长庆储气库合理注气压力的确定

利用衰竭气藏建设地下储气库具有储存量大、经济合理、安全系数大等优点。长庆油田计划在榆林气田南区X气藏和靖边气田陕Y气藏建设地下储气库先导试验区。由于储气库必须具备战略应急和高峰供气的能力,其气井和地面配套工艺需实现"快进快出、生产调峰能力大",因此地面配套工艺设计大型注气压缩机和高压力等级管网,注采井采用水平井建设。目前在长庆建设储气库尚属首次,如何对储气库合理配注没有成熟经验可参考,合理注气压力的确定是保障储气库正常生产、安全平稳运行的前提条件。本文通过已知地层的破裂压力,利用气藏工程方法对注气系统压力节点分析,结合注气压缩机能力,反推注气井口压力,综合考虑地面配套设备及管网设计能力及储气库设计压力运行范围,提出长庆储气库合理的注气压力,指导储气库先导试验区的注采试验。     

永22含硫气藏改建地下储气库钻注采工艺技术

永22地下储气库是我国第一座由含硫气藏改建的碳酸盐岩储层的地下储气库。针对其储层埋藏深、安全要求严、施工难度大的特点,对永22储气库的钻井、注采、措施改造、联作工艺等钻采一体化工艺技术进行了论述。现场应用表明:各工艺满足生产工况条件,施工成功率达到100%,实现了经济、安全、可靠的设计目标,形成了含硫气藏改建地下储气库的钻、注采一体化工艺技术。     

地下储气库注采动态预测模型

我国地下储气库建设才刚刚起步,目前尚缺乏一套相对成熟的地下储气库注采周期内动态模拟预测以及调峰气量计划配置的实用方法。从气体状态方程入手,推导出了一种预测地下储气库压力和注采气量关系的实用二元回归模型。经国内某地下储气库实例计算表明,该回归模型实用性较强,在地下储气库一个注采周期内的预测精度完全可以满足矿场要求,有利于运行管理部门优化配置地下储气库运行中的天然气供应、销售及储存。     

大庆喇嘛甸油田地下储气库开发技术研究

大庆喇嘛甸油田地下储气库是基于喇嘛甸层状砂岩油田的气顶进行建设的,是我国投产最早的地下储气库。在储气库设计中运用了库容量测算技术、注采气系统节点分析技术、动态系统监测及油气界面调整技术、高压气体计量技术和科学管理技术等。这套系统的储气库开发技术在确保油气界面稳定和节约资源方面起到了重要的作用。     

大张坨地下储气库地面工程设计

大张坨地下储气库是中国第一座城市调峰储气库,于2000年12月建成投产,是由正在开发的大张坨凝析气田改建而成,作为陕京输气管线的配套工程,该地下储气库的建成既保证了陕京输气管线满负荷高效运行,又部分解决了首都北京市用气调峰和事故应急供气问题.该地下储气库总有效工作气量6×108m3,设12口可注可采井,年采气期120天,年注气期220天.介绍了该地下储气库的采气、注气、露点控制设计等工艺,并结合该气库运行效果介绍了地下储气库地面工程设计中需重点注意的问题,对国内其他类似地下储气库的设计具有指导性作用.     

枯竭油气藏改建地下储气库钻采工程方案设计

据统计,目前,世界已有约427座天然气地下储气库是利用枯竭油气藏改建而成的,约占总库数的76.8%.该类储气库所具有的工作条件和生产运行的内在特性与外在要求,决定了在储气库的建设工程上,须全面认识和掌握其与油气藏开发建设工程的异同,以便更好地满足要求.结合大港油田集团钻采工艺研究院对大张坨枯竭凝析油气藏所建第一、第二、第三储气库所做的工作,对枯竭油气藏改建天然气地下储气库工程中钻采工程方案设计进行了研究和总结.结果表明采用钻采一体化工程设计思想,在钻井、固井、射孔完井等工序过程中采取的油气层保护措施,其效果是理想的.     

板南储气库地面注采工艺设计

为满足京津冀地区用气和季节调峰需求,2010年利用板南枯竭油气藏改建成板南储气库。板南储气库是与陕京二、三线配套建设的地下储气库,设计有效工作气量为4.27×108 m3,注气装置规模240×104 m3/d、采气装置规模400×104 m3/d。该工程包括板南集注站、板G1库井场、白6库井场、白8库井场等4座地面站场,并建设配套的公用与辅助系统。     

我国最大天然气储气库投产

经过两年奋战,目前国内最大的储气库——新疆呼图壁储气库注气系统日前一次投产成功。截至目前,该储气库日注气总量1123万立方米,达到设计要求。呼图壁储气库是中石油6座在建储气库中第一个投产的。该储气库作为国家重点建设项目,是西气东输管网首个大型配套系统,也是西气东输二线首座大型储气库,总库容     

地下储气库注气过程一体化压力及地层参数计算方法

为了掌握地下储气库注气过程中的压力动态变化情况,解决持续注气导致的地层参数难以确定的问题,依据现场静、动态资料,基于一种改进粒子群优化算法,综合储层压力、井底压力和井口压力的计算方法,建立了一种地下储气库注气过程一体化压力及地层参数计算方法。首先,利用计算储层压力、井底压力和井口压力的方法计算出井口压力;然后,应用改进粒子群优化算法,不断调整、优化压力和地层参数,使计算的井口压力与实测井口压力达到最优拟合,进而得到储层压力、井底压力,以及储层平均渗透率、探测半径等地层参数。利用该方法计算了呼图壁储气库3口注采井的井口压力和储层的平均渗透率,3口注采井计算井口压力与实测井口压力的决定系数分别为0.988 9,0.989 3和0.978 4,计算出的储层渗透率与试井解释的渗透率基本一致,说明该计算方法的计算结果可靠。研究结果表明,利用地下储气库注气过程一体化压力及地层参数计算方法,可以了解地下储气库注气过程中的压力变化情况,有助于指导地下储气库的安全运行。      

大港地下储气库大气量紧急调峰注采工艺

随着京津地区冬季用气形势的日益紧张，天然气供需矛盾越为突出，这就要求地下储气库需具备紧急情况下大气量调峰的能力。针对仍采用7in生产套管如何提高地下储气库紧急调峰能力的问题进行了研究。通过对3套工艺管柱的对比论证，并经现场实践，最终形成了7in生产套管配套4．5in注采气油管的工艺形式，使日安全供气能力达到了（100～120）×10^4m^3，极大地提高了地下储气库的调峰能力，并且节约了成本，降低了投资。     

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车用压缩天然气（ＣＮＧ）加气站分慢加气和快加气两种类型，前者不需要设置加压气体储存设施，而后者则需要设置储存压力为２５ＭＰａ的ＣＮＧ储气库。目前，国内、外的快加气站都采用储气瓶组或储气罐地上储气方式。但近年来我国四川地区接连发生的８起９只“站用瓶”和“车用瓶”爆破事故，使有些人对地上储存方式的安全性产生了怀疑，而采取了打储气井进行地下储气的方法。文章详细说明了在什么情况下需要设置ＣＮＧ储气设施，以及为什么要在有条件的地方尽可能采用慢加气方式的道理；还从安全性和经济性出发，对地上容器储气和储气井地下储气进行分析对比，说明了地上容器储气是安全、可靠、经济的，并且安装使用也都很方便。储气井地下储气无法实施检漏、维修，不能移动搬迁，经济性又很差，因而在ＣＮＧ快加气站上打储气井进行地下储气是没有必要的。     

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天然气地下储气库的建造,是从根本上解决城市季节性调峰,平抑供气峰值波动的最合理,有效途径;之一,但由于实际储库地质构造的非均质性以及储层破除放传输流体能力的不同,。在调峰时必须对库内各注采井进行合理的配产,文章通过分析水驱气藏型地下储气库的注采动态特征,建立了库内注采井夏注冬采的数学模型,采用全隐式牛顿迭代法,以储库地层压力和含水饱和度为约束条件,数值模拟出各注采井的注采运行动态,并对其主要影响因素进行了分析,为实际地下储气库的优化运行提供了理论依据。     

赴美储气库调研及其启示

为了了解北美地区地下储气库发展状况，吸收国外储气库在研究、设计、建设和管理等方面的经验，提高我国储气库设计、建设和管理水平，北京华油天然气有限责任公司组织有关单位，对美国储气库从研究、设计、建设和管理等方面进行了现场考察和调研。文章对美国储气库现状、储气库安全和运行管理、储气库特色技术都作了较详细地介绍，并总结出了一些启示，进而提出了我国储气库发展的建议：①在储气库的库址比选前，应对储气库的用户市场进行调查；②应优先选择废弃的气藏或凝析气藏作为建库的库址；③应强化储气库建设前的评价和研究工作的力度，以便选择技术上和经济上最优的方案；④老井封堵的思路值得借鉴。     

盐穴型地下储气库调峰优化控制研究

在分析输气管道运行工况与城市用气特点的基础上,采用灰色理论与人工神经网络组合预测方法,建立了适合沿线布有地下储气库的输气管道负荷预测模型,提出了盐穴型地下储气库调峰工艺参数优化控制策略,并以实例形式给出了计算过程及分析结果,所得出的相关结论有利于科学确定盐穴型地下储气库各溶腔最优生产方案,提升经济效益。     

裂缝性底水油藏储气库最大工作气量的预测方法

利用华北油田水驱开发晚期裂缝性碳酸盐岩块状底水油藏改建大型地下储气库，对保障京、津、冀等地区安全、平稳供气，具有重要意义。虽然前期对华北任11井裂缝性碳酸盐岩块状底水油藏改建地下储气库的可行性已开展了相关研究工作，但没有解决工作气量、气垫气量优化评价的关键技术问题。文章通过借鉴国外含水层储气库注采运行的经验，在物质平衡原理基础上，提出了描述裂缝性碳酸盐岩块状底水油藏改建地下储气库工作气量预测的数学模型。该模型能较准确地预测随油气界面下移，气库能达到的最大工作气量和相应气垫气量。通过实例求解得出注气增压系数对工作气量及其在库容量中所占的比例影响较大。随着注气增压系数的增大，工作气量及所占的比例迅速增加，气库效率随之提高，因此，提高注气增压系数是提高裂缝性碳酸盐岩块状底水油藏储气库效益的重要途径。     

枯竭气藏型地下储气库的注采动态数值模拟

建立地下储气库是缓解国内天然气供需矛盾的一种较为安全、有效、持久的方法。以天然气的连续性方程为基础,采用隐式有限差分方法,研究枯竭气藏地下储气库的运行情况,用追赶法求出定产量生产方式下天然气流动方程的数值解,给出改建为储气库气藏的优选方法,以此确定循环注采的设计思路。     

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城市天然气季节性消费量的变化决定了天然气地下储气库的注采动态运行过程,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,若库内井的注采量不合理,可能导致局部压力升高过快,使天然气溢失甚至发生危险;或者压力过大,使岩石央架上覆压力增高过猛,底水锥进,降低储层原有的渗流特性,本文通过论文＊＊中所建立的底水驱枯竭气藏天然气地下储气库的注采动态数学模型,在冬,夏季储库的运行分别以压缩机站最小的功率消耗和使城市能获得储库最大的调峰采气量为目标函数,根据其各自约束条件,采用复型调优法,建立了储库冬夏季的最佳运行模型式,为实际地下储气库季节性高优化运行提供理论依据。     

天然气地下储气库注采完井工艺

简述了地下储气库的类型。对枯竭型地下储气库、完井管柱结构、注采完井管柱结构及施工工艺进行了介绍；对盐穴型地下储气库有溶腔和无溶腔注采完井作业施工工艺进行了系统分析，为国内地下储气库的建设提供了指导和借鉴。     

地下储气库天然气损耗及控制

从1999年以来，陕京输气管道工程已相继建成了大张坨、板876和板中北3座地下储气库，这些储气库对于北京、天津和华北地区冬季调峰供气起到了不可替代的作用。目前与“西气东输”管线相配套的地下储气库正处于设计和建设当中，而更多的地下储气库也正在被规划和研究中。天然气损耗是储气库的特有参数之一，它不仅关系到储气库运行的经济特性，而且还是评价一个储气库成败的关键。文章根据几年来对已建储气库的运行观察、研究，对储气库天然气的损失进行了归纳和总结，并有针对性地提出了控制措施，对储气库的设计、运行及减少天然气损耗有一定的指导意义。     

用CO2作垫层气的混气机理及运行控制的可行性

〗随着“西气东输”等全国性供气管网系统的形成，城市季节性用气调峰矛盾日益突出，建立适合我国国情的天然气地下储气库新技术理论、新方法，使储气库经济高效运行，是目前迫切需要解决的具有重要前瞻意义和经济价值的预研性应用基础研究课题。采用CO₂作地下储气库垫层气，既可节省沉积资金，又可实现碳隔离储存，减少温室效应。为此，对以CO₂作为垫层气的最佳热力学条件及来源，CO₂在不同工况下与天然气扩散混合的混沌特性，以及CO₂替代气所占垫层气比例，最佳注采井位置、注采量、注采时间等问题研究的可行性进行了分析。研究成果不仅对创新和完善渗流扩散耦合理论、填补储气系统理论空白有重要学术价值，而且为今后我国碳隔离储存和储气库建设运行提供了理论依据和技术支持。