双碳背景下中国天然气供需形势预测

引入能源综合利用效率及终端有效能源消费量等新参数对LEAP(Long-range Energy Alternatives Planning System)模型进行了改进,并提出BP(Back Propagation)神经网络-LEAP组合模型对未来中国一次能源消费总量、能源消费结构、能源消费碳排放量、天然气消费量等关键数据进行了预测,同时应用产量构成法对中国天然气产量进行了预测,并基于天然气供需预测结果,对“双碳”背景下中国天然气行业发展提出了建议。研究表明,“双碳”背景下中国一次能源消费总量将于2035年前后达峰,峰值约为59.4×10⁸ t标准煤;能源消费碳排放量将于2025年达峰,峰值约为103.4×10⁸ t;天然气消费量将于2040年前后达峰,峰值约为6 100×10⁸ m³,天然气消费增幅最大的部门为电力生产部门与工业部门。中国天然气产量峰值为(2 800～3 400)×10⁸ m³,其中常规气(含致密气)产量峰值为(2 100～2 300)×...     

考虑出砂影响的地下储气库极限调峰能力评价——以准噶尔盆地H储气库为例

H地下储气库(以下简称储气库)位于准噶尔盆地南缘，是中国石油2010年启动建设的6座国家商业储气库之一，设计库容107×10⁸ m³、年工作气量45.1×10⁸ m³，是目前国内储气规模最大、调峰能力最强的储气库。受储气库周期运行时率短、调峰采气强度高、压力往复交变快等复杂运行模式的影响，H储气库表现出现有井网高峰调峰能力不足、注采井产量合理配置及优化调控难度大、供气高峰期部分注采井极易储层出砂等问题，特别是储层出砂问题直接影响储气库高峰极限调峰能力的充分发挥，且带来极大的安全风险。为此，针对储气库储层出砂风险，研究建立了注采井极限调峰能力评价方法，保障了储气库高效调峰及安全运行。研究结果表明：(1)通过对临界携液流量模型、临界冲蚀流量模型、临界出砂流量模型的研究，优选了适合准噶尔盆地H储气库的限制性流量模型；(2)利用节点分析方法结合限制性流量模型，可确定注采井合理调峰区间与应急增供区间；(3)利用限制性流量模型，可定量评价注采井在不同地层压力与井口压力条件下的极限调峰能力，最大限度地满足储气库季...     

“西气东输”二线调峰应急问题探讨

西气东输二线（以下简称西二线）作为中国第一条跨国长输天然气管道，面临储气调峰的问题。作为保障安全供气的储气库系统，与西二线输量相匹配的储气库系统年周转气规模应达到其输气量的10%～20％，即年工作气规模应该在30×10⁸ m³以上。西二线管道线路长，安全保障要求高，因此调峰手段和方式也应该多样化。针对西二线的主要调峰和储气手段应为地下储气库和LNG，应急保障手段应可以考虑利用中国西部气田进行应急供气。储气库选址应尽量靠近管道下游，应以气藏、含水层和盐穴为主，尤其在南方中小型沉积盆地中的储气库选址重点考虑含水层储气库。LNG应尽量选择在管道末端的下游，可以与地下储气库相结合，确保西二线的安全平稳运行。     

相国寺石炭系气藏改建地下储气库运行参数设计

相国寺气田位于重庆市渝北、北碚区境内。该气田石炭系气藏地理位置优越,储层分布稳定,储层渗流性好,气质纯,气井产能高,井间连通性好,开发中表现出视均质气藏特征,盖层和断层封闭性好,水体能量有限,地层水不活跃,非常有利于改建地下储气库。为此,在比较了枯竭气藏改建地下储气库与气藏开发的异同之后,根据相国寺地下储气库的定位及调峰需求（主要用于解决川渝地区天然气市场的季节调峰问题,可为中卫-贵阳管线提供季节调峰,同时具备天然气战略储备应急能力）,利用该气藏丰富的静态资料和长期开发的动态资料,优化设计了储气库的上限压力、下限压力、库容量、工作气量、垫底气量、注采井数等关键运行参数。模拟结果表明：相国寺气田石炭系气藏改建地下储气库后,运行压力介于11.7～28.0 MPa,库容量可达40.5×10⁸ m³,垫底气量为17.7×10⁸ m³,工作气量为22.8×10⁸ m³,储气库具备较强的调峰能力。最后还对该储气库的注采方案进行了设计分析。     

基于有效渗透率的单井增产潜力定量评价——以新疆H储气库为例

地下储气库为天然气季节调峰和应急安全供气提供重要保障,具有单井注采能力大、快速响应强注强采、大排量吞吐等特点。新疆H储气库是中国最大的地下储气库,在第1—第4周期注采运行过程中,存在同一构造区域内单井产能差异大、优化注采界限增产幅度有限的问题,因此开展了基于有效渗透率的单井增产潜力定量评价方法研究。利用动态和静态生产资料对单一产能主控影响因素进行分析,同时以稳定点二项式产能方程为基础,建立了一种基于修正有效渗透率的单井增产潜力定量评价模型,并绘制了模型图版,实现了对单井增产潜力的定量描述。截至第6周期采气末期,根据模型图版优选的5口措施井已完成酸化作业,总计增加产能191.0×10⁴ m³/d,模型预测产能符合率达93.8%,储气库整体调峰能力提升至1 691.0×10⁴ m³/d。     

中国石化探区油气储量增长趋势

基于中石化探区常规石油天然气历年新增探明储量数据和发现历程,结合“十一五”石油天然气储量目标与勘探计划部署,选用了逻辑斯蒂、龚帕兹及哈伯特3 种预测模型,预测了中石化探区未来25 年常规油气储量增长趋势。在目前勘探矿权区块没有大增或大减,勘探投入增长力度基本保持稳定的条件下,预计2006—2010 年中石化探区累积新增石油探明储量11.28×10⁸ t,累积新增天然气探明储量7 100×108 m³;2011—2015 年石油为10.75×10⁸ t,天然气为7 359×10m³;2016—2020 年石油为10.70×10⁸ t,天然气为7 792×108 m³;2021—2025 年石油为9.08×10⁸ t,天然气为6 422×108m³;2026—2030 年石油为6.81×10⁸ t,天然气为4 495×108 m³. 表明了中石化探区油气勘探具有良好前景。     

强化生产管理确保冬季天然气保供

2021年12月28日,中国石化天然气分公司天津LNG接收站岗位员工在码头卸料区平台检查设备运行装置。当日是天津LNG接收站投运的第1421天,投运以来强化生产管理、优化工作流程,确保接卸工作安全平稳高效,累计接卸LNG 353船次、2336.4×10⁴ t,累计气化外输天然气255.5×10⁸ m³。     

中国天然气勘探开发前景

根据新一轮全国油气资源评价成果，我国天然气资源丰富，资源量达35.03×10¹² m³，其中可采资源量为22.03×10¹² m³，主要分布在塔里木、四川、鄂尔多斯、东海、柴达木、松辽、莺歌海、琼东南和渤海湾等9个盆地。通过对中国天然气资源勘探开发现状和资源潜力的深入剖析，预测了中国天然气储量和产量未来的增长趋势：2030年前，中国天然气探明地质储量将保持高速增长，年均探明天然气4 500×10⁸ m³；天然气产量将快速上升，预计2010年将达到1 000×10⁸ m³，2020年接近2 000×10⁸ m³，2030年达到2 500×10⁸ m³。进而指出了我国天然气的主要勘探领域是中西部叠合盆地的前陆和克拉通古隆起、渤海湾和松辽盆地的深层以及海域盆地，沁水盆地和鄂尔多斯盆地的东缘是煤层气勘探开发的有利区。最后，提出了促进中国天然气产业发展的建议：加强基础地质工作、实施重大科技攻关、适当提高天然气价格、加快天然气管网建设、加快煤层气产业发展，持续开展资源动态评价工作。     

国内外天然气资源现状与发展趋势

世界天然气资源丰富，2006年剩余天然气探明可采储量为175.08×10¹²m³，产量达到2.84×10¹²m³，随着天然气贸易的逐步全球化，天然气将成为21世纪世界的支柱能源。我国常规和非常规天然气资源相对丰富，资源探明程度低，天然气储量、产量处于快速增长阶段，发展潜力大，但由于市场需求量更大，供需矛盾将长期存在。据专家预测，2020年国内天然气探明地质储量将超过10×10¹²m³，天然气产量将达到1500×10⁸m³左右，国内天然气产量难以满足需求。因此，在强化国内天然气资源勘探的同时，加快发展天然气贸易也势在必行。     

低渗岩性气藏改建储气库的地质可行性与运行指标设计——以鄂尔多斯盆地S区块为例

目前国内外针对低渗岩性气藏改建储气库的地质可行性的研究尚无先例。以鄂尔多斯盆地S区块为例,从气藏地质特征入手,开展密封性、储气层条件、流体性质及气井产气能力等分析,并论证该类型气藏改建地下储气库的地质可行性。结果表明：S区块马五₅亚段岩性气藏封闭性好,中心区域属于中渗储层,气井产能较高,无隔夹层,储层内部连通性较好,无可动地层水,硫化氢含量低,具备建设储气库非常有利的地质条件。针对储层强非均质性特点,优化设计注采运行指标：运行压力为13.6～32.0 MPa,库容量为22.3×10⁸ m³,采用差异化井型,部署12口直定向井和3口水平井,对中心相对高渗区域进行充分动用,工作气量为10.8×10⁸ m³,工作气比例为48.4%,日最大调峰能力为1 260×10⁴ m³。研究认为,低渗岩性气藏具备改建地下储气库的地质可行性,利用少量井充分动用局部相对甜点,可形成相对高效的采气调峰能力。     

二氧化碳气田气制液体二氧化碳的原料气预处理技术的改进

通过调整工艺流程,利用换热器对工艺流程内部不同工艺介质进行热量交换,即利用温度高的氨气对原料气进行加热,同时低温的原料气又对氨气进行降温,最大限度的利用了系统内部的能量转换和平衡,实现了节约能源,降低生产成本的目的。     

国内CS2生产现状及发展方向

介绍了CS2的生产技术和市场状况，指出国内加强森林资源保护，使木炭出现紧缺，必将影响国内CS2的生产，从根本上解决问题的办法就是淘汰落后的木炭法，采用天然气法。     

天然气制CS_2的析炭与防治初探

论述了由天然气和硫制二硫化碳过程的析炭机理、反应条件对析炭的影响，并从各种因素分析了预防析炭的措施。     

碳达峰碳中和目标下国内天然气净化厂运行现状与展望

天然气是低碳清洁能源,在我国实现碳达峰、碳中和时代背景下的需求日益增长,天然气净化作为常规气田开发的重要环节,天然气净化装置的优化运行、节能减排及绿色能源业务拓展等对促进天然气增产和行业绿色低碳发展具有重要意义。以国内起步最早、规模最大、工艺技术先进、综合配套齐全、自动化程度高的中国石油西南油气田公司天然气净化总厂为例,分析了现有装置的运行现状和面临产品气质量指标难控制、运行成本增加的挑战,结合国家碳达峰、碳中和的目标,给出了如何提升处理量、完善新兴技术、持续节能减排、革新控制系统和开展碳捕集、利用与封存及绿色能源业务拓展的具体方向和建议。     

低温甲醇洗尾气中CO含量高的原因分析及优化措施

目的 降低尾气中的CO摩尔分数至0.20%以下,达到设计指标。方法 分析了低温甲醇洗尾气中CO含量高的原因,对系统进行了优化操作;同时在低温甲醇洗系统富甲醇次中压闪蒸段增加了气提氢气工艺,并对气提氢气量进行了优化调整;此外针对系统冷量回收利用不平衡不充分的问题进行了技术改造。结果 优化改造后,低温甲醇洗尾气中的CO摩尔分数降至0.19%,达到了设计指标要求,实现了节能降耗的目的。结论 系统优化操作中,增加气提氢气的设计、优化调整气提氢气量以及对系统冷量回收利用的技术改造,可以有效降低尾气中CO含量,并使其达到设计指标。     

鄂尔多斯盆地大气田的烷烃气碳同位素组成特征及其气源对比

鄂尔多斯盆地是中国第二大沉积盆地,至2002年底已发现4个储量为10¹¹m³以上的大气田.上古生界与煤系有关的烃源岩形成了苏里格、榆林、乌审旗3个位于碎屑岩中的煤成气大气田,在下古生界奥陶系马家沟组碳酸盐岩中发现了靖边气田(其气源仍存在争议).对4个大气田125个气样烷烃气碳同位素分析成果的研究表明,上古生界大气田烷烃气碳同位素组成较重,数值分布域小,表现了煤成气特征,其δ¹³C_iC4>δ¹³C_nC4,各个气田仅发现单项性碳同位素倒转.下古生界靖边气田δ¹³C₁频率主峰值和δ¹³C_B,δ¹³C_T与上古生界具有相似性,也表现出煤成气为主的特征.但靖边气田具有多项性碳同位素倒转,δ¹³C₁,δ¹³C₂,δ¹³C₃数值分布域大,δ¹³C₂较轻,表现出了以煤成气为主油型气为辅的混合气特征.煤成气和油型气的气源均来自上古生界的石炭-二叠系煤系和太原组含煤地层中有机碳丰度高的石灰岩,否定了有机碳含量约为0.20%的马家沟组碳酸盐岩是油型气烃源岩的结论.     

华北华东地区天然气季节调峰对比分析探讨

选取天然气用户结构差距较大的华北、华东地区(华北地区选取典型城市北京、天津;华东地区选取典型城市及省份上海、南京及浙江),对比分析不同地域的负荷持续特性、天然气季节调峰理论储气量和调峰成本等问题。计算表明,华北、华东地区理论季节调峰储气量占年用气量分别为31%和4%,华北地区天然气季节调峰成本约为华东地区的7.8倍。建议在华北地区发展以非采暖季用气为主的燃气调峰电厂、季节性调峰LNG液化工厂,提高天然气综合利用水平,改变负荷持续特性,降低调峰成本。     

天然气混合制氢弛放气生产甲醇的补碳方法探讨

简述了几种天然气制取甲醇的补碳工艺,详细介绍了天然气混合制氢弛放气生产甲醇的补碳工艺创新。通过计算混合制氢弛放气前后的氢碳比,得知天然气混合制氢弛放气后氢碳比得到优化。采用该技术的工业装置实际运行表明,原料气消耗减少,装置生产能力提高,达到了节能降耗的目的。     

油型气乙烷碳同位素演化规律与成因

通过分析四川盆地和北美Appalachian、Fort Worth等盆地页岩气和常规油型气乙烷碳同位素特征和成因,得出随着成熟度的增加,乙烷碳同位素经历3个演化阶段：初次生气阶段正常增加,与甲烷碳同位素具有线性相关;二次裂解阶段同位素值减少,与乙烷含量的倒数具有线性关系,符合二端元气混合模型;湿气裂解阶段碳同位素值增加,与乙烷含量的自然对数呈线性关系,符合瑞利分馏模型。不同阶段页岩气碳同位素倒转的成因不同,瑞利分馏阶段碳同位素分馏速率乙烷>丙烷,并且甲烷碳同位素发生次生变化是造成过成熟阶段页岩气碳同位素反序的原因。富¹²C的乙烷是四川盆地页岩气高产井的重要地球化学特征。对于成熟度R_o>2.2%的天然气,乙烷碳同位素用于气源鉴别需要用瑞利分馏的公式校正。     

水合物法分离回收烟气二氧化碳研究进展

CO2的大量排放导致温室效应日趋严重。如何有效分离回收CO2资源,使之变废为宝,成为世界各国研究人员共同关注的问题。现有的分离技术普遍存在能耗大,投入高的缺点。水合物法分离回收CO2技术是一种新型的分离技术,该技术以其独特的优点成为近年来的研究热点。阐述了其基本分离原理、国内外研究现状和亟待解决的问题。