具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

图1是相关技术提供的一种地下盐穴储气库的结构示意图。如图1所示，该盐穴储气库为单井盐穴储气库，该单井盐穴储气库包括直井1和与直井1连通的溶腔2。且直井1包括套管11和设置于套管11内的生产管柱12，套管11和生产管柱12之间设有封隔器13，生产管柱12内设有安全阀14。

其中，该单井盐穴储气库中的溶腔是采用水溶法形成的。具体过程为通过从直井的生产管柱向直井的井底注入清水，使清水溶解矿层中可溶盐，形成卤水21，因而使得矿层中的固态物质逐渐减少，从而在矿层中形成与直井连通的空腔，即溶腔2。而溶腔中不易溶解杂质和夹石，因在造腔过程中无法随着卤水21被排出到溶腔外，而堆积在腔体底部最终形成底坑22。

如图1所示，若矿层中可溶盐含量较多，则可以形成较大溶腔，底坑仅占据溶腔的小部分体积。而若矿层中可溶盐含量较少，则形成的溶腔中底坑占据了大部分的体积，使得形成的溶腔体积较小。

图2是相关技术提供的一种双井连通盐穴储气库的结构示意图。如图2所示，该双井盐穴储气库包括：两个盐穴，两个盐穴均具有直井1，两口直井1和分别与两口直井1连通的溶腔2，且两个溶腔2之间通过连通通道3连通，即两个盐穴通过连通通道3连通。两口直井1中均安装有生产管柱12，用于注入或排出天然气或者卤水。

如图2所示，该类双井连通盐穴储气库中矿层的含盐量较低，导致两口直井1的井底位置形成的溶腔2体积较小。即形成的底坑22距离直井1的井底位置较近，并且，底坑22中堆积的大小不一的夹石、杂质相互叠压和支撑，使得形成的底坑中含有大量的空隙，这些空隙会被卤水充填，使得底坑22会占据溶腔2的总体积的50％以上。并且，溶腔2内底坑22的上方也充满了卤水21，不便于用于储存石油、天然气等物质。因而使得现有的大量双井连通盐穴储气库处于闲置状态。

为了提高双井连通盐穴储气库的利用率，本公开实施例提供了一种双井连通盐穴储气库的扩容方法。图3是本公开实施例提供的一种双井连通盐穴储气库的扩容方法的流程图。如图3所示，该扩容方法包括：

步骤101：在两个盐穴的两井之间钻出与连通通道连通的扩容井。

其中，使扩容井可以与连通两口井的溶腔的连通道连通，从而将扩容井与双井连通盐穴储气库的两口井的溶腔也连通。

步骤102：对双井连通盐穴储气库进行多次扩容作业。

其中，扩容作业包括：

第一步，向两个盐穴的井内注入溶盐介质。

通过向两个盐穴的两口井注入溶盐介质，以溶解两个盐穴的溶腔内的盐类物质。即将盐类物质溶解于溶盐介质内形成的混合物，得到的混合物即为卤水。

第二步，向两个盐穴的井内注入驱替介质，将两个盐穴内的混合液从扩容井排出。

其中，混合液至少包括溶盐介质和两个盐穴中的盐类物质的混合物。即混合液可以包括两个盐穴中的盐类物质溶解在溶盐介质中的形成混合物和两个盐穴中本身存在的卤水，例如，盐穴的底坑的空隙中存在的卤水。

该驱替介质不溶于卤水且不会与卤水发生反应。因而通过向两个盐穴的两口井注入驱替介质，可以推动两个盐穴的溶腔内的卤水通过连通通道向扩容井移动，并最终使卤水被驱替至扩容井。

本公开实施例提供的双井连通盐穴储气库的扩容方法，首先通过在两个盐穴的两井之间钻出与连通通道连通的扩容井。也即是在矿层上处于双井连通盐穴储气库的两口直井之间的位置钻出扩容井。并使得钻出的扩容井能与连通两个盐穴的连通通道连通。然后，对双井连通盐穴储气库进行多次扩容作业。其中扩容作业包括向两个盐穴的井内注入溶盐介质，通过溶盐介质溶解双井连通盐穴储气库的两个盐穴的溶腔内未来得及溶解的可溶盐(即盐类物质)。该盐类物质多填充于两个盐穴的溶腔的盐层夹石中，因而与盐层夹石一起形成底坑并填充了双井连通盐穴储气库的大部分体积。即使得双井连通盐穴储气库的两个盐穴的底坑体积较大。此时通过向两个盐穴的溶腔中注入溶盐介质，可以让两个盐穴的溶腔的盐层夹石中的盐类物质溶解以形成卤水。由于盐类物质溶解后会变成液态的卤水，且随着盐类物质的逐步溶解使得底坑体积逐渐缩小，因而使得两个盐穴的溶腔内保留更多空闲空间。并且在将绝大部分的盐类物质溶解后，可以从两个盐穴的两口井注入驱替介质，该驱替介质不溶于卤水且不会与卤水发生反应，在随着两个盐穴的溶腔内注入的驱替介质逐渐增多，驱替介质会逐步填充两个盐穴的整个溶腔，并推动两个盐穴的溶腔内的卤水，从双井连通盐穴储气库的盐层夹石中的空隙向更深处移动，并最终将两个盐穴的溶腔内的卤水通过连通通道推至扩容井内。即使两个盐穴的溶腔内的空闲空间更多，从而扩充了双井连通盐穴储气库的体积。并且，利用驱替介质推动两个盐穴内的混合液向扩容井移动的过程中，两个盐穴的底坑的空隙中本身也存在一定量的卤水，该存在于底坑的空隙中的卤水也会被驱替至扩容井，从而进一步扩大盐穴的溶腔中可用于存储天然气的空间。最后，将扩容井内的卤水排出，使得卤水不会返回至双井连通盐穴储气库的溶腔，即可完成双井连通盐穴储气库的扩容。本公开实施例通过溶解两个盐穴的底坑内的可溶盐，并将形成的卤水通过钻出的扩容井排出两个盐穴的溶腔，使得双井连通盐穴储气库的体积大大增加，使得闲置的双井连通盐穴储气库能再度被利用，提高双井连通盐穴储气库的利用率。本公开实施例通过多次扩容作业能使得两个盐穴的底坑内的可溶盐得到最大程度地溶解，从而最大程度地增大双井连通盐穴储气库的体积。

图4是本公开实施例提供的另一种双井连通盐穴储气库的扩容方法的流程图。如图4所示，该扩容方法包括：

步骤201：在两个盐穴的两井之间钻出与连通通道连通的扩容井。

图5是本公开实施例提供的一种双井连通盐穴储气库的扩容第一阶段示意图。如图5所示，该扩容第一阶段为在两口直井1之间的位置钻出扩容井4。其中，钻出扩容井4的具体过程可以包括以下三步：

第一步，在两个盐穴的两井之间钻出扩容井。

其中，钻出扩容井的具体过程可以是：

可以选择连通通道3上的一点作为靶点，设置靶点后，通过钻井工具向靶点钻进，在矿层中钻出一个孔眼；然后，在沿孔眼的轴向向孔眼内安装套管并固定套管形成扩容井筒，以得到扩容井。这样形成的扩容井4可以在靶点处与连通通道3连通。

示例性地，如图5所示，扩容井筒41可以设置在矿层上处于两个盐穴的两口直井1之间的位置。这样扩容井筒41钻井完工后，使扩容井筒41的井底部分与两口井的溶腔2之间的连通通道3连通(即扩容井筒41与连通两个盐穴的连通通道3连通)，就实现了扩容井4同时与两个盐穴的两口井的溶腔2连通的目的。

由于卤水在连通通道3内的冲刷作用，使得连通通道3的直径相比盐矿开采过程中采用水平钻刚刚形成时有一定程度的变大，但是连通通道3的直径远小于盐穴的主体部分的直径，一般地球物理测井方法无法准确测量出连通通道的形状，根据盐穴的体积、不溶物含量以及井下作业记录，可以反演出盐腔的形状变化，并预测出连通通道的形状，结合连通通道的形状可以便于确定靶点。

第二步，在扩容井内安装扩容内管和扩容外管，扩容外管同轴套装在扩容内管上，扩容内管的长度大于扩容外管的长度。

示例性地，如图5所示，在扩容井筒41的内安装同轴间隔套装的扩容内管42和扩容外管43。扩容内管42和扩容外管43均从扩容井的井口位置为起点向扩容井的井底延伸。且扩容内管42的长度大于扩容外管43的长度，即扩容外管43相较于扩容内管42更加接近于扩容井的井底。

其中，扩容内管42和扩容外管43之间的环空以及扩容内管42均可以作为输送介质的通道，这样通过设置同轴设置的扩容内管42和扩容外管43便于扩容井内物质的注入和排出。

本公开实施例中，为了防止扩容外管43与扩容井筒之间的环空会影响扩容井内物质的注入和排出，通过在扩容外管43与扩容井筒之间设置封隔器，以隔断扩容外管43与扩容井筒之间的环空，从而阻止扩容井内物质的注入和排出。

同时，扩容内管42内设有可以设置安全阀，当地面或井下出现异常时，通过地面控制系统能够及时切断扩容内管42，防止向扩容井内的注入物质或避免扩容井内的物质向外排出，从而确保作业安全。

第三步，通过扩容内管42向扩容井筒的井底注入溶盐介质，在扩容井4的井底形成扩容井溶腔44。

在扩容井4的井底形成扩容井溶腔44的具体步骤可以包括：在形成扩容井4之后，在扩容井4的井底进行水溶造腔作业，以形成连通扩容井4和连通通道3的扩容井溶腔44。

如图5所示，扩容井4通过扩容井溶腔44与连通通道3连通。由于地层倾角以及岩性变化，在钻设扩容井4的过程中通常会与靶点存在误差，使得扩容井4与连通通道3之间没有相连，因此在形成扩容井4后，通过水溶造腔作业，可以形成扩容井溶腔44，使扩容井溶腔44与连通通道3连通，从而使扩容井4可以与连通通道3相连。

在进行水溶造腔时，具体可以采用以下方法：

通过水溶造腔作业在扩容井4的井底形成初始溶腔。然后，通过在扩容井4的扩容内管42向两个扩容井4的井底进行注水作业，当扩容井4井口有卤水排出时，停止注水。当扩容井4井口无卤水排出时，重复水溶造腔作业和注水作业，直至扩容井4井口有卤水排出。通过逐步注水进行水溶造腔作业，使得初始溶腔的直径逐渐增大，以得到最终和连通通道3连通的扩容井溶腔44(参见图5)。即通过扩容内管42向扩容井筒的井底位置注入清水，利用清水溶解矿层中的可溶盐，使得矿层中形成一个与连通通道3连通的扩容井溶腔44，从而得到与连通通道3连通的扩容井。

可选地，矿层中可溶盐溶于清水后会形成卤水，此时可以通过从扩容外管43向扩容井的扩容井溶腔44中注入驱替介质，例如天然气。以驱使扩容井的溶腔内的卤水从扩容内管42排出，以使得扩容井溶腔44内有较多的空腔便于后续吸收从双井连通盐穴储气库的溶腔中驱替而来的卤水。

上述实现方式中，通过在扩容井的底部形成扩容井溶腔，能方便扩容井在后续流程中吸收从双井连通盐穴储气库的溶腔驱替而来的卤水。同时扩容井溶腔也增大了扩容井与连通通道之间的接触面积，从而便于卤水更容易从双井连通盐穴储气库的溶腔进入到扩容井内。

步骤202：向所述两个盐穴的井内注入驱替介质，将两个盐穴的溶腔内的原始卤水从扩容井排出。

其中，原始卤水为两个盐穴的溶腔内原始存在的卤水。也即是，在进行本公开的双井连通盐穴储气库的扩容方法之前存在于两个盐穴的溶腔内的。

图6是本公开实施例提供的一种双井连通盐穴储气库的扩容第二阶段示意图。如图6所示，该扩容第二阶段为将双井连通盐穴储气库中两口直井1内的原始卤水51驱替至扩容井4。且具体的驱替过程可以包括以下两步：

第一步，在双井连通盐穴储气库的两口井内安装注排装置，注排装置从两个盐穴的两口井的井口延伸至两个盐穴的的溶腔。

其中，注排装置可以包括：第一注排管15和第二注排管16，第一注排管15同轴套装在第二注排管16上，第二注排管16的长度大于第一注排管15的长度。

示例性地，如图6所示，在两个盐穴的两口井的内安装同轴间隔套装的第一注排管15和第二注排管16。第一注排管15和第二注排管16均从两个盐穴的两口井的井口位置为起点向两个盐穴的两口井的井底延伸。且第二注排管16的长度大于第一注排管15的长度，即第一注排管15相较于第二注排管16加接近于两个盐穴的两口井的井底。

其中，第一注排管15和第二注排管16之间的环空以及第二注排管16均可以作为输送介质的通道，这样通过设置同轴设置的第一注排管15和第二注排管16便于两个盐穴的两口井内物质的注入和排出。

本公开实施例中，为了避免第一注排管15和第二注排管16之间的环空会影响两个盐穴的两口井内物质的注入和排出，通过在第一注排管15和第二注排管16之间设置封隔器，以隔断第一注排管15和第二注排管16之间的环空，从而阻止两个盐穴的两口井内物质的注入和排出。

第二步，通过注排装置向两个盐穴的溶腔注入驱替介质，使原始卤水的液位不高于两个盐穴的底坑的表面。

其中，底坑是盐穴建造初期，盐穴内没有来得及溶解的可溶盐掉落至盐穴底部堆积而成的。

其中，原始卤水的实时液位高度可以通过检测两个盐穴的井的井口压力以及原始卤水的密度进行建模计算得到。具体计算过程可以参见相关技术。两个盐穴的底坑的表面位置，可以采用声呐测量，以确定出两个盐穴的底坑的深度位置，通过深度位置以确定两个盐穴的底坑所在表面。

结合上述注排装置的结构可知，第二步可以包括：通过第一注排管15向两个盐穴的溶腔注入驱替介质，例如，天然气。随着注入的天然气6逐渐增多，天然气6会逐步填充两个盐穴的整个溶腔2，并推动两个盐穴的溶腔2内的原始卤水51，从双井连通盐穴储气库的盐层夹石中的空隙向更深处移动，并最终将两个盐穴的两口井的溶腔2内原始卤水51推至扩容井4内。

如图6所示，该阶段下，原始卤水51的液位高度是趋近于与两个盐穴的底坑22的表面平齐的。即此时两个盐穴内的绝大部分原始卤水51均会进入两个盐穴的盐层夹石中的空隙，并通过连通通道3驱替至扩容井4的扩容井溶腔44内。因而原始卤水51的液位就会不高于两个盐穴的底坑22的表面，使得两个盐穴的溶腔具有较多可以填充天然气的空间。

结合上述扩容井内设置的扩容内管42和扩容外管43可知，步骤202中将两个盐穴的溶腔内的原始卤水从扩容井排出可以包括：通过从扩容外管43向扩容井的扩容井溶腔44中注入驱替介质，例如天然气6。以驱使扩容井4的扩容井溶腔44内的原始卤水51从扩容内管42排出。

步骤203：对双井连通盐穴储气库进行多次扩容作业。

由于每循环一次扩容作业所能溶解的底坑内的盐类物质有限，因此双井连通盐穴储气库所扩大的体积也有限。因而可以通过多次循环扩容作业使得两个盐穴的底坑内的可溶盐得到最大程度地溶解，从而最大程度地增大双井连通盐穴储气库的体积。

步骤203中具体何时停止循环扩容作业可以采用以下两种方式确定。

第一种，可以在循环一定次数的扩容作业后(例如，3至5次)，对盐穴的容积进行勘测。若盐穴的容积达到预期容积大小后即可停止进行扩容作业；若盐穴的容积未达到预期容积大小，则继续循环扩容作业，直至盐穴的容积达到预期容积大小。

第二种，可以检测从扩容井排出的卤水的浓度，排出的卤水浓度越低，表明盐穴内未溶解的盐越少，此时盐穴内可用于扩容的空间就越小。

示例性地，若从扩容井排出的卤水的浓度不高于预期浓度(例如，5％至10％)，即可停止进行扩容作业；若从扩容井排出的卤水的浓度超过预期浓度，则继续循环扩容作业，直至排出的卤水的浓度不高于预期浓度。

其中，扩容作业包括：

第一步，向两个盐穴的井内注入溶盐介质。

第一步中通过向两个盐穴的两口井注入溶盐介质，以溶解两个盐穴的溶腔内的盐类物质。即将盐类物质溶解于溶盐介质内形成的混合物，得到的混合物即为卤水。

图7是本公开实施例提供的一种双井连通盐穴储气库的扩容第三阶段示意图。如图7所示，该扩容第三阶段为在两个盐穴的两口直井内注入溶盐介质形成卤水，以及驱替溶解有可溶盐的溶盐介质至扩容井4的过程。其中，注入溶盐介质过程如下：

结合上述注排装置的结构可知，如图7所示，第一步中注入溶盐介质的过程可以包括：从第二注排管16向两个盐穴的溶腔2注入溶盐介质。

其中，溶盐介质可以是水，由于两个盐穴的溶腔的原始卤水均驱替至两个盐穴的盐层夹石中的空隙和扩容井内，因而此时再注入水，可以增大水和底坑的接触面积，从而确保清水能与底坑中尚未溶解的可溶盐充分接触，以使得可溶盐溶于清水形成卤水。

扩容作业的第一步中，通过向两个盐穴的溶腔中注入水，可以让两个盐穴的溶腔的盐层夹石中的盐类物质得以溶解形成卤水。由于盐类物质溶解后会与液态溶盐介质混合形成卤水，且随着盐类物质的逐步溶解使得底坑22体积逐渐缩小，因而使得两个盐穴的溶腔2内保留更多空闲空间。

第二步，向两个盐穴的井内注入驱替介质，将两个盐穴内的混合液从扩容井排出。

其中，混合液至少包括所述溶盐介质和所述两个盐穴中的盐类物质的混合物。即混合液可以包括两个盐穴中的盐类物质溶解在溶盐介质中的形成混合物和两个盐穴中本身存在的卤水，例如，盐穴的底坑的空隙中存在的卤水。

第二步中注入的驱替介质不溶于卤水且不会与卤水发生反应。因而通过向两个盐穴的两口井注入驱替介质，可以推动两个盐穴的溶腔内的卤水(溶解有可溶盐的溶盐介质)通过连通通道向扩容井移动，并最终使溶盐介质被驱替至扩容井。

结合上述注排装置的结构可知，如图7所示，扩容作业的第二步中注入驱替介质的过程可以包括：从第一注排管15向双井连通盐穴储气库的溶腔2注入驱替介质。

其中，如图7所示，驱替介质可以是天然气6，由于天然气6不溶于卤水且不会与卤水发生反应，在随着两个盐穴的溶腔2内注入的天然气6逐渐增多，天然气6会逐步填充两个盐穴的整个溶腔2，并推动两个盐穴的溶腔2内的卤水(溶解有可溶盐的溶盐介质52)，从两个盐穴的盐层夹石中的空隙向更深处移动，并最终将两个盐穴的两口井的溶腔2内溶解有可溶盐的溶盐介质52推至扩容井4内。

结合上述扩容井内设置的扩容内管42和扩容外管43可知，扩容作业的第二步中将两个盐穴内的混合液从所述扩容井排出可以包括：从扩容外管43向扩容井的扩容井溶腔44中注入驱替介质，例如天然气6。以驱使扩容井的扩容井溶腔44内的溶解有可溶盐的溶盐介质52从扩容内管42排出扩容井。

上述排出溶盐介质的过程中，两个盐穴的两个井内均同时注入驱替介质，从而和扩容井4内注入的驱替介质一起向扩容井4的扩容井溶腔44内的溶盐介质52施压，驱使扩容井4的扩容井溶腔44内的溶盐介质52从扩容内管42排出扩容井4。

本公开实施例通过溶解双井连通盐穴储气库的底坑内的可溶盐，并将形成的卤水通过钻出的扩容井排出双井连通盐穴储气库的溶腔，使得双井连通盐穴储气库的体积大大增加，并且，利用天然气推动两个盐穴内的溶解有可溶盐的溶盐介质向扩容井移动的过程中，两个盐穴的底坑的空隙中本身也存在一定量的卤水，该存在于底坑的空隙中的卤水也会被驱替至扩容井，从而进一步扩大盐穴的溶腔中可用于存储天然气的空间，即增大双井连通盐穴储气库的体积。使得闲置的双井连通盐穴储气库能再度被利用，提高双井连通盐穴储气库的利用率。

以上，并非对本公开作任何形式上的限制，虽然本公开已通过实施例揭露如上，然而并非用以限定本公开，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本公开技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本公开技术方案的内容，依据本公开的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本公开技术方案的范围内。