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高不溶物含量盐穴建槽优化研究

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能源储备对国家安全具有十分重要的战略意义。盐岩由于其优良的特性,广泛地作为国家战略能源地下存储介质。我国作为能源消耗大国在意识到建立能源战略储备的重要性后,加快了盐岩储库的建设步伐。盐岩储库建造是个庞大的系统工程。国内盐穴地质条件不同于国外,含有较多难溶夹层,不溶物含量较高,针对高不溶物含量盐穴建槽目前存在很多难题尚待解决。本文从基础实验出发,结合自主研发的造腔软件进行数值模拟,研究了高不溶物含量盐岩段建槽时内套管埋置在不溶物中的冲刷效果并进行了建槽优化探讨,为多夹层盐矿油气储库水溶建腔的顺利进行提供有力支持,其具体研究内容如下:
　　(1)采用相似理论中的定律分析法建立了高不溶物含量盐穴建槽相似模型;
　　(2)基于相似理论,进行了高不溶物含量盐穴建槽内管埋置在不溶物中的冲刷效果相似试验,通过试验发现套管埋置深度越浅、流量越大冲刷效果越明显,不溶物粒径越大冲刷效果越差,能否形成冲刷作用的临界流量与套管埋深呈较好的线性关系;
　　(3)开发层状盐岩水溶造腔全过程模拟软件,利用项目课题组的大尺寸型盐建腔研究成果进行软件实用性验证,验证效果良好,证明该软件可以用于国内盐岩的数值模拟;
　　(4)针对目前高不溶物含量盐岩段建槽困难,利用软件模拟,提出相关措施以优化建槽:建槽期宜采用正循环;油垫和外管应紧密相邻安置;初始溶蚀阶段油垫和内套管间距宜小,利于底部盐岩段的利用;采用快速造腔工具能显著增大建槽体积。

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