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原文传递盐穴储气库天然气库存预测方法

专利名称：	盐穴储气库天然气库存预测方法
摘要：	本发明属于油气资源开发领域，具体地，涉及一种预测盐穴储气库天然气库存方法。盐穴储气库天然气库存预测方法，包括如下步骤：S1、获得井筒尺寸和盐穴形状参数；S2、将注采气管柱划分为多个注采气管柱微元段；S3、将盐穴划分为多个盐穴微元段；S4、计算出注采气管柱和盐穴的天然气存储量；S5、计算出盐穴储气库天然气库存；S6、计算出盐穴储气库采气量；S7、计算出盐穴储气库剩余库存。相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：适用于盐穴型、硬岩洞型、废弃矿坑型储气库，可以用于对这三种类型储气库的最大库容、工作气量、采气量和剩余库存等参数预测和计算；原理明确、可操作性强，通过计算机编程后可以大范围推广到现场使用。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	中国科学院武汉岩土力学研究所
发明人：	杨春和;王同涛;安国印;张青庆;施锡林;马洪岭;李银平;王文权;韩娟
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-15T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201910299835.4
公开号：	CN110104368A
代理机构：	北京思格颂知识产权代理有限公司
代理人：	潘珺;杨超
分类号：	B65G5/00(2006.01);B;B65;B65G;B65G5
申请人地址：	430072 湖北省武汉市武昌区八一路小洪山2号
主权项：	1.一种盐穴储气库天然气库存预测方法，其特征在于，包括如下步骤： S1、获得井筒尺寸和盐穴形状参数 S2、将注采气管柱划分为多个注采气管柱微元段 S3、将盐穴划分为多个盐穴微元段 S4、计算出注采气管柱和盐穴微元段的天然气存储量 S5、计算出盐穴储气库天然气库存 S6、计算出盐穴储气库采气量 S7、计算出盐穴储气库剩余库存。 2.根据权利要求1所述的盐穴储气库天然气库存预测方法，其特征在于，S1具体步骤如下：盐穴储气库井筒为竖直井，斜深与垂深相等，以固定单位长度测量盐穴储气库井筒，并对测点进行编号；利用测井数据获得各个测点位置处的井斜角和方位角；根据完井设计方案获得完井管柱外径、完井管柱壁厚、完井管柱内径、完井管柱底部下深、注采气管柱外径、注采气管柱壁厚、内径和注采气管柱底部下深；利用声纳测腔数据获得盐穴形状、盐穴总体积、盐穴顶部埋深、盐穴底部埋深；声纳数据包括测点、井深、横截面半径、横截面面积、深度范围、分段体积和累积体积。 3.根据权利要求1-2所述的盐穴储气库天然气库存预测方法，其特征在于，S2具体步骤如下：注采气管柱微元段长度取为测量时的固定单位长度，根据盐穴顶部埋深得到盐穴顶部以上注采气管柱长度；注采气管柱长度除以固定单位长度即可以得到注采气管柱可以划分的注采气管柱微元段，并进行取整。 4.根据权利要求1-3所述的盐穴储气库天然气库存预测方法，其特征在于，S3具体步骤如下：在对盐穴形状测量时采用分段法进行测量，相邻两段之间的距离一般为某固定值，对于需要加密测点提高测量精度时，可以缩小该固定值；在对盐穴微元段进行划分时将两个相邻测点间部分被划分为一个盐穴微元段。 5.根据权利要求1-4所述的盐穴储气库天然气库存预测方法，其特征在于，S4具体步骤如下：对于第i个注采气管柱或者盐穴微元段，其存储的标准状况下天然气体积计算公式为：式中：i为注采气管柱或者盐穴微元段变量编号；Vstand-i为第i个注采气管柱或者盐穴微元段存储的标况下天然气体积；Vstand为标况温度；Pstand为标准大气压；Zstand为标况下天然气的压缩因子；Tstand、Pstand和Zstand的值按照相关标准或者规范选取，或者由天然气买卖双方协商确定；SVi为第i个注采气管柱或者盐穴微元段体积；Ti为第i个注采气管柱或者盐穴微元段温度；Zi为第i个注采气管柱或者盐穴微元段的天然气压缩因子，具体取值参见《GB/T17747.2-1999天然气压缩因子的计算第2部分：用摩尔组成进行计算》；Pi为第i个注采气管柱或者盐穴微元段天然气压力，其计算公式为： Pi＝Pi-1+ρigHi (2) 式中：Pi-1为第i-1注采气管柱或者盐穴微元段天然气压力；ρi为第i注采气管柱或者盐穴微元段天然气密度，其计算公式为ρi＝PiMmol/RTi，Mmol为天然气的莫尔质量；R为气体常数；g为重力加速度系数；Hi为第i注采气管柱或者盐穴微元段的垂直高度；考虑天然气密度、注采气管柱微元段长度和盐穴微元段高度均较小，可以将第i注采气管柱或者盐穴微元段天然气压力计算公式等效为： Pi＝Pi-1+ρi-1gHi (3) 式中：ρi-1第i-1注采气管柱或者盐穴微元段位置处的天然气密度；井口压力可以作为计算井筒内天然气压力的迭代初始值P0；Ti为第i注采气管柱或者盐穴微元段温度，井口注入天然气温度为计算温度的迭代初始值T0；温度在井筒和盐穴中的分布满足线性分布，根据井口、井底和盐穴底部温度可以计算得到第i个注采气管柱或者盐穴微元段的温度；第i注采气管柱微元段体积为： SVi＝1/4(D2-d2)LTubing (4) 式中：D为注采气管柱外径；d为注采气管柱内径；LTubing为注采气管柱微元段的长度；将各个注采气管柱微元段相关参数代入式(1)～(4)即可计算得到相应的注采气管柱微元段存储标况下天然气的体积；在计算盐穴微元段存储标况下天然气体积时，微元段体积为声纳测量得到的体积；同理，将各个盐穴微元段相关参数代入式(1)～(4)可以计算得到盐穴微元段存储标况下天然气体积。 6.根据权利要求1-5所述的盐穴储气库天然气库存预测方法，其特征在于，S5具体步骤如下：将S4中计算得到的各个注采气管柱微元段存储标况下天然气体积代入公式：可以得到注采气管柱中存储标况下天然气体积为：Vstand-sum1；将S4中计算得到的各个盐穴微元段存储标况下天然气体积代入公式：可以得到盐穴存储标况下天然气体积为：Vstand-sum2；可知盐穴储气库总的库存量为： Vstand＝Vstand-sum1+Vstand-sum2；式中：Vstand为盐穴储气库总的库存量；Vstand-sum1为注采气管柱中存储标况下天然气体积；Vstand-sum2为盐穴存储标况下天然气体积；假设某盐穴储气库井口最高运行压力为P1、最低运行压力为P2，根据公式(1)～(6)可以计算得到某盐穴储气库最大和最小库存量，则某盐穴储气库工作气量为：盐穴储气库最大库存量与盐穴储气库最小库存量之差。 7.根据权利要求1-6所述的盐穴储气库天然气库存预测方法，其特征在于，S6具体步骤如下：根据步骤S1～S5可以计算得到算例中盐穴储气库井口压力为P1时可以存储标况下天然气体积；假设某盐穴储气库采气完成后井口压力为P3，根据步骤S1～S5可以计算得到此时某盐穴储气库存储标况下天然气体积；可以得到盐穴储气库采气量为：注气压力为P1时可以存储标况下天然气体积与注气压力为P3时可以存储标况下天然气体积之差。 8.根据权利要求1-7所述的盐穴储气库天然气库存预测方法，其特征在于，S7具体步骤如下：假设某盐穴其设计最低井口运行压力为P4，根据步骤S1～S5可以计算得到在最低井口运行压力为P4时存储标况条件下天然气体积，即为某盐穴储气库剩余库存。 9.根据权利要求1-8所述的盐穴储气库天然气库存预测方法，其特征在于，盐穴顶部以上注采气管柱长度＝盐穴顶部埋深。
所属类别：	发明专利