Q/SY
中国石油天然气集团公司企业标准
Q/SY 1416—2011
盐穴储气库腔体设计规范
Specification for design of salt caverns gas storage
2011一09一29 发布
2011一12一01 实施 目 次
前言 范围
二
1
2　术语和定义 3腔体设计基础 3.1地质条件调查 3.2精细地质描述 4腔体设计技术要求 4.1单腔设计技术要求 4.2腔群设计技术要求附录A（规范性附录） 腔体稳定性判据参考文献
5 前言
本标准按照GB/T 1.1一2009 给出的规则起草。 本标准由中国石油天然气集团公司标准化委员会天然气与管道专业标准化技术委员会提出并
归口。
本标准起草单位：西气东输管道分公司、中国石油勘探开发研究院廊坊分院、中科院武汉岩土力学研究所。
本标准主要起草人：屈丹安、杨海军、张昱文、杨春和、丁国生、李银平、李建君、巴金红、史辉、徐宝财、袁坤、焦雨佳。 盐穴储气库腔体设计规范
1范围
本标准规定了盐穴储气库地质设计基本原则。 本标准适用于盐穴储气库的腔体地质设计。
2术语和定义
下列术语和定义适用于本文件，术语 2.1～2.5 的示意图见图1。
6
9
9
10
10
8
1一顶板；2一盐腔高度；3一底板；4一腔体最大直径；5一矿柱宽度；6一上覆地层；7一下伏地层；
8一盐层；9一套管鞋；10一脖颈；11一盐穴（腔体）；12一不溶物
图1盐穴及其要素示意图
2. 1
盐穴 salt cavern 通过人工溶漓方式在盐岩地层内形成的地下洞穴，盐穴也可称为腔体。 2. 2
顶板 salt roof 经溶漓后腔体顶部保留的盐岩体。
2.3
底板 salt bottom 经溶漓后腔体底部保留的盐岩体。
2. 4
脖颈 cavern neck 生产套管鞋与腔顶之间的裸眼井段。
2. 5
矿柱salt pillar 相邻腔体之间保留的盐岩体。
2. 6
矿柱宽度 pillar width 相邻腔体边界之间的最小距离。
2.7
腔群 ? cavern group 定范围内多个腔体的集合体。
2.8
上限压力 maximum operation pressure 腔体运行过程中允许的最大压力。
2.9
下限压力 minimum operation pressure 腔体运行过程中允许的最小压力。
2.10
最大注采气速率 maximum injection/production flow rate 腔体运行过程中允许的最大天然气注采速率。
3腔体设计基础
3.1地质条件调查 3.1.1 基本要求
应利用已有的地球物理、地质、钻井资料落实盐岩体的分布、盐层断裂系统的发育状况、盐岩矿床的分布范围、产状、品位、内部夹层及其总体分布规律等。 3.1.2　内容
地质条件调查应包括以下内容： a） 建库区域构造活动、断层发育状况及侵入岩体的活动。 b) 地面到目的层底界以下 100m的所有地层分布 c） 区域构造应力、沉积背景对盐岩层的影响。
所有非盐岩层的分布及对建库区域密闭性的影响。 e) 含水层的分布。
d) f) 气库腔体边界以外300m范围内所有已完钻井对储气库的影响。 g) 如在气库腔体边界以外300m范围内，盐岩层过渡为非盐岩地层，应调查其对天然气的密闭
性能。 h） 地震地质情况。
3.1.3 成果图件 3. 1.3.1 平面地质图件
一般平面图应包括： a) 地形图（1：10000）。 b) 盐岩顶面构造图（1：10000～1：50000）。 c) 盐岩底面构造图（1：10000～1：50000）。 d) 盐岩厚度等值图（1：10000～1：50000）。 e) 侵入岩顶面构造图（1：10000～1：50000）。 f) 侵入岩底面构造图（1：10000～1：50000）。 g) 沉积相带分布图（1：10000～1：50000）。 h） 气库范围及距工区边界300m范围之内所有已完钻井井位及地下设施位置的平面图
(1: 10000～1: 50000)。 i）其他图件。
3. 1. 3. 2 剖面地质图件
剖面地质图应包括： a） 区域构造发育史图。 b） 典型地震剖面图。 c) 典型地质剖面图。 d) 沉积相带面图。 e) 其他图件。
3. 1. 3.3 综合柱状图
综合柱状图应包含地质年代、地层划分、岩性及岩性描述、典型测井曲线、沉积环境等信息。 3. 2 精细地质描述 3. 2. 1 基本要求
应查明气库范围内： a） 盐岩层的数目、厚度、产状、空间展布及埋藏深度。
盐岩层的构造、断裂发育程度。 c) 盐岩层夹层的性质、产状、形状、厚度及分布情况和变化规律。 d) 盐岩层的开采状况。 e) 盐岩上覆地层分布规律，建立包括盐岩上覆地层在内的三维地质模型。
b)
3. 2. 2 内容 3.2.2.1一般分析内容
般分析内容应包括： a) 盐岩层分布及变化规律。 b） 盐岩层的构造及断裂特征。 c) 盐岩的物理、化学性质。
3. 2. 2. 2 重点分析内容
重点分析内容应包括： a） 盖层分布及密封性评价。 b） 夹层分布及密封性评价。 c) 侵入岩分布及密封性评价 d） 盐岩的力学性质。
3. 2. 2. 3 开采现状分析
应对气库范围内已有腔体和开采现状进行分析，评价其对设计腔体的潜在影响。 3.2.2.4地面沉降分析
根据现有资料对地面沉降进行分析和评价。 3. 2. 3 成果图表 3. 2. 3. 1 成果图件应包括：
a) 盐岩层顶面构造井位图（1：10000）。 b) 盐岩层厚度等值线图（1：10000） c) 盐层氯化钠含量等值线图（1：10000）。 d) 盐层段典型剖面图。 e) 盖层厚度等值线图 (1:10000)。 f) 其他图件。
3. 2. 3. 2 成果表格应包括：
a) 构造、断层要素表。 b) 小层数据表。 c) 盐岩组分分析数据表。 d) 盐岩力学分析数据表。 e) 夹层组分分析数据表。 f) 夹层力学分析数据表， g) 夹层突破压力数据表。 h) 溶蚀速率数据表。 i) 其他表格。
4腔体设计技术要求
4.1单腔设计技术要求 4.1.1基础资料
基础资料具体内容见3.1.3和3.2.3所列的成果图件及表格。 4.1.2单腔设计的技术要素 4.1.2.1腔体在盐层中的位置
腔体在盐层中的位置应根据以下条件确定： a）J 顶板厚度根据稳定性及密封性评价确定。 b）生产套管鞋位置根据稳定性及密封性评价确定。 c）底板厚度根据稳定性及密封性评价确定。
4.1.2.2腔体形态
设计时应依据实际地质情况，并根据稳定性评价确定腔体的形态，包括腔体高度、最大直径、有效体积等参数。 4.1.2.3上限压力
上限压力应满足以下条件： a）应不超过储库上覆地层压力及破裂压力的80%。 b）破裂压力应由试验确定。
4.1.2.4　下限压力
应满足腔体稳定性要求，腔体的稳定性评价执行附录A。 4.1.2.5最大注采气速率
最大注采气速率应： a）满足盐穴稳定性评价后的设计要求 b）考虑注采气井井口、井筒对温度及压力变化的要求。
4.1.3成果资料
应提交单腔优化设计报告，包括： a）单腔技术参数表。 b）单腔技术参数示意图。
4.2腔群设计技术要求 4.2.1基础资料
基础资料具体内容见3.1.3以及3.2.3所列的成果图件及表格。 4.2.2腔群设计的技术要素 4.2.2.1矿柱宽度
应根据腔群稳定性评价结果而定 4.2.2.2腔体与其他地面设施之间的水平距离
应保证钻井和修井作业正常进行。