Спосіб створення підземних резервуарів у формаціях кам`яної солі

Пропонована корисна модель відноситься до засобів створення і надійної експлуатації підземних резервуарів у формаціях кам'яної солі. Після закінчення будівництва підземного резервуару у формації кам'яної солі, що виконують шляхом розчинення частини сольового масиву водою, яку подають через бурову свердловину, форма підземного резервуару часто має дефекти, обумовлені як геологічними, так і технічними факторами. До геологічних відноситься різна розчинність солі по інтервалах, а до технічних - порушення технологічного режиму подання розчинника - води та аварійні зупинки процесу. Ці дефекти призводять, зокрема, до утворення "сліпих" карманів і втрати нафтопродуктів через защіплення в "сліпих" карманах нафтопродуктів і їх наступного засмолювання. Засмолювання веде до погіршення якості і нового продукту, який закачують у резервуар. Неправильна форма резервуару робить його нестійким до гірського тиску, у результаті чого відбуваються вивали з стінок і з стелевої ділянки. Вивали можуть спричиняти гідроудари з викидами частини нафтопродуктів на поверхню, а вивали з стелевої ділянки можуть привести і до обриву обсадної колони і тим самим до виводу підземного резервуару з експлуатації. Таким чином, є нагальна потреба у коригуванні форми підземного резервуару. Найбільш близьким до пропонованого способу за технічною суттю є спосіб створення підземних резервуарів у формаціях кам'яної солі, що включає операції буріння технологічної свердловини, встановлення обсадної та експлуатаційної колон, управління формоутворенням підземного виробітку шляхом подання розчинника до підземного виробітку до утворення резервуару заданої форми [Патент №2068805 РФ на изобретение "Способ создания подземных резервуаров в формациях каменной соли и конструкция подземных резервуаров для его осуществления", МПК 6 B65G5/00, Е21В43/28 Дата публикации формулы изобретения: 1996.11.10]. Описаний спосіб включає створення резервуару шляхом динамічної обробки стінок резервуару трьома потоками, що формуються у вигляді дальнобійних стр уменів, що перехрещуються. Недолік описаного способу полягає у можливості утворення концентраторів напружень у стінках резервуару через нерівномірність динамічної обробки поверхонь резервуару і утворення ділянок з різним рівнем залишкового поверхневого напруження по поверхні стінки, наприклад, під час зміни напрямку струменю. Ліквідація ж концентраторів потребує наступної ретельної обробки стінок, оскільки навіть одержана гладка поверхня стінки може мати ділянки з різним рівнем залишкового поверхневого напруження Така додаткова обробка стінок суттєво підвищує вартість одержаного резервуару. У основу пропонованої корисної моделі поставлено задачу створення такого способу, який би дозволив зменшити вірогідність утворення концентраторів напружені. у стінках і стелі резервуару. Поставлена задача вирішується шляхом керування рівнем розчинника у резервуарі, а саме, пропонованим способом, який і відомий спосіб створення підземних резервуарів у формаціях кам'яної солі, включає операції буріння технологічної свердловини, встановлення обсадної та експлуатаційної колон, управління формоутворенням підземного виробітку шля хом подання розчинника до підземного виробітку до утворення резервуару заданої форми, а, відповідно до пропозиції, у якості розчинника використовують прісну воду, яку поетапно подають до підземного виробітку до рівня кожного виступу (карнизу) і витримують воду до вирівнювання виступу, потім викачують розеол і закачують прісну воду до рівня наступного виступу (карнизу) і витримують воду до вирівнювання останнього виступу, формуючи потрібну форму резервуару. Особливістю пропонованого способу є і те, що додатково виконують обробку поверхні підземного виробітку лінійними короткоуповільненими вибухами. Статична обробка стін і стелі підземного виробітку прісною водою до утворення резервуару потрібної форми дозволяє суттєво знизити рівень залишкового поверхневого напруження поверхні резервуару і тим самим знизити вірогідність його руйнування через дію гірського тиску. У прикладених до опису графічних матеріалах показані найбільш розповсюджені види дефектів форми підземних резервуарів: На Фіг.1 - конусоподібна форма підземного резервуару; На Фіг.2 - графиноподібна форма підземного резервуару; На Фіг.3 - гантелеподібна форма підземного резервуару; На Фіг.4 - ялинкоподібна форма підземного резервуару. Приклад. Виконують операції буріння технологічної свердловини у формації кам'яної солі, створення підземної порожнини, встановлення обсадної та експлуатаційної колон, формування підземного резервуару заданої форми шляхом поетапного подання розчинника - прісної води - до підземного виробітку. Форму підземного резервуару у формації кам'яної солі і під час його створення і наступної експлуатації періодично досліджують методом акустичного контролю. У випадку виявлення дефектів у формі підземного резервуару виконують її корекцію шляхом поступового розчинення ділянок масивів кам'яної солі, які утворюють дефектні виступи, а у випадках великої пласкої стелі створюють куполоподібну стелю. Коригування форми резервуару виконують шляхом його експлуатації прісною водою. Процес видачі при цьому виконують так: до рівня виступів (карнизів), що показані на Фіг.2, 3, 4 пунктирною лінією, виконують витиснення продукту. Потім на строго заданий розрахунковий період витиснення продукту зупиняють. Максимальне розчинення солі відбувається у верхній частині шару води, тому карниз інтенсивно розчинюється, у той час як у нижній частині підземного резервуару розчинення стінок майже не відбувається, а верхня частина резервуару є заповненою нафтопродуктом. У резервуарі (Фіг.4) за один цикл видачі нафтопродукту фронт прісної води послідовно переміщують від виступу до виступ у, розчинюючи в них сіль шляхом встановлення (регулювання) заданого рівня прісної води. Час витримки рівня прісної води у підземному резервуарі визначають так: розраховують об'єм кам'яної солі, який потрібно розчинити (на Фіг.1 - це об'єм сегменту вгорі, на Фіг.2 - сегмент за виключенням циліндру, на Фіг.3 і 4 - це об'єм кільцевої фігури з перерізом у вигляді трикутника або сегменту). Експериментально визначено величину розходу прісної води, яка становить 7,2м 3 на розчинення 1м 3 кам'яної солі. Розраховують загальний об'єм води на розчинення всього об'єму окремого виступу або формування куполу. Швидкість розчинення кам'яної солі при статичному положенні розчинника - прісної води, що встановлено експериментальне, співвідноситься з динамічним режимом як 1:5. Виходячи з наведених закономірностей, виконують розрахунок часу (і кількість циклів видачі прісної води) витримки рівня прісної води у виступ у (карнизу). Куполоподібну стелю підземного резервуару у випадку пласкої стелі (Фіг.1) формують так. Видачу продукту і розчинну дію прісної води виконують більш плавно. Витримка рівня прісної води продовжується протягом 1-2 діб, потім видають невелику, визначену розрахунком порцію нафтопродукту і тим самим рівень прісної води переміщують вище. Послідовність таких операцій дозволяє сформувати куполоподібну стелю, яка є стійкою до гірського тиску, а також ліквідувати "сліпі" кармани. Розрахунок необхідної кількості прісної води для коригування форми підземного резервуару у формації кам'яної солі визначають так: Q=V×7,2, де Q - теоретичний об'єм прісної води необхідний для розчинення заданого об'єму кам'яної солі, м 3; V - об'єм кам'яної солі, яку треба розчинити, м 3; 7,2 - експериментально визначений об'єм прісної води, що необхідний для розчинення одного кубічного метра кам'яної солі. Визначений за наведеною вище формулою об'єм прісної води відповідає динамічному процесу розчинення кам'яної солі, а при статичному процесі об'єм прісної води повинно збільшити у п'ять разів. Наприклад, об'єм виступу дорівнює приблизно 10000м 3, а тому теоретичний об'єм прісної води необхідний для розчинення заданого об'єму кам'яної солі при динамічному процесі розчинення дорівнює 10000х7,2=72000м 3, а при статичному -72000х5=360000м 3. При об'ємі підземного резервуару 100000м 3 ця кількість води може бути прокачана за чотири видачі нафтопродукту прісною водою. Для інтенсифікації процесу розчинення ділянок кам'яної солі на стінах та на стелі використовують методи збільшення поверхні контакту кам'яної солі з розчинником. Це метод кульової перфорації або метод лінійних коротко сповільнених вибухів. Другий метод є більш ефективним, тому автори рекомендують саме його. Для його використання застосовують трос, верхній кінець якого закріплюють на валу лебідки, а на нижній частині тросу закріплюють вантаж, щоб трос займав вертикальне положення. Вище вантажу на тросі закріплюють заряди вибухової речовини, які з'єднують кабелем з пристроєм для ініціювання вибуху. Згаданий пристрій розміщують на безпечній відстані від скважини. У якості вибухови х речовин використовують три типи бризантних вибухови х речовин - тринітротолуол, гексоген та октоген у вигляді пресованих або литих зарядів. Трос з зарядами вибухової речовини опускають через основну обсадну колону до створюваного підземного резервуару на рівень карнизоподібного виступу. Виконують організаційні міроприємства щодо дотримання правил безпеки і ініціюють вибух зарядів на карнизоподібних виступах з мікросповільненням. У результаті вибуху відбувається руйнування карнизоподібного виступу, розущільнення солі у зоні дії вибухової хвилі, збільшується площа контакту розчинника (прісної води) з кам'яною сіллю, що прискорює процес її розчинення. Фрагменти зруйнованого карнизоподібного виступу падають на дно створюваного підземного резервуару і, оскільки подання розчинника (прісної води) відбувається у придонну частину резервуару, ці фрагменти швидко розчинюються і видаляються з розсолом. Після виконання всіх операцій щодо коригування форми підземного резервуару виконують його дослідження методом акустичного контролю і визначають відповідність форми визначеним вимогам.