盐穴地下储气库密封性的测试与评价
来源：未知
发布日期：2019-09-27 14:38【大 中 小】
盐穴地下储气库 （简称“盐穴储气库”） 是 在较厚的盐层或盐丘中通过水溶形成的用于储存 天然气的人工洞穴 。盐穴储气库的密封性 （即 机械完整性） 直接关系到储气库的储存能力及运 行安全 ，在储气库的建造期乃至运行期应对 其密封性进行测试与评价，以确保储气库可以长 久安全运行。
1 测试区域
整体盐穴储气库系统的密封性主要由注采气 井密封性和腔体 （包括腔颈） 密封性两部分组 成。一般来说，大多数的密封性测试仍仅对注采 气井的机械完整性进行评价，其原因主要归纳为 以下两个方面。
1） 从工程角度来讲，盐岩的渗透率非常低， 因此几乎可以认为盐岩是不可渗透的。相比于腔 体 （包括腔颈），天然气从注采气井处泄漏的可 能性则大得多。
2） 腔体的体积一般大于 100000 m3 ，如果将 腔体及注采气井作为整体进行测试，测量误差 大。如果仅对体积较小的注采气井进行测试，则 测试的灵敏度及准确性高。
基于上述原因，一般只进行注采气井的密封 性评价，而对注采气井密封性的评价主要是为了 测试最后固井套管鞋处的机械完整性。
2 测试压力
一般来说，最后固井套管鞋处的测试压力不 应大于腔体的最大许用操作压力，而最大许用操 作压力应由盐穴的埋深及其所处区域地层的岩石 力学性质来确定。
3 测试流体
测试流体一般选用中惠普氮气发生器作为测试气体源，由于氮气的黏度远远低于 液体，使用氮气可以检测到非常微小的泄漏，因 此最常选用氮气作为测试流体。
4 测试方法
按照测试标准的不同，主要分为定性测试法 和定量测试法两种方法。
4.1 定性测试法 API RP 1114 水溶洞穴地下储库设施的设计 推荐作法中介绍了一种氮气-卤水测试 （Nitrogen and Brine Test，NBT）法，其为典型的定性测 试法，该测试方法以腔体压力及气水界面的变化 来判断系统密封性是否合格。然而除了泄漏之外 盐岩蠕变、卤水热膨胀以及卤水渗透等因素也可 导致腔体压力及气水界面的变化 。测试时上述 因素综合在一起将对测试结果产生复杂的影响， 对系统密封性的评价造成干扰，降低了测试的准 确性。
4.2 定量测试法
定量测试法通过电测工具等仪器获得测试期 间井内温度，压力及气水界面位置等参数，根据 上述参数计算出不同时间点的井内氮气总质量， 进而利用质量平衡原理计算出氮气的表观泄漏速 率，以精确评估整体盐穴储气库系统的密封性。
KBB/UGS，DBI 以及 ESK 等德国公司一般选 用 150 L/d 作为测试标准，而其他公司，如法国 的 Geostock 公司等则一般选用 150 kg/d 作为测试 标准。 此外，系统内保持常压的部分 （固井水泥环 空及缓蚀剂环空等） 在测试中不应出现压力增 长，灌满水的方井中不应出现气泡。必须同时满 足上述标准才能认定系统的密封性合格。
5 结论
盐穴储气库的密封性直接关系到储气库的安 全运行以及投资效益，应在建造过程中对其进行 测试与评价。密封性的测试方法主要分为定性法 和定量法，由于定量法的准确度高且测量结果不 受腔体蠕变等因素影响，因此通常选用定量法来 测试并评价储气库系统的机械完整性。
