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CN112228071B - 高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法 - Google Patents

高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法 Download PDF

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CN112228071B CN202011048920.2A CN202011048920A CN112228071B CN 112228071 B CN112228071 B CN 112228071B CN 202011048920 A CN202011048920 A CN 202011048920A CN 112228071 B CN112228071 B CN 112228071B
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Abstract

本发明公开了高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法，包括：检测溶腔和井筒的水密封性；在所述井筒的技术套管内下入气密封管，并设置封隔器；检测所述井筒的气密封性；通过注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入测试气体，以使所述溶腔内的卤水经过排卤井处的所述气密封管排出；当所述排卤井中开始排出所述测试气体时，核算排出的卤水的体积；关闭所述排卤井，后通过所述注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入所述测试气体；直至所述溶腔的气液界面上方的压力达到设定的压力值后，关闭所述注气井，后检测所述溶腔的气密封性。本发明可用于有效、准确且经济地检测盐矿采卤溶腔的可用储气空间体积和气密封性。

Description

高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法
技术领域
本发明属于盐穴储气库建设技术领域，具体涉及高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法。
背景技术
我国天然气的调峰储备量严重不足。随着压缩空气纯电站和氢气地下储存等新型储能方式的快速发展，迫切需要建设大量的地下储气库。
为了降低盐穴储气库的建设成本并加快建设速度，目前所提出的方法通常为将盐矿采卤溶腔改建为盐穴储气库。改建的基本实施过程为：将盐矿采卤溶腔的井筒进行改造，使得改造后的井筒满足气密封性要求，并通过改造后的井筒向盐矿采卤溶腔内注入所需储存的气体，以置换出盐矿采卤溶腔内的卤水，最终形成盐穴储气库。
然而，我国大部分盐矿杂质含量高。这些非盐类杂质的气密封性相对盐层较弱。此外，以采卤为目的的盐矿开采技术较为粗放，易导致盐矿采卤溶腔可能无法满足储气库的高标准要求。因此，在将盐矿采卤溶腔改建为储气库之前，必须对盐矿采卤溶腔的可用储气空间体积和气密封性进行检测，从而准确地评估盐矿采卤溶腔的储气性能，降低技术和经济风险。
目前，在盐矿采卤溶腔储气性能的检测方面，主要存在以下两方面的问题：
(1)高杂质盐矿的水溶开采过程中，杂质溶蚀而形成的沉渣大量掩埋盐矿采卤溶腔。利用沉渣空隙来储气是保障高杂质盐矿建库规模的唯一途径。但是，目前普遍采用的声纳测腔技术无法探测出被沉渣掩埋的盐矿采卤溶腔的边界，从而难以评估盐矿采卤溶腔的可用储气空间体积。因此，建库可行性评价缺乏必要的基础数据。
(2)盐矿采卤井的固井和井口装置未考虑气密封性要求，并且采卤井在服役多年后其技术套管腐蚀严重，从而导致采卤井难以直接用于气密封性检测。若按照储气库要求，对采卤井进行全井段套铣的改造，或者在封堵采卤井后建设新井，将会导致高额投资成本。而且，若改造完成后的盐矿采卤溶腔经检测无法满足储气库的要求，则全部投资成本均无法收回。
因此，如何提供一种有效且经济的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法，具有重大的工程需求和应用价值。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法，用于有效、准确且经济地检测盐矿采卤溶腔的可用储气空间体积和气密封性。
在本发明的一个方面，本发明提供高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法，包括：
检测溶腔和井筒的水密封性；
在所述溶腔和所述井筒的水密封性满足水密封性检测标准的情况下，在所述井筒的技术套管内下入气密封管，并设置封隔器；
检测所述井筒的气密封性；
在所述井筒的气密封性满足气密封性检测标准的情况下，通过注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入测试气体，以使所述溶腔内的卤水经过排卤井处的所述气密封管排出；
当所述排卤井中开始排出所述测试气体时，核算排出的卤水的体积；
关闭所述排卤井(当所述排卤井中开始排出所述测试气体时，关闭所述排卤井)，后通过所述注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入所述测试气体；直至所述溶腔的气液界面上方的压力达到设定的压力值后，关闭所述注气井，后检测所述溶腔的气密封性。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，在所述检测溶腔和井筒的水密封性之前，不能确定在盐矿的直井和/或斜井(这两个井里面都是水，没有气体)中的哪个是注气井或排卤井；在检测溶腔和井筒的水密封性后，根据对溶腔和井筒的测井、测腔的结果来确定注气井和排卤井；其中，具有较高腔顶的溶腔所对应的井为注气井；具有较低腔顶的溶腔所对应的井为排卤井。其中，所述腔顶的高度为溶腔的最小埋深点与最大埋深点的距离。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，所述检测溶腔和井筒的水密封性，包括：
关闭所述注气井或所述排卤井中的一个，将测试液体注入所述井筒和所述溶腔中，监测所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力；待所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力达到设定的压力值后，再关闭所述注气井或所述排卤井中的另一个；监测并获得所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力；根据所述获得的所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力，评价所述溶腔和所述井筒的水密封性。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，所述通过所述注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入测试气体，以使所述溶腔内的卤水经过排卤井处的所述气密封管排出；当所述排卤井中开始排出所述测试气体时，核算排出的卤水的体积，包括：
通过所述注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入测试气体，以使所述溶腔内的卤水经过排卤井处的所述气密封管排出；当所述排卤井中开始排出所述测试气体时，核算排出的卤水的体积；根据所述排出的卤水的体积和所述溶腔中的气液界面的深度，计算所述溶腔的可用储气空间体积。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法还包括：
在所述溶腔和所述井筒的水密封性不满足所述水密封性检测标准的情况下，将所述井筒的技术套管及其外部的水泥环进行锻铣，以使在所述井筒中形成裸眼；后在所述井筒的技术套管内下入气密封管，并在所述裸眼内设置封隔器。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，所述溶腔包括直井段和斜井段；所述注气井可以为直井或斜井；所述排卤井可以为直井或斜井。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，在检测所述溶腔和井筒的水密封性之前，对所述溶腔和所述井筒依次进行通井、测井和测腔；并通过所述测井和所述测腔的结果，比较所述直井段的腔顶(包括直井段的溶腔的腔顶)的高度和所述斜井段中的腔顶(包括斜井段的溶腔的腔顶)的高度。其中，具有较高腔顶的溶腔所对应的井为所述注气井，具有较低腔顶的溶腔所对应的井为所述排卤井。其中，所述腔顶的高度为溶腔的最小埋深点与最大埋深点的距离。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，所述注气井为直井；所述排卤井为斜井。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，所述检测所述井筒的气密封性，包括：
关闭所述排卤井，将测试气体压缩为高压状态后通过所述井筒内的气密封管注入所述井筒和所述溶腔中；直至所述井筒和所述溶腔中的压力达到设定的压力值后，关闭所述注气井；
观察所述注气井或所述排卤井的井口是否溢出所述测试气体；
若所述注气井和所述排卤井的井口均没有溢出所述测试气体，则所述井筒的气密封性满足所述气密封性检测标准。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，所述封隔器设置在所述井筒的技术套管内；所述封隔器位于所述溶腔的腔顶上部，并紧邻所述溶腔的腔顶。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，所述排卤井和所述注气井的井口处连接有卤水池，用于分离所述排卤井中排出的卤水和所述测试气体，并缓冲从所述排卤井和所述注气井中排出的卤水；
所述卤水池中设有潜卤泵，用于将所述卤水池中的卤水排出。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法还包括：
在所述检测溶腔和井筒的水密封性之前，对所述溶腔和所述井筒依次进行通井、测井和测腔；
其中，
所述通井的步骤包括：清除所述井筒的技术套管的内壁上的结垢物；
所述测井的步骤包括：在所述井筒的技术套管内进行探测，以确定所述溶腔的腔顶的深度；其中所述探测包括：探测所述井筒的固井质量、探测所述井筒的技术套管的井斜以及探测地层岩性；
所述测腔的步骤包括：将声纳探头经由所述井筒的技术套管下入所述溶腔的内部，以探测所述溶腔的三维形态。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，所述检测溶腔和井筒的水密封性，包括：
关闭所述注气井，将测试液体注入所述井筒和所述溶腔中，监测所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力；待所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力达到设定的压力值后，再关闭所述排卤井；监测并获得所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力；根据所述获得的所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力，评价所述溶腔和所述井筒的水密封性。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，所述检测溶腔和井筒的水密封性，包括：
关闭所述排卤井，将测试液体注入所述井筒和所述溶腔中，监测所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力；待所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力达到设定的压力值后，再关闭所述注气井，监测并获得所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力；根据所述获得的所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力，评价所述溶腔和所述井筒的水密封性。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，所述检测溶腔和井筒的水密封性，包括以下步骤：
步骤(1)：关闭所述注气井或所述排卤井中的一个，将测试液体注入所述井筒和所述溶腔中，监测所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力；待所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力达到设定的压力值后，再关闭所述注气井或所述排卤井中的另一个；监测并获得所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力；
步骤(2)：根据所述获得的所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力，评价所述溶腔和所述井筒的水密封性；
其中，连续观测所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力的数据，并绘制所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力相对于时间的关系曲线；根据所述关系曲线，计算所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力的下降速度，若所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力的下降速度大于卤水临界压降速度
Figure BDA0002708920640000061
(根据卤水临界压降速度
Figure BDA0002708920640000062
与所述溶腔的采动体积呈正相关性，来计算卤水临界压降速度
Figure BDA0002708920640000063
)，则每隔1～2天重复所述步骤(1)，并计算一次所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力的下降速度；若计算三次以上后所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力的下降速度均大于所述卤水临界压降速度
Figure BDA0002708920640000064
则表示所述溶腔和所述井筒的水密封性不满足水密封性检测标准；
若计算三次以上后所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力的下降速度均不大于所述卤水临界压降速度
Figure BDA0002708920640000065
则表示所述溶腔和所述井筒的水密封性满足水密封性检测标准；
其中，所述卤水临界压降速度
Figure BDA0002708920640000071
与所述溶腔的采动体积呈正相关性。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，所述检测溶腔和井筒的气密封性，包括：
关闭所述排卤井，将测试气体注入所述溶腔中，监测并获得所述注气井的井口处的压力；待所述注气井的井口处的压力达到设定的压力值后，再关闭所述注气井，监测并获得所述注气井的井口处的压力；根据所述获得的所述注气井的井口处的压力，评价所述溶腔的气密封性。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，所述检测所述溶腔的气密封性，包括：
步骤(a)：关闭所述排卤井，将测试气体注入所述溶腔中，监测并获得所述注气井的井口处的压力；待所述注气井的井口处的压力达到设定的压力值后，再关闭所述注气井的另一个，监测并获得所述注气井的井口处的压力；
步骤(b)：根据所述注气井的井口处的压力，检测所述溶腔的气密封性；
其中，连续观测所述注气井的井口处的压力的数据，并绘制所述注气井的井口处的压力相对于时间的关系曲线；根据所述关系曲线，计算所述注气井的井口处的压力的下降速度，若所述注气井的井口处的压力的下降速度大于气体临界压降速度
Figure BDA0002708920640000072
(根据所述气体临界压降速度
Figure BDA0002708920640000073
与所述溶腔的采动体积呈正相关性来计算
Figure BDA0002708920640000074
)，则每隔1～2天重复所述步骤(a)，并计算一次所述注气井的井口处的压力的下降速度；若计算三次以上后所述注气井的井口处的压力的下降速度均大于所述气体临界压降速度
Figure BDA0002708920640000075
则表示所述溶腔的气密封性不满足所述气密封性检测标准；
若计算三次以上后所述注气井的井口处的压力的下降速度均不大于所述气体临界压降速度
Figure BDA0002708920640000076
则表示所述溶腔的气密封性满足所述气密封性检测标准；
其中，所述气体临界压降速度
Figure BDA0002708920640000077
与所述溶腔的采动体积呈正相关性。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，在所述注气井或排卤井的井口处分别安装第一阀门和第二阀门；其中所述第一阀门用于关闭所述注气井或所述排卤井的技术套管，所述第二阀门用于关闭所述注气井或排卤井的气密封管。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法还包括：
在所述溶腔和所述井筒的水密封性不满足所述水密封性检测标准的情况下，将所述井筒的技术套管及其外部的水泥环进行锻铣，以使在所述井筒中形成裸眼；然后再次检测所述溶腔和所述井筒的水密封性；在所述溶腔和所述井筒的水密封性满足水密封性检测标准的情况下，在所述井筒的技术套管内下入气密封管，并在所述裸眼内设置封隔器；
检测所述井筒的气密封性；
在所述井筒的气密封性满足气密封性检测标准的情况下，通过注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入测试气体，以使所述溶腔内的卤水经过排卤井处的所述气密封管排出；当所述排卤井中开始排出所述测试气体时，核算排出的卤水的体积；关闭所述排卤井，后通过所述注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入所述测试气体；直至所述溶腔的气液界面上方的压力达到设定的压力值后，关闭所述注气井，后检测所述溶腔的气密封性。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，所述井筒和所述溶腔连通，且所述技术套管位于所述井筒内。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，所述气密封管安装在所述技术套管中，用于将所述测试气体从地面输送到所述溶腔；所述封隔器位于所述溶腔的腔顶的上部，且紧邻所述溶腔的腔顶，用于防止气体通过所述技术套管或所述水泥环泄露。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，在所述井筒的气密封性满足气密封性检测标准的情况下，通过注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入测试气体，以使所述溶腔内的卤水经过排卤井处的所述气密封管排出；当所述排卤井中开始排出所述测试气体时，关闭所述排卤井，并计算所述排出卤水的体积；根据所述排出的卤水的体积和所述溶腔中的气液界面的深度，计算所述溶腔的可用储气空间体积；关闭所述排卤井，后通过所述注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入测试气体；直至所述溶腔的气液界面上方的压力达到设定的压力值后，关闭所述注气井，后检测所述溶腔的气密封性；
其中，若拟将所述溶腔改建为压缩空气储能电站地下气库，则利用气体压缩机将空气经由所述气密封管注入到所述井筒和所述溶腔中；若拟将所述溶腔改建为天然气地下储库，则利用气体压缩机将氮气经由所述气密封管注入到所述井筒和所述溶腔中。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，所述清除所述井筒的技术套管的内壁上的结垢物的过程中，所述结垢物包括但不限于：盐类结晶物和/或锈蚀物。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，采用所述通井的步骤，以便于下入所述气密封管、所述封隔器以及用于所述测井/测腔的仪器。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，所述测井的步骤中，所述探测的方法包括但不限于：声波变密度测井、伽马测井和井下电视测井。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，所述测腔的步骤中，将声纳探头下入所述溶腔的内部的过程之前，对所述井筒的技术套管进行割管，以消除所述技术套管对声纳信号的干扰；其中，所述割管可以采用水力割刀或其他井下工具。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法还包括：在所述溶腔和所述井筒的水密封性不满足所述水密封性检测标准的情况下，表明所述井筒的技术套管及其外部水泥环的水密封性失效；将所述井筒的技术套管及其外部的水泥环进行锻铣，以使在所述井筒中形成裸眼；后在所述井筒的技术套管内下入气密封管，并在所述裸眼的井段处设置所述封隔器；其中，可采用水力锻铣工具将所述井筒的技术套管及其外部的水泥环进行锻铣，以使所述井筒形成裸眼井段。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法还包括：在所述溶腔和所述井筒的水密封性不满足所述水密封性检测标准的情况下，将所述井筒的技术套管及其外部的水泥环进行锻铣，以使在所述井筒中形成裸眼的井段；后在所述井筒的技术套管内下入气密封管，并在所述裸眼的井段内设置所述封隔器，以阻止气体通过所述井筒的技术套管或其外部的水泥环中发生泄露。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法还包括：当所述井筒的气密封性不满足气密封性检测标准时，并可确定不满足气密封性检测标准的原因非所述气密封管或所述封隔器所导致，则可确定所述井筒的气密封性失效；此时可停止所述溶腔储气性能的检测。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，确定所述气液界面的深度，可通过压力平衡算法或检测手段获得。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，在所述检测所述溶腔的气密封性后，向所述排卤井中注入淡水或卤水，使气体从所述注气井中排出，直至所述溶腔内的气体排放完毕；其中，向所述排卤井中注入淡水或卤水的过程中，保持排气速度和注水速度之间相互协调，如此可以防止所述溶腔内部出现低压导致所述溶腔垮塌，并可以防止所述注气井出现负压导致所述井筒的技术套管变形或溶腔垮塌。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，所述测试气体为空气和/或氮气。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，所述测试液体为饱和卤水。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，所述饱和卤水包含浓度≥300g/L的NaCl。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法还包括：在所述检测所述溶腔的气密封性后，向所述排卤井中注入淡水或卤水，使气体从所述注气井中排出，直至所述溶腔内的气体排放完毕。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，所述通过所述注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入测试气体，以使所述溶腔内的卤水经过排卤井处的所述气密封管排出；当所述排卤井中开始排出所述测试气体时，核算排出的卤水的体积，包括：
通过所述注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入测试气体，以使所述溶腔内的卤水经过排卤井处的所述气密封管排出；当所述排卤井中开始排出所述测试气体时，核算排出的卤水的体积；根据所述排出的卤水的体积和所述溶腔中的气液界面的深度，计算所述溶腔的可用储气空间体积；
其中，获得所述溶腔中的气液界面的深度的步骤为：当所述排卤井中开始排出所述测试气体时，连续监测所述注气井或所述排卤井的井口处的压力的读数(通过第一压力表或第二压力表获取所述压力的读数，当压力的读数每次变化0.1MPa(或0.02MPa、0.04MPa、0.06MPa、0.08MPa等)时，可暂停通过所述注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入测试气体，以读取更加准确的压力的读数)；利用流体压力平衡原理计算所述溶腔中的气液界面的深度；其中，具体计算方法为：假设所述溶腔中的气液界面的深度为未知量，以所述溶腔中的气液界面所在位置为压力平衡基准点，根据连通器压力平衡原理，通过求解一元一次方程计算得到所述溶腔中的气液界面的深度。
在本发明的一个或多个实施方式中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，所述排卤井和所述注气井的井口处连接有卤水池，用于分离所述排卤井中排出的卤水和所述测试气体，并缓冲从所述排卤井和所述注气井中排出的卤水；其中，所述卤水池主要用于分离所述排卤井中排出的卤水和气体(属于安全防护措施)，可以避免高压气体溢出后损坏卤厂设备；当观测到卤水池中溢出测试气体时，表明所述溶腔中的气液界面已经到达最低点。此时根据核算所排出的卤水的总体积，可获得采卤溶腔的最小的可用储气空间体积。
本发明所述高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法及其装置的一个或多个实施方式，至少具有如下技术效果或优点：
(1)在本发明提供的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，可利用盐矿采卤老井进行检测，不需要进行大规模的井筒改造工程或重新建设井筒，并能够高效准确地检测出溶腔的可用储气空间体积。
(2)我国盐矿含盐系地层中的难溶杂质含量非常高。这类盐矿在进行双井对接水溶开采后形成的盐矿采卤溶腔被大量杂质溶蚀而形成的沉渣覆盖。现有的声纳探测技术无法准确地检测出溶腔的可用储气空间体积。此外我国多数盐矿中的井在服役多年后，技术套管存在不同程度的腐蚀问题，导致井筒和溶腔的气密封性难以保证。而本发明提供的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法，在检测溶腔和井筒的水密封性之前，对溶腔和井筒依次进行了通井、测井和测腔，从而可以实现以下技术效果：能够计算出大量杂质溶蚀而形成的沉渣空隙内的有效可用储气空间体积，从而克服了目前仅采用声纳探测技术来评估溶腔中的有效可用储气空间体积的缺陷；能够克服沉渣所带来的检测障碍，并能够高效准确地检测出溶腔的可用储气空间体积；能够直接用于溶腔的气密封性检测，有利于高效准确地评估溶腔的储气性能。
(3)本发明提供的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，用于储气库性能检测的介质为气体，而盐穴储气库中的储存介质也是气体；因此本发明提供的检测方法的检测结果可靠性高，有效地降低了工程风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1示出了依据本发明一些实施例的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法的流程图；
图2示出了依据本发明一些实施例的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法的示意图；
图3示出了在依据本发明一些实施例的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，当封隔器设置在所述裸眼井段处的状态示意图。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
本发明实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
在本发明的一些实施例中，提供高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法，包括：
检测溶腔和井筒的水密封性；
在所述溶腔和所述井筒的水密封性满足水密封性检测标准的情况下，在所述井筒的技术套管内下入气密封管，并设置封隔器；
检测所述井筒的气密封性；
在所述井筒的气密封性满足气密封性检测标准的情况下，通过注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入测试气体，以使所述溶腔内的卤水经过排卤井处的所述气密封管排出；当所述排卤井中开始排出所述测试气体时，核算排出的卤水的体积；关闭所述排卤井(当所述排卤井中开始排出所述测试气体时，关闭所述排卤井)，后通过所述注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入所述测试气体；直至所述溶腔的气液界面上方的压力达到设定的压力值后，关闭所述注气井，后检测所述溶腔的气密封性。
依据本发明一些实施例的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法，可检测出大量杂质溶蚀而形成的沉渣空隙内的有效可用储气空间体积，克服了目前仅采用声纳探测技术来评估盐矿采卤溶腔中的有效可用储气空间体积的缺陷。此外，本发明提供的检测方法可利用盐矿中采卤溶腔的老井进行检测，不需要进行大规模的井筒改造工程或重新钻井工程。
依据本发明一些实施例的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法的检测结果可靠性高，降低了工程风险，并克服了目前仅可通过采用声纳探测技术来评估溶腔中的有效可用储气空间体积的缺陷。
在本发明的一些实施例中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，所述通过所述注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入测试气体，以使所述溶腔内的卤水经过排卤井处的所述气密封管排出；当所述排卤井中开始排出所述测试气体时，核算排出的卤水的体积，包括：
通过所述注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入测试气体，以使所述溶腔内的卤水经过排卤井处的所述气密封管排出；当所述排卤井中开始排出所述测试气体时，核算排出的卤水的体积；根据所述排出的卤水的体积和所述溶腔中的气液界面的深度，计算所述溶腔的可用储气空间体积。
我国盐矿含盐系地层中的难溶杂质含量非常高。这类盐矿在进行双井对接水溶开采后形成的盐矿采卤溶腔被大量杂质溶蚀而形成的沉渣覆盖。现有的声纳探测技术无法准确地检测出溶腔的可用储气空间体积。而且，我国多数盐矿中的井在服役多年后，技术套管存在不同程度的腐蚀问题，导致井筒和溶腔的气密封性难以保证。依据本发明一些实施例的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法，在检测溶腔和井筒的水密封性之前，对溶腔和井筒依次进行通井、测井和测腔，从而可以实现以下技术效果：能够计算出大量杂质溶蚀而形成的沉渣空隙内的有效可用储气空间体积，从而克服了目前仅采用声纳探测技术来评估溶腔中的有效可用储气空间体积的缺陷；能够克服沉渣所带来的检测障碍，并能够高效准确地检测出溶腔的可用储气空间体积；能够直接用于溶腔的气密封性检测，有利于高效准确地评估溶腔的储气性能。
以下结合本发明所述图1至图3，对依据本发明一些实施例的所述高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法进行详细说明。
本发明提供高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法，包括：
检测溶腔和井筒的水密封性；
在所述溶腔和所述井筒的水密封性满足水密封性检测标准的情况下，在所述井筒的技术套管内下入气密封管，并设置封隔器；
检测所述井筒的气密封性；
在所述井筒的气密封性满足气密封性检测标准的情况下，通过注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入测试气体，以使所述溶腔内的卤水经过排卤井处的所述气密封管排出；当所述排卤井中开始排出所述测试气体时，核算排出的卤水的体积；关闭所述排卤井，后通过所述注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入所述测试气体；直至所述溶腔的气液界面上方的压力达到设定的压力值后，关闭所述注气井，后检测所述溶腔的气密封性。
图1示出了依据本发明实施例的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法的流程图。图2示出了依据本发明实施例的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法的示意图。如图1和图2所示，在本发明的一些实施例中，所述盐穴储气库性能检测方法包括以下步骤：
S1：在所述检测溶腔和井筒的水密封性之前，对所述溶腔和所述井筒依次进行通井、测井和测腔。
S2：检测溶腔和井筒的水密封性，包括：关闭所述注气井或所述排卤井中的一个，将测试液体注入所述井筒和所述溶腔中，监测所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力；待所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力达到设定的压力值后，再关闭所述注气井或所述排卤井中的另一个；监测并获得所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力；根据所述获得的所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力，评价所述溶腔和所述井筒的水密封性。
S3：在所述溶腔和所述井筒的水密封性满足水密封性检测标准的情况下，在所述井筒的技术套管内下入气密封管，并设置封隔器；
S4：检测所述井筒的气密封性，包括：关闭所述排卤井，将测试气体压缩为高压状态后通过所述井筒内的气密封管注入所述井筒和所述溶腔中；直至所述井筒和所述溶腔中的压力达到设定的压力值后，关闭所述注气井；
观察所述注气井或所述排卤井的井口是否溢出所述测试气体；
若所述注气井和所述排卤井的井口均没有溢出所述测试气体，则所述井筒的气密封性满足所述气密封性检测标准。
S5：在所述井筒的气密封性满足气密封性检测标准的情况下，通过注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入测试气体，以使所述溶腔内的卤水经过排卤井处的所述气密封管排出；当所述排卤井中开始排出所述测试气体时，核算排出的卤水的体积。
S6：关闭所述排卤井，后通过所述注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入所述测试气体；直至所述溶腔的气液界面上方的压力达到设定的压力值后，关闭所述注气井，后检测所述溶腔的气密封性。
S7：在所述检测所述溶腔的气密封性后，向所述排卤井中注入淡水或卤水，使气体从所述注气井中排出，直至所述溶腔内的气体排放完毕。
在本发明的一些实施例中，在所述检测溶腔和井筒的水密封性之前，不能确定在盐矿的直井和/或斜井(这两个井里面都是水，没有气体)中的哪个是注气井或排卤井；在所述检测溶腔和井筒的水密封性后，根据对所述溶腔和井筒的测井、测腔的结果来确定所述注气井和所述排卤井；其中，具有较高腔顶的溶腔所对应的井为所述注气井，具有较低腔顶的溶腔所对应的井为所述排卤井。其中，所述腔顶的高度为溶腔的最小埋深点与最大埋深点的距离。
在本发明的一些实施例中，所述通过所述注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入测试气体，以使所述溶腔内的卤水经过排卤井处的所述气密封管排出；当所述排卤井中开始排出所述测试气体时，核算排出的卤水的体积，包括：
通过所述注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入测试气体，以使所述溶腔内的卤水经过排卤井处的所述气密封管排出；当所述排卤井中开始排出所述测试气体时，核算排出的卤水的体积；根据所述排出的卤水的体积和所述溶腔中的气液界面的深度，计算所述溶腔的可用储气空间体积。
在本发明的一些实施例中，本发明提供的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法还包括：
在所述溶腔和所述井筒的水密封性不满足所述水密封性检测标准的情况下，将所述井筒的技术套管及其外部的水泥环进行锻铣，以使在所述井筒中形成裸眼；后在所述井筒的技术套管内下入气密封管，并在所述裸眼内设置封隔器，从而能够阻止气体通过所述井筒的技术套管或其外部的水泥环中发生泄露。
在本发明的一些实施例中，所述溶腔包括直井段和斜井段；所述注气井可以为直井或斜井；所述排卤井可以为直井或斜井。
在本发明的一些实施例中，在检测所述溶腔和井筒的水密封性之前，对所述溶腔和所述井筒依次进行通井、测井和测腔；并通过所述测井和所述测腔的结果，比较所述直井段的腔顶(包括直井段的溶腔的腔顶)的高度和所述斜井段中的腔顶(包括斜井段的溶腔的腔顶)的高度；其中，具有较高腔顶的溶腔所对应的井为所述注气井，具有较低腔顶的溶腔所对应的井为所述排卤井。其中，所述腔顶的高度为溶腔的最小埋深点与最大埋深点的距离。
在本发明的一些实施例中，所述注气井为直井；所述排卤井为斜井。
在本发明的一些实施例中，所述封隔器设置在所述井筒的技术套管内；所述封隔器位于所述溶腔的腔顶上部，并紧邻所述溶腔的腔顶。
在本发明的一些实施例中，所述排卤井和所述注气井的井口处连接有卤水池，用于分离所述排卤井中排出的卤水和所述测试气体，并缓冲从所述排卤井和所述注气井中排出的卤水；
所述卤水池中设有潜卤泵，用于将所述卤水池中的卤水排出。
在本发明的一些实施例中，本发明提供的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法还包括：
在所述检测溶腔和井筒的水密封性之前，对所述溶腔和所述井筒依次进行通井、测井和测腔；
其中，
所述通井的步骤包括：清除所述井筒的技术套管的内壁上的结垢物；
所述测井的步骤包括：在所述井筒的技术套管内进行探测，以确定所述溶腔的腔顶的深度；其中所述探测包括：探测所述井筒的固井质量、探测所述井筒的技术套管的井斜以及探测地层岩性；
所述测腔的步骤包括：将声纳探头经由所述井筒的技术套管下入所述溶腔的内部，以探测所述溶腔的三维形态。
在本发明的一些实施例中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，所述检测溶腔和井筒的水密封性，包括：
关闭所述注气井，将测试液体注入所述井筒和所述溶腔中，监测所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力；待所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力达到设定的压力值后，再关闭所述排卤井；监测并获得所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力；根据所述获得的所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力，评价所述溶腔和所述井筒的水密封性。
在本发明的一些实施例中，本发明所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法中，所述检测所述盐穴储气库井筒和溶腔的水密封性，包括：
关闭所述排卤井，将测试液体注入所述井筒和所述溶腔中，监测所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力；待所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力达到设定的压力值后，再关闭所述注气井，监测并获得所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力；根据所述获得的所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力，评价所述溶腔和所述井筒的水密封性。
在本发明的一些实施例中，所述检测溶腔和井筒的水密封性，包括以下步骤：
步骤(1)：关闭所述注气井或所述排卤井中的一个，将测试液体注入所述井筒和所述溶腔中，监测所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力；待所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力达到设定的压力值后，再关闭所述注气井或所述排卤井中的另一个；监测并获得所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力；
步骤(2)：根据所述获得的所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力，评价所述溶腔和所述井筒的水密封性；
其中，连续观测所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力的数据，并绘制所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力相对于时间的关系曲线；根据所述关系曲线，计算所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力的下降速度，若所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力的下降速度大于卤水临界压降速度
Figure BDA0002708920640000191
(根据卤水临界压降速度
Figure BDA0002708920640000192
与所述溶腔的采动体积呈正相关性，来计算卤水临界压降速度
Figure BDA0002708920640000193
)，则每隔1～2天重复所述步骤(1)，并计算一次所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力的下降速度；若计算三次以上后所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力的下降速度均大于所述卤水临界压降速度
Figure BDA0002708920640000201
则表示所述溶腔和所述井筒的水密封性不满足水密封性检测标准；
若计算三次以上后所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力的下降速度均不大于所述卤水临界压降速度
Figure BDA0002708920640000202
则表示所述溶腔和所述井筒的水密封性满足水密封性检测标准；
其中，所述卤水临界压降速度
Figure BDA0002708920640000203
与所述溶腔的采动体积呈正相关性。
在本发明的一些实施例中，所述检测所述溶腔的气密封性，包括：
步骤(a)：关闭所述排卤井，将测试气体注入所述溶腔中，监测并获得所述注气井的井口处的压力；待所述注气井的井口处的压力达到设定的压力值后，再关闭所述注气井的另一个，监测并获得所述注气井的井口处的压力；
步骤(b)：根据所述注气井的井口处的压力，检测所述溶腔的气密封性；
其中，连续观测所述注气井的井口处的压力的数据，并绘制所述注气井的井口处的压力相对于时间的关系曲线；根据所述关系曲线，计算所述注气井的井口处的压力的下降速度，若所述注气井的井口处的压力的下降速度大于气体临界压降速度
Figure BDA0002708920640000204
(根据所述气体临界压降速度
Figure BDA0002708920640000205
与所述溶腔的采动体积呈正相关性来计算
Figure BDA0002708920640000206
)，则每隔1～2天重复所述步骤(a)，并计算一次所述注气井的井口处的压力的下降速度；若计算三次以上后所述注气井的井口处的压力的下降速度均大于所述气体临界压降速度
Figure BDA0002708920640000207
则表示所述溶腔的气密封性不满足所述气密封性检测标准；
若计算三次以上后所述注气井的井口处的压力的下降速度均不大于所述气体临界压降速度
Figure BDA0002708920640000208
则表示所述溶腔的气密封性满足所述气密封性检测标准；
其中，所述气体临界压降速度
Figure BDA0002708920640000209
与所述溶腔的采动体积呈正相关性。
在本发明的一些实施例中，在所述注气井或排卤井的井口处分别安装第一阀门和第二阀门；其中所述第一阀门用于关闭所述注气井或所述排卤井的技术套管，所述第二阀门用于关闭所述注气井或排卤井的气密封管。
在本发明的一些实施例中，所述高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法还包括：
在所述溶腔和所述井筒的水密封性不满足所述水密封性检测标准的情况下，将所述井筒的技术套管及其外部的水泥环进行锻铣，以使在所述井筒中形成裸眼；然后再次检测所述溶腔和所述井筒的水密封性；在所述溶腔和所述井筒的水密封性满足水密封性检测标准的情况下，在所述井筒的技术套管内下入气密封管，并在所述裸眼内设置封隔器，如图3所示；
检测所述井筒的气密封性；
在所述井筒的气密封性满足气密封性检测标准的情况下，通过注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入测试气体，以使所述溶腔内的卤水经过排卤井处的所述气密封管排出；当所述排卤井中开始排出所述测试气体时，核算排出的卤水的体积；关闭所述排卤井，后通过所述注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入所述测试气体；直至所述溶腔的气液界面上方的压力达到设定的压力值后，关闭所述注气井，后检测所述溶腔的气密封性。
在本发明的一些实施例中，所述井筒和所述溶腔连通，且所述技术套管位于所述井筒内。
在本发明的一些实施例中，所述气密封管安装在所述技术套管中，用于将所述测试气体从地面输送到所述溶腔；所述封隔器位于所述溶腔的腔顶的上部，且紧邻所述溶腔的腔顶，用于防止气体通过所述技术套管或所述水泥环泄露。
在本发明的一些实施例中，在所述井筒的气密封性满足气密封性检测标准的情况下，通过注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入测试气体，以使所述溶腔内的卤水经过排卤井处的所述气密封管排出；当所述排卤井中开始排出所述测试气体时，关闭所述排卤井，并计算所述排出卤水的体积；根据所述排出的卤水的体积和所述溶腔中的气液界面的深度，计算所述溶腔的可用储气空间体积；关闭所述排卤井，后通过所述注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入测试气体；直至所述溶腔的气液界面上方的压力达到设定的压力值后，关闭所述注气井，后检测所述溶腔的气密封性；
其中，若拟将所述溶腔改建为压缩空气储能电站地下气库，则利用气体压缩机将空气经由所述气密封管注入到所述井筒和所述溶腔中；若拟将所述溶腔改建为天然气地下储库，则利用气体压缩机将氮气经由所述气密封管注入到所述井筒和所述溶腔中。
在本发明的一些实施例中，所述清除所述井筒的技术套管的内壁上的结垢物的过程中，所述结垢物包括但不限于：盐类结晶物和/或锈蚀物。
在本发明的一些实施例中，采用所述通井的步骤，以便于下入所述气密封管、所述封隔器以及用于所述测井/测腔的仪器。
在本发明的一些实施例中，所述测井的步骤中，所述探测的方法包括但不限于：声波变密度测井、伽马测井和井下电视测井。
在本发明的一些实施例中，所述测腔的步骤中，将声纳探头下入所述溶腔的内部的过程之前，对所述井筒的技术套管进行割管，以消除所述技术套管对声纳信号的干扰；其中，所述割管可以采用水力割刀或其他井下工具。
在本发明的一些实施例中，所述高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法还包括：在所述溶腔和所述井筒的水密封性不满足所述水密封性检测标准的情况下，表明所述井筒的技术套管及其外部水泥环的水密封性失效；将所述井筒的技术套管及其外部的水泥环进行锻铣，以使在所述井筒中形成裸眼；后在所述井筒的技术套管内下入气密封管，并在所述裸眼的井段处设置所述封隔器；其中，可采用水力锻铣工具将所述井筒的技术套管及其外部的水泥环进行锻铣，以使所述井筒形成裸眼井段。
在本发明的一些实施例中，所述高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法还包括：在所述溶腔和所述井筒的水密封性不满足所述水密封性检测标准的情况下，将所述井筒的技术套管及其外部的水泥环进行锻铣，以使在所述井筒中形成裸眼的井段；后在所述井筒的技术套管内下入气密封管，并在所述裸眼的井段内设置所述封隔器，以阻止气体通过所述井筒的技术套管或其外部的水泥环中发生泄露。
在本发明的一些实施例中，所述高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法还包括：当所述井筒的气密封性不满足气密封性检测标准时，并可确定不满足气密封性检测标准的原因非所述气密封管或所述封隔器所导致，则可确定所述井筒的气密封性失效；此时可停止所述溶腔储气性能的检测。
在本发明的一些实施例中，确定所述气液界面的深度，可通过压力平衡算法或检测手段获得。
在本发明的一些实施例中，在所述检测所述溶腔的气密封性后，向所述排卤井中注入淡水或卤水，使气体从所述注气井中排出，直至所述溶腔内的气体排放完毕；其中，向所述排卤井中注入淡水或卤水的过程中，保持排气速度和注水速度之间相互协调，如此可以防止所述溶腔内部出现低压导致所述溶腔垮塌，并可以防止所述注气井出现负压导致所述井筒的技术套管变形或溶腔垮塌。
在本发明的一些实施例中，所述测试气体为空气和/或氮气。
在本发明的一些实施例中，所述测试液体为饱和卤水。
在本发明的一些实施例中，所述饱和卤水包含浓度≥300g/L的NaCl。
在本发明的一些实施例中，所述高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法还包括：在所述检测所述溶腔的气密封性后，向所述排卤井中注入淡水或卤水，使气体从所述注气井中排出，直至所述溶腔内的气体排放完毕。
在本发明的一些实施例中，所述通过所述注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入测试气体，以使所述溶腔内的卤水经过排卤井处的所述气密封管排出；当所述排卤井中开始排出所述测试气体时，核算排出的卤水的体积，包括：
通过所述注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入测试气体，以使所述溶腔内的卤水经过排卤井处的所述气密封管排出；当所述排卤井中开始排出所述测试气体时，核算排出的卤水的体积；根据所述排出的卤水的体积和所述溶腔中的气液界面的深度，计算所述溶腔的可用储气空间体积；
其中，获得所述溶腔中的气液界面的深度的步骤为：当所述排卤井中开始排出所述测试气体时，连续监测所述注气井或所述排卤井的井口处的压力的读数(通过第一压力表或第二压力表获取所述压力的读数，当压力的读数每次变化0.1MPa(或0.02MPa、0.04MPa、0.06MPa、0.08MPa等)时，可暂停通过所述注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入测试气体，以读取更加准确的压力的读数)；利用流体压力平衡原理计算所述溶腔中的气液界面的深度；具体计算方法为：假设所述溶腔中的气液界面的深度为未知量，以所述溶腔中的气液界面所在位置为压力平衡基准点，根据连通器压力平衡原理，通过求解一元一次方程计算得到所述溶腔中的气液界面的深度。
在本发明的一些实施例中，所述排卤井和所述注气井的井口处连接有卤水池，用于分离所述排卤井中排出的卤水和所述测试气体，并缓冲从所述排卤井和所述注气井中排出的卤水；其中，所述卤水池主要用于分离所述排卤井中排出的卤水和气体(属于安全防护措施)，可以避免高压气体溢出后损坏卤厂设备；当观测到卤水池中溢出测试气体时，表明所述溶腔中的气液界面已经到达最低点，此时根据核算所排出的卤水的总体积，可获得采卤溶腔的最小的可用储气空间体积。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法，包括：
在检测溶腔和井筒的水密封性之前，对溶腔和井筒依次进行通井、测井和测腔；检测溶腔和井筒的水密封性；
在所述溶腔和所述井筒的水密封性满足水密封性检测标准的情况下，在所述井筒的技术套管内下入气密封管，并设置封隔器；
检测所述井筒的气密封性；
在所述井筒的气密封性满足气密封性检测标准的情况下，通过注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入测试气体，以使所述溶腔内的卤水经过排卤井处的所述气密封管排出；
当所述排卤井中开始排出所述测试气体时，核算排出的卤水的体积；
关闭所述排卤井，后通过所述注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入所述测试气体；直至所述溶腔的气液界面上方的压力达到设定的压力值后，关闭所述注气井，后检测所述溶腔的气密封性；其中，
所述通井的步骤包括：清除所述井筒的技术套管的内壁上的结垢物；
所述测井的步骤包括：在所述井筒的技术套管内进行探测，以确定所述溶腔的腔顶的深度；其中所述探测包括：探测所述井筒的固井质量、探测所述井筒的技术套管的井斜以及探测地层岩性；
所述测腔的步骤包括：将声纳探头经由所述井筒的技术套管下入所述溶腔的内部，以探测所述溶腔的三维形态。
2.根据权利要求1所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法，其特征在于，所述检测溶腔和井筒的水密封性，包括：
关闭所述注气井或所述排卤井中的一个，将测试液体注入所述井筒和所述溶腔中，监测所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力；待所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力达到设定的压力值后，再关闭所述注气井或所述排卤井中的另一个；监测并获得所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力；根据所述获得的所述注气井和/或所述排卤井的井口处的压力，评价所述溶腔和所述井筒的水密封性。
3.根据权利要求1或2所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法，其特征在于，所述通过所述注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入测试气体，以使所述溶腔内的卤水经过排卤井处的所述气密封管排出；当所述排卤井中开始排出所述测试气体时，核算排出的卤水的体积，包括：
通过所述注气井处的所述气密封管向所述溶腔内注入测试气体，以使所述溶腔内的卤水经过排卤井处的所述气密封管排出；当所述排卤井中开始排出所述测试气体时，核算排出的卤水的体积；根据所述排出的卤水的体积和所述溶腔中的气液界面的深度，计算所述溶腔的可用储气空间体积。
4.根据权利要求1或2所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法，还包括：
在所述溶腔和所述井筒的水密封性不满足所述水密封性检测标准的情况下，将所述井筒的技术套管及其外部的水泥环进行锻铣，以使在所述井筒中形成裸眼；后在所述井筒的技术套管内下入气密封管，并在所述裸眼内设置封隔器。
5.根据权利要求1或2所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法，其特征在于，所述溶腔包括直井段和斜井段；所述注气井为直井或斜井；所述排卤井为直井或斜井。
6.根据权利要求1或2所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法，所述检测所述井筒的气密封性，包括：
关闭所述排卤井，将测试气体压缩为高压状态后通过所述井筒内的气密封管注入所述井筒和所述溶腔中；直至所述井筒和所述溶腔中的压力达到设定的压力值后，关闭所述注气井；
观察所述注气井或所述排卤井的井口是否溢出所述测试气体；
若所述注气井和所述排卤井的井口均没有溢出所述测试气体，则所述井筒的气密封性满足所述气密封性检测标准。
7.根据权利要求1或2所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法，其特征在于，所述排卤井和所述注气井的井口处连接有卤水池，用于分离所述排卤井中排出的卤水和所述测试气体，并缓冲从所述排卤井和所述注气井中排出的卤水；
所述卤水池中设有潜卤泵，用于将所述卤水池中的卤水排出。
8.根据权利要求1或2所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法，还包括：在所述检测所述溶腔的气密封性后，向所述排卤井中注入淡水或卤水，使气体从所述注气井中排出，直至所述溶腔内的气体排放完毕。
9.根据权利要求4所述的高杂质盐矿采卤溶腔储气性能检测方法，其特征在于，所述气密封管安装在所述技术套管中，用于将所述测试气体从地面输送到所述溶腔；
所述封隔器位于所述溶腔的腔顶的上部，且紧邻所述溶腔的腔顶，用于防止气体通过所述技术套管或所述水泥环泄露。
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