摘要：针对目前国内盐矿普遍发育厚夹层的问题,通过室内实验、数值模拟和现场试验,分析厚夹层是否可以垮塌,以实现上下盐层连通,扩大单腔储气空间。分析夹层的水溶机理、水浸后力学参数变化规律后发现：水浸后夹层呈蜂窝状溶解且产生裂缝,利于剥落,剥落残渣占据空间较小;水浸后夹层力学强度明显降低,易发生破坏,有利于夹层垮塌。利用夹层垮塌临界跨度计算模型可预测夹层垮塌时机,通过数值模拟获得了厚夹层垮塌规律,表明夹层厚度越小,夹层埋深、腾空跨度和盐腔高度越大,夹层垮塌的可能性越大。提出了“充分浸泡夹层、二次建槽”的设计思路,针对某储气库12 m厚夹层进行造腔试验设计,并在2口井进行了现场试验,表明厚夹层可以垮塌,且增加了造腔高度,提高了单腔工作气量,具有技术和经济可行性。

关键词：盐穴储气库 厚夹层 夹层垮塌 水溶机理 水浸力学参数 

单位：中国石油勘探开发研究院廊坊分院; 河北廊坊065007; 中国石油天然气集团公司油气地下储库重点实验室; 河北廊坊065007; 中国石油东部管道有限公司; 上海200122; 中国石油对外合作部; 北京100007; 中国石油渤海钻探工程有限公司第二录井分公司; 河北沧州062552