盐穴战略储油库注采运行方案的优化分析

为了研究储油库运行参数和溶腔蠕变对地下战略储油库稳定性的影响,并分析地下储油库战略储存的不同运行方案,由传热学和流体动力学理论,建立了溶腔内热质交换和溶腔蠕变模型。利用美国BH101盐岩战略储油库从1990年到1998年的实测数据对模型进行验证,模型预测的最大相对误差控制在15%之内,可较好地满足工程精度的要求。对拟建的金坛盐穴战略储油库的几种典型运行方案进行了分析,结果表明:适当减少原油注采周期之间的平衡稳定时间可以缓解溶腔蠕变,并能增加注采时间,有利于地下战略储油库溶腔的稳定;原油战略储存的开始阶段应使卤水井口与大气相通,待溶腔内油卤稳定之后再封闭卤水井有利于储油库的安全运行。     

盐穴地下储油库热质交换及蠕变

为了确保盐穴储油库的密闭性和安全性,建立了油、卤水和围岩的热交换模型以及由于温度变化而引起的溶腔压力变化模型,同时建立了岩盐蠕变和渗透模型.通过TDMA算法对模型进行了求解,结果表明,油在7 a的放置过程中,温度升高了8.635℃,压力升高了8.97 MPa,即温度升高1℃压力约升高1 MPa.另外,盐穴的蠕变量随着放置时间的增加而减小.岩盐的渗透率很小,油的渗透量可以忽略.温度变化对溶腔压力有重要的影响,油和卤水的热膨胀系数与可压缩系数的比值决定了温度变化对压力的影响程度.在实际注油时,要准确测量油和卤水的可压缩系数和热膨胀系数,以便对溶腔内液体的温度和压力做出正确的预测和判断.     

注采与储存过程储油盐穴溶腔内温度变化研究

盐穴储油库内的原油温度是影响储库安全运行的重要参数,经过合理简化,基于能量守恒构建热模型,利用有限容积法对岩盐溶腔温度场求解,并结合美国SPR实际工程数据,分别模拟了注油、储存工况.计算结果与试验数据吻合较好,最大误差为0.33%,结果显示在注入阶段溶腔内流体的温度变化显著,原油与卤水温度平衡所需时间较长,但溶腔与岩层间径向热流量将逐渐减小,该算例储存的62个月温度仅升高1.6 K.