夏季天然气地下储气库的优化运行分析

由于储库地质构造的非均质性以及储层存储和传输流体能力的不同，若库内并的注入量不合理，可能导致压缩机消耗功率过大，甚至局部压力升高过快，使天然气溢失甚至发生危险，通过建立水驱气藏型天然气地下储气库的注采动态数学模型，确定出储库注气时的压力、含水饱和度变化的动态特征，以储库压缩机站的功率最小消耗量为目标函数，以给定时间内城市剩余天然气总额和注入时各单井压力、含水饱和度的限制为约束条件，来确定库内各单井的最佳注入量，编制出夏季储库最优运行方案，为实际地下储气库注气过程的优化运行提供理论依据。     

底水驱枯竭气藏型天然气地下储气库注采动态的数值模拟

通过建立底水驱枯竭气藏型天然气地下储气库的注采动态数学模型,采用分数步长解法,以储库平均地层压力和含水饱和度的动态变化为目标函数,数值模拟出储气的历史过程,预测储库的储存容量,研究储库注采的动态特征。     

含水层型地下储库惰性气体作垫层气数值模拟

以廉价的惰性气体代替天然气作为含水层型地下储气库垫层气时,不同气体之间的相互掺混会影响回采气的质量,因此,确定储库内气体浓度动态分布情况非常重要.通过建立气水渗流模型及气体扩散模型,采用有限元法,对封闭边界条件储库的建库及工业运行过程进行模拟,分别对单井注氮单井注采天然气及从边缘井注氮中心井注采天然气这两种情况下,储库压力、含水饱和度、气体浓度的动态变化情况进行分析.单井情况下,停止回采时,回采气中氮气浓度达9.665%,说明由于对流及扩散作用,氮气与天然气存在一定程度的混合.多井情况下,停止回采时,氮气浓度只有0.094%,说明多井注采可以有效抑制天然气与氮气的混合.     

地下储气库冬季调峰双目标优化模型

城市冬季天然气的消耗量决定了天然气地下储气库的动态采出量．由于储库地质构造的非均质性以及储层存储和传输流体能力的不同，若库内各单井的采出量不合理，可能导致局部压力降过大，降低储层原有的渗流特性，使岩石骨架上覆压力增高过猛，底水锥进．通过所建立的天然气地下储气库注采动态数学模型，分别以储库最大采气量和最小地层压降为目标函数，以库内各井采出量为优化运行变量，并建立相应约束条件，利用系统动态模拟与多目标优化方法相结合，在各个单目标优化计算结果的基础上，对系统进行多目标优化计算，建立了储库冬季的最佳运行模式．实例计算表明：多目标优化结果综合了储库运行过程的各种要求，比单目标优化更经济合理，为实际地下储气库优化运行提供了理论分析依据．     

低渗透气藏型储气库储层物性参数的反演分析

低渗透气藏改建的地下储气库注气过程,渗透率和孔隙度随着地层压力变化显著。为更准确的模拟计算低渗透气藏地下储气库的注采过程,必须掌握储气库渗透率和孔隙度随地层压力的变化规律。首先基于地质统计学中的变差函数理论,以井点已知信息为条件,确定储层物性参数的初始分布。基于反问题理论,利用地层压力的测量值和计算值之差构造目标函数,将储层物性参数的反演识别问题转化为最优化问题。通过地层压力对孔隙度和渗透率变化率的求解,利用共轭梯度法实现了对储层物性参数的反演。通过案例证明了模型的正确性。以储气库中的某一区域为研究对象进行反演分析,结果表明：虽然渗透率和孔隙度在初始时在储层中的分布规律基本一致,但是在注气结束时各位置的渗透率和孔隙度变化率都不相同,二者之间的相关性不再一致。其中渗透率变化最大的位置出现在5#注采井附近,其值由1.66×10^-3μm²增加到2.81×10^-3μm²,增加了近70%。并利用最小二乘法拟合得到了渗透率和孔隙度与地层压力之间的函数关系式。本研究成果可以为低渗透气藏改建地下储气库的注采模拟提供...     

Dynamic determination reserves of the underground gas storage

One of the key problems in the use of underground gas storage is frequent leakage. It can lead to the actual gas storage amount being less than thai accounted for. Combining numerical simulation and parameter auto fit, this paper ascertains the dynamic variation of the pressure in the storage reservoir, adjusts the actual injecting and producing gas to fit the accounted pressure with the tested pressure, obtains the gas leakage of the storage, and then determines the difference between accounted amount and leakage amount. The result is the actual reserves of the storage. The simulation result shows that the method presented can provide a theoretic foundation for estimating the leakage amount, thereby ensuring the actual reserves, searching the leakage route,and reducing leakage by adjusting the storage method.     

天然气地下储气库开发风险评价研究

在分析了天然气地下储气库开发风险因素的基础上，建立了基于人工神经网络(ANN)及模糊综合评价的天然气地下储气库开发风险评价模型，并进行了实例分析．分析结果表明，所建立的风险评价模型可以克服很多不确定性因素的干扰，更加直接、客观地进行风险评价，为天然气地下储气库开发决策提供依据．     

CO2做低渗气藏储气库垫层的气水边界稳定性分析

将低渗透枯竭气藏改建为地下储气库的关键问题之一是气水界面的稳定性.为分析以CO_2做垫层气的低渗透气藏改建储气库在扩容建库和季节调峰时气水界面的稳定运移,根据枯竭气藏储层的特点,建立基于低渗透微裂缝储层的双重孔隙介质模型.以中原油田文23改建储气库的地下储层为研究对象,讨论扩容建库时CO_2垫层气的注入方式对气水界面稳定性的影响,以及储气库季节调峰时气水界面的运移特性.研究表明:在扩容建库阶段,CO_2连续注气驱水能快速扩容,但降低了气水界面和储层内压力场稳定性;间歇注气扩容方式在4个周期后扩容速率降低了4.8%,但更好地保证气水界面的稳定运移和储层内压力场的稳定;在季节调峰阶段,溶解态和超临界态CO_2的相互转换更好地保证气水边界和储层内压力场的稳定,同时提高储层空间利用率.     

Dynamic simulation research on injection and withdrawal performance of underground salt cavern natural gas storage

Owing to perfect impermeability,dynamics stability,flexible and efficient operation mode and strong adjustment,underground salt cavern natural gas storage is especially adapted to be used for short-term dispatch.Based on characteristics of gas flow and heat transfer,dynamic mathematic models were built to simulate the injection and withdrawal performance of underground salt cavern gas storage.Temperature and pressure variations of natural gas in gas storage were simulated on the basis of building models during withdrawal operation,and factors affecting on the operation of gas storage were also analyzed.Therefore,these models can provide theore-tic foundation and technology support for the design,building and operation of salt cavern gas storage.     

基于跨季节地下蓄热系统的模拟对热储利用模式的优化

为减少太阳能利用中所受的季节性限制,建立计算模型对跨季节蓄热的可行性进行研究。实现跨季节蓄热的方法有很多,如大型蓄水池蓄热、地下含水层蓄热、埋地换热器蓄热等,重点研究用埋地换热器实现太阳能跨季节蓄热。针对在建实际工程项目,在已有实验的基础上,采用专业计算软件,通过计算机模拟分析地下埋管跨季节蓄热的效果,并对合理的运行方式进行预测。模拟结果表明:对地下热储的利用方式不同,地下蓄热场的温度分布及取热效果也不同;冬季取热时,采用交叉运行模式能使蓄存热量得到更为合理和有效的利用,并且更有利于地下蓄热场的温度恢复。结果是基于天津地区的气象参数和土壤特性数据得出的,表明该地跨季节蓄热具有实际可行性。     

Effect of atomization gas pressure variation on gas flow field in supersonic gas atomization

In this paper, a computational fluid flow model was adopted to investigate the effect of varying atomization gas pressure (P0) on the gas flow field in supersonic gas atomization. The influence of P0 on static pressure and velocity magnitude of the central axis of the flow field was also examined. The numerical results indicate that the maximum gas velocity within the gas field increases with increasing P0. The aspiration pressure (ΔP) is found to decrease as P0 increases at a lower atomization gas pressure...     

Similarity theory for the physical simulation of natural gas hydrate reservoir development

In order to apply physical simulation results to natural gas hydrate reservoir parameters to provide a theoretical framework for the design of a development plan,an analytical equation method was used to obtain the similarity criteria of natural gas hydrate reservoir development by physical simulation,based on a mathematical model of natural gas hydrate development.Given the approach of numerical simulation,a sensitivity analysis for all parameters was carried out,which specifically demonstrated that initial temperature is the most important parameter.Parameters of thermal conductivity coefficients are not necessary for conducting the NGH dissociation process,which will fundamentally simplify the design and establishment of the model.The analysis provides a sound theoretical basis and design principles for particular similarity.     

Analysis of flowout gas field simulations and ignition methods for sulphuric gas wells

To avoid potential human casualties and environmental pollution,flowout gas from sulphuric gas wells showing high concentrations of volatile gas must be neutralized by controlled ignition.Simulation mo...     

天然气地下储气库垫层气与工作气混合的模拟研究

天然气地下储气库的建筑是调节城市用气不均衡性、平抑供气峰波动的最合理有效的手段之一,在储气库进行注采动态运行时,避免注入气与垫层气发生混合是关键技术问题,本文通过分别建立三维两相渗流模型和三维气体扩散模型,采用跳跃式的求解方法,首先求出库内各点瞬态压力分布,再根据达西定律确定出速度分布,最后通过求解三维气体扩散数值模型,可动态的确定垫层气的需求量和注采天然气所需的最佳储气压力,残存气与储存天然气的混合而导致的回采气体浓度的变化,为保证储库满负荷的优化运行提供科学依据。     

水平井在枯竭油气藏型地下储气库的应用

阐述水平井在地下储气库的应用及其研究现状;分析水平井技术应用于地下储气库工程的适应性和优缺点;通过水平井单井产能实例计算评价水平井应用于地下储气库的可行性。应用结果表明,采用水平井能使地下储气库注采能力大大增强。     

超深井井下环境仿真系统温度场数值模拟

为解决深井井下环境仿真系统的温度场分布不均匀问题,对具有大长径比、大时滞以及多种复杂传热方式的系统温度场进行数值模拟,得到使釜内温度场分布均匀的有效方法.介绍了仿真系统的组成和工作原理;根据传热学原理给出了系统传热学模型;分别在不同边界条件下,数值模拟了系统的温度场分布情况,并与实际升温曲线进行对比,证明了仿真结果的有效性.     

糯扎渡水电站地下厂房区渗流场分析

联合运用固定网格的节点虚流量法及能严密地模拟排水孔实际渗流行为的排水子结构技术,对糯扎渡水电站地下厂房区渗流场进行了三维整体有限单元法分析研究.结合工程的现拟渗控设计方案经多种工况的求解,较详细地分析了该电站地下厂房区的渗流场特性,论证了现有防渗帷幕和排水设计方案的明显渗控效果,为设计提供了可靠依据.在渗流场求解方面应用了目前较好的算法:一方面把排水子结构纳入节点虚流量法中;另一方面把节点虚流量法中的渗流虚域与实域、虚单元与实单元的概念引入排水子结构,使求解有复杂排水孔幕和排水廊道的工程渗流问题得到了较好地解决.     

塑料埋地排水管的性能和理论分析

从技术性能、经济分析等方面将塑料埋地排水管与传统管材进行了全面比较,发现塑料埋地排水管较传统管材有六点优越性能,塑料排水管道替代传统的铸铁管、钢筋混凝土排水管将成为一种趋势.     

天然气地下储气库最优设计方案的确定

天然气地下储气库的建设是一项大型、复杂、具有多目标性的工程项目，必须在建设前期对各种设计方案进行充分的技术和工程论证，从中确定出最优设计方案。将灰色系统理论与物元分析法有机地结合起来，将各种方案的评价指标按其属性分为三类，对储库各方案特征量所具有的灰数特性和各影响因素间的不相容性加以分析，提出基于灰色物元分析方法来研究天然气地下储气库的设计方案，进而确定最优方案。算例计算结果客观，符合工程实际。为科学地确定实际地下储库最优设计方案提供了理论依据。     

大型地下变电站GIS现场绝缘试验方法

针对大型地下变电站空间相对狭窄的特点,提出交流耐压试验配合灵敏局放测量的地下变电站GIS现场绝缘试验方案,其中GIS耐压试验采用SF6气体绝缘的试验电抗器实现.试验表明,该方案可行性强、有效性高,适合在大型地下变电站中现场推广应用.