地下盐穴储油机理

利用盐能溶于水的特性，采用打井注水冲刷的方法，在盐岩中排出被溶于水的盐而构筑成洞穴，在洞穴中储存油品，即称为盐岩洞库。在外力长期作用下，盐岩毛细孔会因塑性变形而闭塞，具有很好的气密性和液密性。盐岩与各种油品和液化气接触时，不发生化学变化，不溶解，不影响油品和液化气的质量。因此、在盐岩中构筑地下油库是一种理想的储油方式。1.地下盐穴的构筑条件⑴要有足够的岩盐厚度。一般说来，岩盐层的厚度越大，构筑的盐穴就越大。厚度达40～80米的岩盐中，可以构筑10万～40万立方米的洞穴；厚度达300米以上的岩盐层可以构筑50万～150立方米的洞穴。⑵地下盐穴的设置深度。为平衡盐穴中所储油品或液化气的工作压力，要求每0.1兆帕的工作压力有4.5米厚的盐穴顶部覆盖层。如果覆盖层的气密性得不到保证时，则盐穴应置于地下水位以下的一定深度，使地下水的液柱压力足以平衡洞穴中的工作压力。⑶岩盐的纯度越高越好。建造地下储库的岩盐中，非水溶性杂质的含量一般不应大于15%，最多不得超过40%。而且构筑盐穴储库的地方要有充足的淡水，这样卤水可被充分利用或有安全的排放地点。2.地下盐穴储油机理⑴盐岩造腔盐腔的建造过程实际上就是一个水溶的过程，将淡水（地表水或地下水）用泵通过造腔管柱泵入盐层，将盐层融化，溶盐后再从井下抽出，返出地面加以处理或利用。经过连续循环，盐层中的腔体越来越大，形成溶洞，最终达到设计要求。⑵注油方法地下盐穴溶腔形成后，向溶腔中注入原油，将溶腔中的盐水顶替出来，就完成了溶腔石油储备库的建设。⑶盐穴储油库的采出工艺溶腔完成原油注入后，进入生产。在正常生产过程中，需要从盐岩库提取油品，这就需要采用先进成熟的技术和选择合理的注买工艺参数，进行注采方式和工艺的设计，确保储备库长期安全运行。其中关键的储油工艺是地面注采工艺方案、处理方案以及储备库地面集输管网建设方案等一些列设计的基础，因此如何将盐穴储存的原油采出来，对油库的建设至关重要。储存在盐穴中的原油，采出工艺的方法有饱和盐水采出法、淡水替油法、压缩气体举替法、浸没式泵抽油法。4.用地下盐穴作为储库具有诸多优点第一，投资省。储存油品时，其投资只相当于地面库的1/3；储存液化气时，其投资只相当于地面库的1/20。第二，占地少。一个几十万立方米盐穴的井口装置只占地几十平方米，一个1000万立方米地下盐穴储库的地面设施只占地2万平方米。而一个5万立方米的地面油库，不包括铁路专线需占地16万平方米。第三，耗材少，且施工方法比较简单，盐穴的构筑还可以实现自动控制。第四，安全性好，基本上消除了盐穴内发生火灾和爆炸的可能性，更有利于战备。第五，易存储。采用油卤置换法收发油，基本消除了油品的蒸发损耗，而且油品在盐穴长期储存不易变质。第六，环境效果好。地下水封石洞油罐与地面油罐相比，由于占地面积小，可不破坏自然景观，操作运行时基本无油气排放，事故率低，有利于环境保护。第七，装卸速度快。一般地下油库建在沿海或沿江地区，油品主要为船运，所用泵的排量比较大，洞罐容量大，因而卸船速度快，可减少港口作业时间。内陆地下油库建在化工基地附近或油品输送管道附近，因而也可以使用大输量油泵。5.地下盐穴储库存在的不足首先，岩盐的分布地区与需要建储库的位置不一定相符，因而在库址选择上受到自然条件的限制。很难利用现有的铁路、港口、长输管线等储运设施等，需要新建或改扩建。其次，地下情况复杂需要详细的地质勘察资料。在正常开采过程中需要有较强的勘探、开发及地面工程的技术支持。第三，为达到盐穴储库的预期形状和大小，必须掌握比较复杂的溶腔控制技术并拥有先进的溶腔检测手段，还需要较多的淡水资源。6.我国盐穴储油库发展概况与前景⑴我国能源消费日益增长对石油储备要求越来越高

随着我国经济不断发展，在过去10年石油消费也在迅速增加，从2005年的3.00亿吨增加到2014年的5.18亿吨，进口原油所占的比重也从原来的40%增加到近60%，对外依存度不断提高。

⑵我国石油储备仍以地上罐和地下水封岩洞为主

目前，我国石油储备规模与国际能源署所建议的90天安全战略储备量差距较大。据悉，我国战略储备计划分三期，到2020年完成石油储备基地的建设，届时国家石油储备能力提升到约8500万吨，相当于90天的石油净进口量。

国家石油储备一期工程包括4个储备基地（包括浙江镇海和岱山、山东黄岛和辽宁大连），均采用地面罐方式，共储备原油1243万吨。二期项目正在建设，主要采用地上储罐和地下水封岩洞方式，三期项目正在选址，现有储库不能满足需求。⑶我国具备发展盐穴储油库得天独厚的自然优势

中国是世界产盐大国，以海水为原料生产的海盐居世界第1位；海盐、湖盐和井矿盐的总产量居世界第2位，仅次于美国。根据地质研究和勘查工作，截至1996年底，我国探明NaCl保有储量达4000余亿吨，广泛分布于17个省(区)，包括四川、云南、江苏、山东、浙江、湖南、湖北、江西等省（区）均探获了岩盐矿床。我国盐矿床的主要成盐时代为震旦纪、三叠纪、白垩纪和第三纪，其次是中奥陶世、早二叠世、侏罗纪和第四纪。其中白垩纪和第三纪盐矿床的资源是目前国内开发的主要对象，其埋藏深度大多在500~1500m之间，参照国外经验，该深度是适合国内建盐穴储油库的理想深度。

⑷有一定工作基础

国内首次探索建设盐穴储