Способ сооружения подземных резервуаров в отложениях каменной соли

 

Изобретение относится к строительству подземных хранилищ для жидких и газообразных углеводородов. Сущность изобретения: способ предусматривает закачку воды в буровую скважину первого создаваемого резервуара с отводом на стадии гидровруба рассола по трубопроводу в поглощающий водоносный горизонт или в межтрубья скважин. Затем отрабатывают первую ступень проектного объема первого резервуара, а образующийся концентрированный рассол подают на выпарные установки утилизации соли. После этого сооружают гидровруб следующего второго резервуара, рассол из которого направляют на отработку второй ступени первого резервуара. После завершения создания гидровруба во втором резервуаре размыв вмещающих выработок резервуаров ведут одновременно с подачей воды через центробежный насос по трубопроводам в межтрубье колонн, отбирая рассол через центральные колонны. По трубопроводам рассол направляют в отстойник, а далее к выпарным установкам. Конденсат пресной воды с выпарных установок обратно закачивают для продолжения сооружения резервуаров. После завершения создания первой ступени проектного объема второго резервуара сооружаемой группы приступают к созданию гидровруба последующего резервуара этой группы. 1 ил.

Изобретение относится к строительству подземных хранилищ для жидких и газообразных углеводородов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, химической, нефтедобывающей и газовой отраслях промышленности.

Известен способ создания подземных резервуаров путем закачки воды через буровую скважину, отбора образующегося рассола с отводом его на утилизацию [1] Недостатками этого способа являются высокое загрязнение окружающей среды в результате сброса рассола в поглощающие водоносные горизонты, большие энергозатраты на сброс рассола в недра.

Наиболее близким к предлагаемому является способ создания подземного резервуара в отложениях каменной соли, включающий закачку через скважину воды, растворение соли, отбор слабоминерализованного рассола на поверхность, повышение концентрации рассола в осмотической установке обратным осмосом, подачу насыщенного рассола на утилизацию или на закачку в глубокозалегающий поглотительный водоносный горизонт [2] К недостаткам этого способам относятся получение разбавленного рассола в процессе сооружения подземного резервуара, высокие энергозатраты, увеличение срока строительства хранилища.

Техническая задача изобретения заключается в ускорении сроков строительства подземных резервуаров, повышении эффективности утилизации строительного рассола, снижении объемов рассола, закачиваемого в поглощающие водоносные горизонты.

Реализация способа при строительстве подземных резервуаров позволяет повысить экологическую безопасность в процессе сооружения хранилищ за счет сокращения сброса в поглощающие горизонты и закачки в них лишь незначительной части слабоминерализованного рассола. Повышаются также технико-экономические показатели строительства хранилищ. Возникает возможность одновременного размыва в группе подземных резервуаров.

Решение указанной технической задачи достигается при использовании способа сооружения подземных резервуаров, предусматривающего закачку воды в буровую скважину, отвод рассола на утилизацию под контролем формообразования выработки и рециркуляцию извлеченной из рассола воды. Согласно изобретению, при последовательном создании группы подземных резервуаров на стадии размыва гидровруба образующийся слабоминерализованный рассол закачивают через нагнетательные скважины в поглощающие водоносные горизонты только из первой выработки. После создания ее гидровруба приступают к размыву первой ступени до объема, обеспечивающего получение концентрированного рассола при пониженной производительности подачи воды в скважину. Образующийся концентрированный рассол направляют на выпарные установки утилизации соли. Окончив размыв первой ступени резервуара, приступают к созданию опережающей выработки (гидровруба) на следующем резервуаре. При этом слабоминерализованный рассол закачивают в скважину первого резервуара для размыва второй ступени, а полученный концентрированный рассол передают на выпарные установки. После создания гидровруба и первой ступени второго резервуара приступают к одновременному размыву группы резервуаров с отводом рассола на выпарные установки.

Создание гидровруба следующего резервуара осуществляют после окончания размыва первой ступени предыдущего резервуара. Рассол, получаемый из гидроврубов последующих резервуаров сооружаемой группы, направляют на размыв второй ступени предыдущих резервуаров.

На чертеже приведена принципиальная схема создания группы подземных резервуаров в каменной соли.

Технологические скважины сооружаемых резервуаров 1 и 2 оборудованы основной обсадной 3 и 4, внешней 5 и 6 и центральной 7 и 8 колоннами труб. Наземные трубопроводы 9, 10 и 11 связывают технологические скважины с насосной станцией 12 для подачи воды. В технологическую схему входят также наземный буферный резервуар 13 для хранения жидкого нерастворителя, центробежный насос 14, продуктопровод 15, рассолопровод 16 и 17, отстойник 18 для рассола, насосная станция 19 для закачки рассола через нагнетательную скважину 20 по центральной 21 колонне труб в поглощающий горизонт 22 или подачи на выпарные установки 23 для получения соли. В схему включен также центробежный насос 24 для рециркуляции конденсата воды по трубопроводу 25 в технологические скважины резервуаров 1 и 2. Рассолопровод 26 соединяет насосную станцию 19 со скважинами резервуаров 1 и 2.

Способ реализуется следующим образом.

В скважину сооружаемого подземного резервуара 1 по межтрубью колонн 5-7 посредством насосной станции 12 закачивают пресную воду и растворяют каменную соль, а образующийся при этом рассол отбирают по центральной колонне 7. Слабоминерализованный рассол, образующийся на стадии создания гидровруба, по трубопроводу 16 направляют в центральную колонну 21 нагнетательной скважины 20 для закачки в поглощающий водоносный горизонт 22 или в межтрубье 5-7 или 6-8 скважин 1 и 2.

После создания гидровруба сооружаемого резервуара 1 приступают к размыву его первой ступени при пониженной производительности подачи воды, обеспечивающей выдачу концентрированного рассола по колонне 7, затем направляют его на выпарные установки 23 утилизации соли.

Первую ступень резервуара 1 размывают до проектного объема, после чего приступают к размыву гидровруба последующего резервуара 2, из которого слабоминерализованный рассол отбирают по центральной колонне 8, направляют по трубопроводу 17 в рассолоотстойник 18 откуда отбирают центробежным насосом 19 и закачивают по рассолопроводу 26 в межтрубье колонн 5-7 резервуара 1. Объем первой ступени резервуара 1 подбирают таким образом, чтобы обеспечить получение концентрированного рассола.

По завершении создания гидровруба в резервуаре 2 размыв вмещающих выработок резервуаров 1 и 2 ведут одновременно, направляя воду через центробежный насос 14 по трубопроводам 9 и 11 в межтрубье колонн 5-7 и 6-8, а концентрированный рассол отбирают по центральным колоннам 7 и 8. Образующийся рассол по трубопроводам 16 и 17 направляют в отстойник 18, а затем на выпарные установки 23. Пресную воду, получаемую в результате конденсации водяного пара с выпарных установок 23, посредством центробежного насоса 24, по трубопроводу 25 направляют к центробежному насосу 14 насосной станции 12 для последующей закачки в резервуары 1 и 2.

Получаемую в результате выпарки соль с выпарных установок 23 отгружают потребителям.

Управление формообразованием подземных резервуаров 1 и 2 осуществляют путем закачки в межтрубье колонн 3-5 и 4-6 жидкого нерастворителя, поступающего из наземного буферного резервуара 13 при помощи центробежного насоса 14 по трубопроводу 15. Использование рециркуляции конденсата, получаемого от выпарных установок 23, позволяет существенно сократить водозабор растворителя, расходуемого на размыв резервуаров, получая при этом концентрацию рассола 290-310 кг/м³ на всех этапах сооружения объектов непосредственно после создания гидровруба первой выработки.

Формула изобретения

СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ В ОТЛОЖЕНИЯХ КАМЕННОЙ СОЛИ, включающий закачку воды в скважину на сооружение гидровруба, подачу растворителя на размыв резервуара, откачку рассола заданной минерализации из резервуара и подачу его на утилизацию или в поглощающий пласт, контроль формообразования выработки и рециркуляцию извлеченной из рассола после утилизации пресной воды, отличающийся тем, что при сооружении группы подземных резервуаров слабоминерализованный рассол, образующийся на стадии сооружения гидровруба первого из группы резервуара, подают в поглощающий пласт, затем снижают производительность подачи воды и отрабатывают первую ступень этого резервуара до ее проектного объема с получением высокоминерализованного рассола, утилизацию которого осуществляют в выпарных установках получения соли, после чего сооружают гидровруб второго резервуара, рассол из которого используют в качестве растворителя для отработки второй ступени первого резервуара, а отбираемый из него высокоминерализованный рассол подают в выпарные установки, после завершения сооружения гидровруба второго и последующего резервуаров дальнейшее наращивание их объемов ведут одновременно при пониженной производительности подачи воды с получением высокоминерализованного рассола, при этом создание гидровруба каждого из последующих резервуаров сооружаемой группы осуществляют после того, как будет завершено строительство первой ступени проектного объема предыдущего резервуара, причем рассол, получаемый из гидроврубов последующих резервуаров сооружаемой группы, направляют на отработку второй ступени предыдущих резервуаров.

РИСУНКИ

Рисунок 1