盐穴地下储气库气密封检测技术

建设盐穴地下储气库是一项高风险的复杂工程,对盐穴的气密封性有着很高的要求,其密封性检测技术就成为评价建库工程成败的关键。为此,分析了中国建设盐穴地下储气库的特殊性（盐穴储气库的盐层具有矿层层数多、单层厚度小、夹层多、含盐品位低、共生组分多和相变大等特点）,指出了建设盐穴地下储气库工程发生天然气泄漏的主要影响因素（井筒工程因素、地质因素和地面设备因素）,重点论述了建设盐穴储气库钻完井井筒密封性检测技术、水溶造腔过程中腔体的检测技术、首次注气排卤前盐穴完整性气密封检测技术和盐穴地下储气库运行后的评估检测技术。以上技术具有气密封性检测精度高、工期短、能耗低、工序简化及节省投资等特点,对我国正在建设和今后准备建设的盐穴储气库工程具有参考和借鉴作用。     

地下盐穴储气库快速建槽技术及其应用

我国地下盐穴储气库为层状盐层建库,盐岩品位低且夹层多,盐穴的建槽速度慢,腔体底部抬升较快,不能满足我国地下储气库建设的需要,迫切需要寻求新的建槽技术加快盐穴储气库的建槽速度。为此,介绍了盐穴储气库溶腔机理,提出了优化造腔参数、扩眼、使用快速工具促溶3种快速建槽技术：①通过数值模拟对造腔循环方式、管柱提升次数、注水排量等造腔工艺参数进行优化;②采用扩眼法加快建槽速度;③应用喷射式、延伸喷射式和软管式3种造腔工具加快建槽速度。现场应用效果表明：快速建槽技术能够加快盐穴储气库的建槽速度,缩短盐穴建库周期,提高盐穴建库效益。     

中国石油西气东输储气库管理处

<正>储气库项目部(管理处)是西气东输管道公司在江苏常州的派驻机构,主要负责西气东输储气库的建设任务,目前管理着江苏金坛、刘庄、淮安,湖北云应、河南平顶山、云南安宁六个储气库。金坛储气库是我国建设的第一座盐穴地下储气库,是中国石油西气东输的重要配套项目,也是亚洲地区第一个利用地下盐穴建造的天然气储气库。气库的天然气主要用于长三角地区华东四省一市等调峰和长输管道的应急供     

中国石油西气东输储气库管理处

<正>储气库项目部(管理处)是西气东输管道公司在江苏常州的派驻机构,主要负责西气东输储气库的建设任务,目前管理着江苏金坛、刘庄、淮安,湖北云应、河南平顶山、云南安宁六个储气库。金坛储气库是我国建设的第一座盐穴地下储气库,是中国石油西气东输的重要配套项目,也是亚洲地区第一个利用地下盐穴建造的天然气储气库。气库的天然气主要用于长三角地区华东四省一市等调峰和长输管道的应急供     

中国石油西气东输储气库管理处

<正>储气库项目部(管理处)是西气东输管道公司在江苏常州的派驻机构,主要负责西气东输储气库的建设任务,目前管理着江苏金坛、刘庄、淮安,湖北云应、河南平顶山、云南安宁六个储气库。金坛储气库是我国建设的第一座盐穴地下储气库,是中国石油西气东输的重要配套项目,也是亚洲地区第一个利用地下盐穴建造的天然气储气库。气库的天然气主要用于长三角地区华东四省一市等调峰和长输管道的应急供气,气库全面建成后储存的可采天然气将达到17亿立方米,可以应急供气     

中俄东线楚州盐穴储气库固井难点及对策

中国石油天然气集团公司正在建设楚州盐穴储气库来保障中俄东线的调峰和应急供气。楚州地区盐岩埋藏深、夹层多、地质条件复杂,相对于其他盐穴储气库,楚州储气库对固井技术提出了更高的要求。为保证楚州储气库固井质量,针对楚州储气库固井时存在的水泥浆配方筛选困难、提高顶替效率困难、易漏失及易憋堵的特点,提出了适合本地区的水泥浆体系和提高顶替效率、长封固段防漏以及防止环空憋堵等措施。通过现场3口井对固井措施进行了验证,经固井质量和气密封试压检测,3口井固井质量全部合格,能够满足以后储气库生产的需要。提出的固井措施对以后该地区盐穴储气库固井具有很好的借鉴意义。     

大尺寸盐岩溶腔模型制备研究及应用

利用现场钻取的岩心,模拟盐穴储气库水溶建腔过程,岩心尺寸小,且不能完全代表整个造腔层段的特征。经研究,提出了一种大尺寸盐岩储气库溶腔模型制备方法,采用氯化钠、泥土等材料配制盐岩溶腔模型;建立了盐穴储气库水溶建腔数学模型,利用相似比确定了实验参数;给出了利用人造盐岩模型开展造腔物理模拟的应用实例。     

测井综合评价方法在盐穴储气库建库中的应用

盐穴储气库是国家能源建设中的一项重要组成部分,涉及多方面工程。在建库选址中利用测井资料可以评价盐岩盖层封闭性、盐岩稳定性、盐岩分布规律、盐岩的力学特征等,以此分析是否具备建库的基本条件。利用常规、电成像测井资料识别盐岩地层矿物岩性,建立解释模型,实现盐层及夹层矿物含量的精细计算,从而对库体进行纵向、横向多方位盐岩品质评价。利用常规、阵列声波测井对盐岩盖层进行岩石力学特征描述,评价盖层封闭性。因此,测井资料综合评价对盐穴储气库建库具有重要的指导意义。     

中国石油西气东输储气库管理处

<正>储气库项目部(管理处)是西气东输管道公司在江苏常州的派驻机构,主要负责西气东输储气库的建设任务,目前管理着江苏金坛、刘庄、淮安,湖北云应、河南平顶山、云南安宁六个储气库。金坛储气库是我国建设的第一座盐穴地下储气库,是中国石油西气东输的重要配套项目,也是亚洲地区第一个利用地下盐穴建造的天然气储气库。气     

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为保证我国西部天然气对长江三角洲的江苏省、浙江省、上海市等安全、稳定供气，并满足这些省市的用气量变化需求，决定在该区建设足够容量的地下储气库。文章介绍了利用该区金坛岩盐构造建造盐穴储气库的建库原则、建库地质条件、水溶采卤处理、盐穴设计等。同时还介绍了应用模拟计算设计方法进行计算所取得的盐穴设计几何高度、平均直径、最大高宽比，以及在运行压力范围内安全围岩矿柱宽度等重要参数。     

盐穴储气库技术现状及发展方向

总结国内外盐穴储气库建设技术发展趋势,认为国外的丛式井布井方法、大井眼井身结构与大排量造腔、卤水回注地下等技术手段值得借鉴。同时国内盐穴储气库建设仍面临优质库址资源少、造腔周期长、腔体有效利用率低等难题。为破解这一系列难题,在开展市场化运作模式探索的同时,更需要加大核心技术攻关,加强建库地质评价、钻完井工程、造腔设计与控制、复杂连通老腔利用、扩大储气空间等多个方面核心技术的研究,大幅度提高储气库建库效率,促进我国盐穴储气库可持续发展。     

金坛盐穴储气库定向井提高盐岩利用率研究与应用

为解决盐穴储气库区块内布井困难、建井数量少、库容量和工作气量达不到区块建库需求等问题,通过定向井井眼轨道设计、套管下入等问题分析,提出适用于金坛盐矿区地质条件的盐穴储气库丛式定向注采井的设计方案,区块布井数量由前期可研方案的12口井,调整至20口井。定向井布井方式较常规直井布井方式井数增加60%以上,经济效益和社会效益明显。实践表明,定向钻井适合于金坛区块情况,可明显增加区块库容量,最大限度合理利用盐矿资源。金坛地区现场实施定向井18井次,井筒质量等各项参数符合建库需求,未来可扩大至其他盐穴储气库区块,对加快国内盐穴储气库建库效率具有重要意义。     

我国地下储气库钻井完井技术现状与发展建议

地下储气库是目前世界上最主要的天然气储存方式和调峰手段,具有存储量大、储气成本低、安全系数大等优点,而钻井完井工程是地下储气库建设中耗资最大、历时最长的环节,且井筒完整性直接影响地下储气库长期运营的安全性和可靠性。目前,我国已建成枯竭气藏储气库和盐穴储气库共32座,初步形成了我国储气库特色钻井完井技术体系,包括枯竭气藏储气库的井型优化设计、超低压地层防漏堵漏与储层保护、韧性水泥浆固井、大流量注采完井和老井评价及再利用,盐穴储气库钻井完井、建腔及腔体形态控制、老腔改造利用技术和注采井筒完整性等特色技术,但与国外相比,在井眼尺寸、井型设计、工艺技术水平等方面均存在较大的差距,需要开展枯竭气藏储气库大井眼水平井钻井完井、盐穴储气库丛式定向井钻井、含水层储气库钻井完井和注采井筒完整性等技术攻关,形成完善的地下储气库钻井完井技术体系,以满足我国储气库高质量发展及国家能源战略的需求。      

盐穴地下储气库选址与评价新技术

为了满足我国南方非油气主产区和天然气主要消费市场寻找有利盐矿建设盐穴地下储气库的需求,解决盐穴储气库库址筛选条件不清、建库条件评价的内容与深度不一致的问题,在分析国内外盐穴地下储气库资料的基础上,提出了地质、地表条件相结合的库址筛选原则,创建了盐穴地下储气库建库条件评价体系;然后利用上述筛选原则和评价体系对长江三角洲、中南地区、东南沿海等3大天然气主要消费市场的部分盐矿进行了筛选排序;进而对其中条件较好的淮安盐矿进行了建库条件评价。研究结果表明:①盐穴储气库库址筛选的原则包括构造、埋深、含盐地层厚度、氯化钠含量、顶板和储量等6项地质原则和地表条件、水源与卤水、与管网距离等3项其他原则,利用上述原则可以对筛选目标进行快速地优选排序;②建库条件评价体系包括对构造、含盐地层特征、密封性与稳固性、可溶性、储气规模以及地表条件等的综合评价。结论认为,所建立的评价新技术可以有效地指导盐穴地下储气库的选址与评价,为盐穴储气库的方案设计提供了依据和有力的技术支持,所提出的厚夹层利用先导性建议现场实施效果好;该项研究成果对于加快我国地下储气库的建设具有积极的意义。     

盐穴储气库楚资1井Φ244.5mm套管固井技术

盐穴储气库楚资1井是楚州区块第1口前期岩盐建库勘探评价井,生产套管下深超过1 800 m。针对区块资料缺乏、地层情况复杂易漏失、井径不规则、需全井封固等问题,在该井固井施工过程中,通过采用优质卤水前置液、优选低温抗盐水泥浆体系、管串结构设计与扶正器安放位置优化等措施,确保了Φ244.5 mm套管固井施工顺利完成,声幅测井结果显示,全井封固段固井质量合格。该井顺利固井为该区块积累了有益的实践经验,为国内盐穴储气库向深处发展提供了借鉴。     

盐穴储气库氮气阻溶注氮量计算及现场试验

盐穴储气库使用柴油作为阻溶剂,成本高,油水分离难度大,容易污染环境。氮气作为阻溶剂成本较低,环境友好无污染。为此开展了盐穴储气库氮气阻溶现场试验,结合气液界面控制方法,针对造腔过程中气液界面在裸眼和腔顶2种情况,建立氮气注入量计算式,在金坛储气库进行了2个阶段的氮气阻溶现场试验,结果表明,考虑10%~20%的损耗后,计算得到的注氮量和实际注氮量相符,试验井增加腔体体积约5×104 m3,气液界面稳定,腔体形状规则,与设计基本一致。     

利用深层煤炭地下气化技术建设煤穴储气库的可行性研究

我国天然气主要消费市场尤其是环渤海和华东地区,调峰和应急保障需求强烈,但地下储气库设施数量与规模都严重不足,与实际需求量差距很大。国外已有将煤炭矿井改造成地下储气库的经验,深层煤炭地下气化实验也已经取得成功。环渤海和华东地区已被证实存在大量的深部厚煤层,借鉴盐穴储气库建设、深层煤炭地下气化和煤穴封存CO_2的思路和技术,可将深层煤炭原位气化后所形成的煤穴空间改造为地下储气库。模拟案例分析结果表明,煤穴储气库在资源、选址、主体工艺、建设规模、建设周期和投资经济性等方面均较为可行,而且在投资经济性上优于环渤海和华东地区目前在建和规划建设的盐穴储气库。利用深层煤炭地下气化技术建设煤穴储气库,既能利用没有井工开采价值的深层煤炭资源,增加天然气供应量,又能提升天然气市场健康发展所急需的调峰和应急保障能力。最后建议:油气企业应与煤炭企业、燃气企业和研究院所等开展合资合作,在储气库调峰需求强烈的京津冀和华东地区,率先启动深层煤炭地下气化技术研究,开展矿场试验,尽快启动煤穴储气库建设。     

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??Underground gas storage (UGS) is one of the major storage and peak-shaving means in the world among numerous storage ways via gas fields, small-scale LNG, etc. With the rapid development of natural gas industry in China, the seasonal peak-shaving issues are increasingly prominent, so how to achieve sustainable development of UGS business has become a major problem at present. In view of this, we studied the present status and trend of UGS development abroad and analyzed the following challenges encountered by UGS in China. (1) UGS construction falls behind the world and peak-shaving capacity is insufficient. (2) There is lack of quality gas sources for storage and the complicated geological conditions make the cost of UGS construction high. (3) UGS construction is still at the preliminary stage, so experiences are not enough in safety and scientific operation and management. (4) UGS construction, management and operation are not unified as a whole, so its maximum efficiency fails to be exerted. (5) The economic benefit of UGS is difficult to be shown without independent cost accounting. Based on experiences from other countries, some proposals were put forward on UGS development under the actual present situation: to strengthen strategic UGS layout, intensify storage site screening in key areas and steadily promote UGS construction; to establish professional UGS technical and management teams and intensify the research of key technologies; and to set up a complete and rationally-distributed UGS construction, operation and management system.     

微地震监测技术在地下储气库中的应用

为了保证地下储气库(以下简称储气库)在建设和运行过程中的完整性与安全性,必须建立完善的监测系统。为了给储气库的安全运行提供参考,在分析微地震监测技术主要方法——纵横波时差定位算法和b值法原理的基础上,以中国东部某盐穴储气库为例,利用微地震监测技术对该储气库造腔和注气过程进行监测,采用纵横波时差定位算法对微地震事件位置进行反演,并根据造腔井附近的微地震事件定位结果对腔体形态进行刻画,同时对微地震事件进行b值法分析,判断注气过程中是否诱发断层活动。研究结果表明:(1)该盐穴储气库在造腔井中未发现能量较大的破裂或垮塌,造腔工艺较安全;(2)造腔井腔体形态不规则,可近似为圆柱体;(3)注气井注气压力上升可导致断层活动,但诱发断层活动是否对储气库完整性造成危害则需要对该区域进行长期监测和分析研究才能做出判定。结论认为:(1)为了保障储气库的安全运行,应降低断层附近注气井的上限压力;(2)微地震监测技术在保障储气库安全运行中起着至关重要的作用,应在储气库建设和运行过程中加强实时监测,以期为储气库安全预警和优化运行提供科学依据。     

管网独立后我国储气库公司的经营策略探讨

随着我国油气管理体制改革的不断推进，原来捆绑经营的地下储气库（以下简称储气库）将与管道逐步实现业务分离、财务独立乃至产权独立，如何做好储气服务的经营，便成为储气库运营企业亟待思考并解决的问题。为此，以美国储气库运营企业为例，系统分析了其在天然气市场化改革前后管理体制、服务类型和经营策略的变化，进而结合我国储气库业务经营中的关键因素和现存问题，对我国储气库企业的经营提出了建议。结论认为：①美国天然气市场化改革之后，传统的储气服务商通过设立子公司的形式实现了管输与储气的财务分离和经营统一，新建储气库通过开放季的形式进行预售从而锁定客户，将注采能力作为经营重点加强管理，向老客户提供优先续约权从而兼顾公平与效益；②我国的储气库经营还面临着现行储转费测算方法难以反映储气库实际运行成本、对注采能力重要性的认识有待加强等储多问题；③我国储气库经营企业应建立新的储气服务费定价机制，加强对注采能力的管理和经营，将城市燃气企业作为重点用户加强管理并与之深入合作，在合同设计中对气质、注采能力分配等关键参数进行明确规定，进一步细化服务细则。