способ эксплуатации подземного резервуара сжатого газа

Формула изобретения

СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПОДЗЕМНОГО РЕЗЕРВУАРА СЖАТОГО ГАЗА, включающий вытеснение строительного рассола по центральной колонне труб на поверхность закачкой газа по межтрубному пространству обсадной и центральной колонн, открытие циркуляционных окон на центральной колонне после отбора рассола, циклические закачки и отбор газа из резервуара по центральной колонне, отличающийся тем, что устанавливают центральную колонну с телескопическим хвостовиком, вытеснение строительного рассола производят с одновременным выдвижением телескопического хвостовика на длину свободного хода, открытие циркуляционных окон осуществляют дополнительным выдвижением телескопического хвостовика за счет создания избыточного давления в центральной колонне, а закачку и отбор газа по центральной колонне ведут одновременно или поочередно с отбором и закачкой газа по межтрубному пространству.

Описание изобретения к патенту

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.

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.

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.

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.

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.

Недостатками этого способа являются:

невозможность полностью отобрать строительный рассол из подземного резервуара ("мертвый остаток");

ограниченная пропускная способность скважины при закачке и отборе газа.

Задача изобретения повышение эффективности эксплуатации хранилища, возможности отбора "мертвого" остатка рассола, увеличения пропускной способности скважины при закачке и отборе газа.

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.

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.

На чертеже представлен подземный резервуар, продольный разрез.

Скважина подземного резервуара оборудована основной 1 обсадной, внешней 2 и центральной 3 колоннами труб.

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.

Эксплуатация подземного резервуара осуществляется следующим образом.

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.

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.

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.

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.

Последующие циклические закачки и отбор газа осуществляются по межтрубью внешней и центральной эксплуатационных колонн и по центральной колонне раздельными потоками или одновременно.