地下盐穴储油库采出工艺研究

2014-04-06韩秀丽

石油知识 2014年5期

韩秀丽

（中国石油中油辽河工程有限公司辽宁盘锦 124010）

1 概述

盐岩在我国分布很广。埋藏很深的盐岩，孔隙率和渗透性几乎为零，具有很好的气密性和液密性。盐岩与各种油品或液化气接触时，不发生化学变化，不溶解，不影响油品或液化气的质量。盐岩中冲刷出来的洞穴可作为储油容器，冲洗所得的盐水还可作为化工原料。因此，在盐岩中构筑地下油库是一种理想的储油方法。

盐穴储油库就是利用水溶开采方式在地下盐层内形成较大的地下空间，用以储存石油。地下盐穴油库最早于1952年出现在美国，由于其优点很快得到推广，在美国、加拿大、西欧等地区都有大量建造：美国目前约有1700个储存天然气、原油及各类烃类产品的盐穴，其中有70%的盐穴建在类似金坛的层状盐层中；加拿大有250多个盐穴，储存原油、天然气、LPG以及各种液态化工原料，欧洲的德国和法国也有大量的盐穴，这些盐穴以储存原油和成品油居多。

2 地下盐穴储油机理

2.1 盐岩造腔

盐腔的建造过程实际上就是一个水溶的过程，将淡水（地表水或地下水）用泵通过造腔管柱泵入盐层，将盐层融化，溶盐后再从井下抽出，返出地面加以处理或利用。经过连续循环，盐层中的腔体越来越大，形成溶洞，最终达到设计要求。

2.2 注油方法

地下盐穴溶腔形成后，向溶腔中注入原油，将溶腔中的卤水顶替出来，就完成了溶腔石油储备库的建设。

3 盐穴储油库的采出工艺

3.1 盐穴原油采出工艺

溶腔完成原油注入后，进入生产。在正常生产过程中，需要从盐岩库提取油品，这就需要采用先进成熟的技术和选择合理的注采工艺参数，进行注采方式和工艺的设计，确保储备库长期安全运行。其中关键的储油工艺是地面注采工艺方案、处理方案以及储备库地面集输管网建设方案等一些列设计的基础，因此如何将盐穴储存的原油采出来，对油库的建设至关重要。

储存在盐穴中的原油，采出工艺的方法有饱和盐水采出法、淡水替油法、压缩气体举替法、浸没式泵抽油法。下面就4种采油方式按照各自特点进行论述，优选出适用于不同地区盐穴储油库的采出工艺。

3.2 采出工艺比较

3.2.1 饱和盐水采出工艺

（1）饱和盐水原理

向盐穴注入饱和盐水，利用盐水和油品比重不同将油压出地面。

（2）工艺流程

饱和盐水储罐（池）→注水泵→盐穴油井→原油采出→原油储罐→外输泵→外输

（3）地面设施

地面设施：注水系统主要包括卤水储水池、高压注水泵、卤水外输泵、输卤水管线；原油系统主要包括原油储罐、注油泵、原油外输泵、输油管线。以及配套的电气、仪表、建筑结构、防腐、通风等公用设施。

3.2.2 淡水采油方式

（1）注淡水原理

把淡水注入地下盐穴，将油替出，利用水和原油的比重差，将原油压出地面。

（2）工艺流程

淡水储罐（池）→注水泵→盐穴油井→原油采出→原油储罐→外输泵→外输

（3）地面设施

地面设施：注水系统主要包括淡水储水池、卤水储水池、取水泵、高压注水泵、卤水外输泵、淡水管道、输卤水管线；原油系统主要包括原油储罐、注油泵、原油外输泵、输油管线。以及配套的电气、仪表、建筑结构、防腐、通风等公用设施。

3.2.3 压缩气采油方式

注入压缩气原理：利用地面空气压缩机，注入压缩气体，将油品气举出地面。

工艺流程：空气压缩机系统→盐穴油井→原油采出→原油储罐→外输泵→外输

地面设施：压缩空气（氮气）系统主要包括空压机、空气净化系统、制氮机、制氮压缩机、压缩空气储罐、氮气缓冲罐、过滤分离器；原油系统主要包括原油储罐、注油泵、原油外输泵、输油管线。以及配套的电气、仪表、建筑结构、防腐、通风等公用设施。

3.2.4 泵抽法采油方式

泵抽原理：在地下盐穴内设置浸没式泵，用泵将腔体内的油送至地面；

工艺流程：盐穴油井→浸没式泵→原油储罐→外输泵→外输

地面设施：地面设施主要包括原油储罐、注油泵、原油外输泵、输油管线，以及配套的电气、仪表、建筑结构、防腐、通风等公用设施。

4 采出工艺的适应性

从上面4种盐穴储油库采油方法的流程和生产设施分析，可以看出各自适用的类型。

（1）饱和盐水采油方式

该方式地面工艺成熟、安全、可靠，其特点是由于盐水和原油有密度差且不相融合，适宜作替油介质；液体不可压缩，注入多少体积的盐水可采出多少体积的原油，顶替效率高；饱和盐水不溶蚀储油腔体，能保证腔体稳定；能按照原油的设计排量采油，满足应急需原油的要求。因此适用大多数盐穴地区，也是目前最常用的储油工艺方式。但是，饱和盐水来源难度大，要确定建设工程当地是否有足够的饱和盐水来源，再次储油时饱和盐水的处理难度大。