассолоподъемной колонны 4. Крепление трубы 5 к центральной рассолоподъемной колонне 4 труб осуществляется с помощью соединительной муфты 6.

Акустические импульсы скважинного акустического гидролокатора 9 проходят через стенку акустически прозрачной трубы 5 до стенки сооружаемого подземного хранилища. Отраженные импульсы от стенки хранилища также проходят через стенку акустически прозрачной трубы 5 и принимаются гидролокатором 9.

Длина акустически прозрачной трубы 5 должна быть не меньше высоты сооружаемого подземного хранилища или ступени выщелачивания при ступенчатом процессе сооружения хранилища. Это позволяет без подъема центральной рассолоподъемной колонны 4 труб провести измерения формы и размеров сооружаемого подземного хра- нилиша или ступени выщелачивания по всей глубине.

Одна из особенностей подземных хранилищ в соляных отложениях - длительность образования. Так, образование подземного хранилища в соляных отложениях вместимостью 100000 м3 может продолжаться 1,5-2 г.

Длительность образования связана не только с самим процессом выщелачивания, но и с вынужденными простоями. Эти простой, в свою очередь, связаны с определением геометрических размеров и формы об- разуемого хранилища с помощью скважинного гидролокатора. В этом случае перед спуском скважинного гидролокатора прекращается подача жидкости в скважину. Производится подъем центральной рассо- лоподъемной колонны труб, так как акустические импульсы скважинного гидролокатора отражаются от металлической стенки трубы и не дают информации о размерах и форме подземного хранилища, На спускоподъемной операции центральной колонны труб, а также проведении геофизических исследований скважинным гидролокатором теряется до 10 и более суток времени. Такие замеры проводят после каждого этапа размыва или степени выщелачивания подземного хранилища. Число этапов может составлять 10 и более. Помимо этого в процессе образования ступени выщелачивания приходится проводить и повторные измерения формы и размеров с целью уточнения соответствия реальных значений проектным.

Применение предлагаемого оборудования для образования подземного хранилища, в котором нижняя часть центральной колонны труб выполнена из акустически прозрачного материала, длина которой не менее проектной высоты ступени выщелачивания, позволяет ускорить процесс образования подземного хранилища проектной формы и размеров на величину до 20% от общего времени за счет проведения геофизических исследований в скважине без подъема центральной колонны труб.

Во время простоев, как правило, происходит неуправляемый процесс растворения каменной соли, приводящий к нарушению формы и размеров образуемого подземного хранилища и возможному обрушению горной породы. В процессе спуска вернуть цен- тральную колонну труб в прежнее положение практически не представляется возможным, что .приводит при дальнейшем размыве также к нарушению формы образуемого подземного хранилища.

Применение предлагаемого оборудования повышает точность образования проектных размеров и формы хранилища за счет значительного сокращения времени простоев, когда происходит самопроизвольный неуправляемый процесс выщелачивания, а также исключает нарушения формы и размеров образуемого подземного хранилища при возобновлении процесса выщелачивания вследствие неточности положения центральной колонны труб при возвращении ее в прежнее положение.

Таким образом, использование предлагаемого оборудования для образования

подземного хранилища, в котором нижняя часть центральной колонны труб выполнена из акустически прозрачного материала, причем длина ее не менее проектной высоты ступени выщелачивания, позволитсократить время образования подземного хранилища и повысить точность образования проектных размеров и формы подземного хранилища, что в свою очередь позволит получить экономический эффект

от внедрения изобретения.

Формула изобретения Оборудование для образования подземного хранилища во вскрытых скважиной соляных отложениях путем ступенчатого выщелачивания, содержащее установленные концентрично друг другу обсадную, водопо- дающую и рассолоподъемную колонны труб и гидролокатор с каротажным кабелем, о т- личающееся тем, что, с целью ускорения

образования подземного хранилища проектной формы за счет проведения геофизических исследований в скважине без подъема центральной рассолоподъемной колонны труб и повышения точности образования

проектных размеров и формы подземного

хранилища, нижняя часть центральной рас солоподъемной колонны труб выполнена из

акустически прозрачного материала, при

этом длина ее не менее проектной высоты

ступени выщелачивания, а гидролокатор размещен в нижней части рассолоподъемной колонны.

Изобретение касается создания подземных хранилищ и м. б. использовано при формировании хранилищ ступенчатым выщелачиванием. Цель - ускорение образования подземного хранилища проектной формы за счет проведения геофизических исследований в скважине (С) без подъема центральной рассолоподъемной колонны труб и повышение точности образования проектных размеров и формы хранилища. В скважине и емкости концентрично друг другу установлены обсадная водоподающая и рассолоподъемная колонны (РК) труб. В нижней части Р К опущен гидролокатор (Г) на каротажном кабеле. Колонна РК на нижнем конце выполнена из акустически прозрачного материала, который имеет длину не менее проектной высоты ступени выщелачивания. Акустические импульсы Г проходят через стенку РК до стенки сооружаемого хранилища , Отраженные импульсы от стенки проходят через стенку РКи принимаются Г. Информация от Г передается на поверхность и по ней судят о геометрических размерах и форме размываемой емкости. 1 ил. (Л С