RU2055006C1

RU2055006C1 - Method of operation of underground compressed gas reservoir

Info

Publication number: RU2055006C1
Application number: RU93031625A
Authority: RU
Inventors: Н.Н. Пышков; В.А. Казарян; В.И. Смирнов
Original assignee: Научно-технический центр по подземному хранению газонефтепродуктов и захоронению промышленных отходов
Priority date: 1993-06-29
Filing date: 1993-06-29
Publication date: 1996-02-27

Abstract

FIELD: operation of gas storage reservoirs. SUBSTANCE: to evacuate brine remnants, telescopic end piece of central column is lowered to bottom of working. Then gauge pressure is built in central column by means of pump with additional extension of telescopic end piece and opening of circulation holes. Gas is delivered and taken out along central column with simultaneously or in turn taking out and pumping in of gas along interpipe space. EFFECT: enlarged operating capabilities. 1 dwg

Description

Изобретение относится к эксплуатации подземных газохранилищ, сооружаемых геотехнологическим способом в отложениях каменной соли, и может быть использовано в нефтяной, газовой, химической и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности для хранения сжатых газов. The invention relates to the operation of underground gas storage facilities constructed by a geotechnological method in rock salt deposits, and can be used in the oil, gas, chemical and oil refining industries for storage of compressed gases.

Известен способ эксплуатации подземного резервуара, при котором закачка и отбор газа осуществляется по межтрубью обсадной и центральной колонн [1] Удаление строительного рассола из подземного резервуара в процессе его подготовки к эксплуатации осуществляется по центральной колонне. There is a method of operating an underground reservoir, in which gas is injected and taken through the casing and central casing [1]. The removal of construction brine from the underground reservoir in the process of its preparation for operation is carried out along the central column.

Недостатками рассматриваемого способа являются:
непосредственное воздействие на обсадную колонну знакопеременных перепадов давлений и температуры в процессе закачки и отбора газа;
невозможность использования рассольной колонны в процессе эксплуатации хранилища для отбора и закачки газа.The disadvantages of this method are:
direct impact on the casing of alternating pressure and temperature drops during gas injection and sampling;
the inability to use the brine column during operation of the storage facility for the selection and injection of gas.

Наиболее близким к изобретению является способ эксплуатации подземного резервуара [2] включающего обсадную, лифтовую колонну труб, подземное скважинное оборудование (пакер, циркуляционный клапан, клапан-отсекатель, обратный клапан) установленное на лифтовой колонне, колонную и трубную головку с фонтанной арматурой, подводящие шлейфы. Closest to the invention is a method of operating an underground reservoir [2] including a casing, lift pipe string, underground downhole equipment (packer, circulation valve, shut-off valve, check valve) installed on the lift string, column and pipe head with fountain fittings, supply cables .

При подготовке подземного резервуара к эксплуатации остаточный строительный рассол вытесняют на поверхность по центральной колонне путем закачки сжатого газа по межтрубью обсадной и центральной колонн. После отбора рассола запакеровывают межтрубное пространство обсадной и центральной колонн заполняют его буферной жидкостью, устанавливают клапан-отсекатель, открывают циркуляционный клапан. Последующие циклические закачку и отбор газа из подземного резервуара осуществляют по центральной лифтовой колонне. When preparing the underground reservoir for operation, the residual construction brine is displaced to the surface along the central string by injecting compressed gas through the annular casing and central string. After selecting the brine, the annular space of the casing and central columns is sealed, filled with buffer fluid, a shut-off valve is installed, and a circulation valve is opened. Subsequent cyclic injection and selection of gas from the underground reservoir is carried out along the central lift column.

Недостатками этого способа являются:
невозможность полностью отобрать строительный рассол из подземного резервуара ("мертвый остаток");
ограниченная пропускная способность скважины при закачке и отборе газа.The disadvantages of this method are:
the inability to completely select the construction brine from the underground reservoir ("dead residue");
limited throughput of the well during gas injection and sampling.

Задача изобретения повышение эффективности эксплуатации хранилища, возможности отбора "мертвого" остатка рассола, увеличения пропускной способности скважины при закачке и отборе газа. The objective of the invention is to increase the efficiency of operation of the storage, the ability to select the "dead" brine residue, increase the throughput of the well during gas injection and selection.

Реализация предлагаемого способа эксплуатации подземного резервуара позволит увеличить полезную вместимость подземного резервуара, максимальную производительность отбора и закачки газа, а также снизить энергозатраты при закачке газа. Implementation of the proposed method of operating an underground reservoir will increase the useful capacity of the underground reservoir, the maximum productivity of the selection and injection of gas, as well as reduce energy consumption when injecting gas.

Сущность изобретения заключается в том, что вытеснение остаточного строительного рассола производится по центральной колонне, а закачка газа по межтрубью внешней и центральной колонн. При этом "мертвый" остаток строительного рассола отбирают выдвижением телескопического хвостовика центральной колонны до дна подземной выработки. По окончании отбора рассола в центральной колонне с поверхности земли создают избыточное давление, при помощи которого открывают проходные отверстия в циркуляционном клапане и образуют гидравлическую связь трубного пространства центральной колонны с подземной выработкой, затем освобождают ее от рассола. Последующие циклические закачку и отбор газа осуществляют по центральной колонне или по межтрубью внешней эксплуатационной и центральной колонн раздельными потоками или одновременно. The essence of the invention lies in the fact that the displacement of residual construction brine is carried out along the central column, and gas is injected through the annulus of the outer and central columns. In this case, the "dead" residue of the construction brine is selected by extending the telescopic shank of the central column to the bottom of the underground mine. At the end of the selection of the brine in the central column from the surface of the earth, excessive pressure is created by means of which openings in the circulation valve are opened and a hydraulic connection of the tube space of the central column with the underground mine is formed, then it is released from the brine. Subsequent cyclic injection and selection of gas is carried out along the central column or along the annulus of the external production and central columns in separate streams or simultaneously.

На чертеже представлен подземный резервуар, продольный разрез. The drawing shows an underground reservoir, a longitudinal section.

Скважина подземного резервуара оборудована основной 1 обсадной, внешней 2 и центральной 3 колоннами труб. The underground reservoir well is equipped with the main casing 1, external 2 and central 3 pipe columns.

Башмак центральной колонны 3 снабжен телескопическим хвостовиком 5 с входными отверстиями 8 и поплавком 7. В межтрубье центральной колонны 3 и хвостовика 5 смонтирован циркуляционный клапан с пропускными отверстиями 6 в центральной колонне 3. The shoe of the central column 3 is equipped with a telescopic shank 5 with inlet openings 8 and a float 7. A circulation valve with through holes 6 in the central column 3 is mounted in the annulus of the central column 3 and shank 5.

Эксплуатация подземного резервуара осуществляется следующим образом. The operation of the underground reservoir is as follows.

По окончании строительства подземного резервуара его необходимо освободить от остаточного рассола. Для этого сжатый газ закачивают по межтрубью колонн 2 и 3 и одновременно отбирают рассол через входные отверстия 8 хвостовика 5 центральной колонны 3 на поверхность земли. At the end of the construction of the underground reservoir, it must be freed from residual brine. To do this, compressed gas is pumped through the annulus of columns 2 and 3 and at the same time the brine is taken through the inlet 8 of the shank 5 of the central column 3 to the surface of the earth.

При достижении границы раздела "рассол-сжатый газ" поплавка 7 телескопической трубы 5 по мере снижения уровня рассола в подземном резервуаре 4 хвостовик 5 автоматически выдвигается. Upon reaching the brine-compressed gas interface, the float 7 of the telescopic pipe 5, as the brine level decreases in the underground tank 4, the shank 5 automatically extends.

В случае затруднения с выдвижением телескопического хвостовика 5 из-за его застревания, что определяется по прекращению выдачи рассола на поверхность земли в буферный резервуар 9, в центральную колонну при помощи центробежного насоса 10 закачивают рассол. За счет получаемого избыточного давления принудительно выдвигают телескопический хвостовик, после чего отключают насос 10 и продолжают отбор строительного рассола из резервуара. Отбор рассола продолжается до тех пор, пока хвостовик не достигнет дна резервуара 4, а граница раздела "рассол-сжатый газ" входных отверстий 8 хвостовика 5, после чего отбор прекращается. По окончании отбора рассола в центральной колонне 3 при помощи центробежного насоса 10 создают избыточное давление. В результате создания избыточного давления телескопический хвостовик 5 дополнительно приспускается, перемещает подвижную втулку и открывает циркуляционные окна 6 на центральной колонне 3. In case of difficulty with the extension of the telescopic shank 5 due to its sticking, which is determined by the termination of the delivery of brine to the surface of the earth in the buffer tank 9, the brine is pumped into the central column using a centrifugal pump 10. Due to the excess pressure obtained, the telescopic shank is forcibly extended, after which the pump 10 is turned off and the selection of the construction brine from the reservoir is continued. The selection of the brine continues until the liner reaches the bottom of the tank 4, and the interface of the "brine-compressed gas" inlet 8 of the shank 5, after which the selection stops. At the end of the selection of the brine in the Central column 3 using a centrifugal pump 10 create excess pressure. As a result of creating excess pressure, the telescopic shank 5 additionally lowers, moves the movable sleeve and opens the circulation windows 6 on the central column 3.

После образования гидравлической связи трубного пространства колонны 3 с вмещающей выработкой подземного резервуара 4 центробежный насос отключается, закрывается задвижка на устье скважины. Рассол, оставшийся в колонне 3 за счет гидростатического давления сливается в подземный резервуар 4, а колонна 3 заполняется сжатым газом. After the formation of the hydraulic connection of the tubing space of the column 3 with the host excavation of the underground reservoir 4, the centrifugal pump is turned off, the valve at the wellhead closes. The brine remaining in column 3 due to hydrostatic pressure is discharged into the underground reservoir 4, and column 3 is filled with compressed gas.

Последующие циклические закачки и отбор газа осуществляются по межтрубью внешней и центральной эксплуатационных колонн и по центральной колонне раздельными потоками или одновременно. Subsequent cyclic injections and gas extraction are carried out through the annulus of the external and central production casing and the central casing by separate flows or simultaneously.

Claims

METHOD OF OPERATING THE UNDERGROUND COMPRESSED GAS RESERVOIR, including displacing the construction brine along the central pipe string to the surface by injecting gas through the annular space of the casing and central columns, opening circulation windows on the central column after brine extraction, cyclic injections and gas extraction from the reservoir along the central column that establish a central column with a telescopic shank, the displacement of the construction brine is carried out with the simultaneous extension of the telescopic of the shank to the free run length, the opening of the circulation windows is carried out by additional extension of the telescopic shank due to the creation of excess pressure in the central column, and gas is injected and taken from the central column at the same time or in turn with gas taken and pumped through the annulus.