地下储气库调峰产量与采气井数设计技术

地下储气库的调峰产量和采气井数是其设计的关键指标,目前国内主要以估算的方式来确定这两个参数,未见理论与实际成熟配套的技术方法,由此带来了地下储气库实际运行工作气量无法达标、采气调峰能力不足等后果,直接影响到了地下储气库的运行效果。为此,根据已建成的中国石油大港油田地下储气库群多年实际运行效果,在研究地下储气库实际调峰运行规律的基础上,以地下储气库不同调峰强度为模式,应用微积分数学描述方法,创建了以计算地下储气库日调峰气量、高峰期和低谷期采气井数为核心的马成MC公式,描述了地下储气库工作气量、调峰气量、单井产量、采气井数之间的数学关系,解决了在工作气量控制下调峰日产气量与采气井数的设计技术问题,对地下储气库的调峰产量预测和生产井数设计具有指导意义。     

水淹衰竭型地下储气库的达容规律及影响因素

水淹衰竭型地下储气库库容动态变化过程中的驱水达容规律具有复杂性和普遍性,是研究地下储气库达到设计库容时间及最终能达到库容量的重要依据。为此,以大港地下储气库群5个投产运行多年的水淹衰竭型地下储气库为例,通过含水岩心气驱扩容室内实验,揭示了地下储气库的达容规律：①地下储气库库容量呈现逐渐增加的趋势,并最终趋于最大库容量;②地下储气库投产初期库容增速快,后期增速变缓;③地下储气库地下垫气量与工作气量呈正增长关系,但增长不同步。进而总结出了影响地下储气库达容的主要因素：地下储气库的构造特征、储层物性、注采能力、水体分布以及扩容方式。     

油气藏型地下储气库建库相关技术

世界油气藏型地下储气库的调峰工作气量占已经投运地下储气库总工作气量的83%,目前中国天然气调峰应急储备类型也以油气藏型地下储气库的应用最为广泛。为此,分析了全球天然气调峰储备现状及中国天然气调峰应急储备的需求,将国外天然气利用发达国家地下储气库的建设历程划分为3个阶段：发展初期、快速发展期和平稳发展期。论述了油气藏型地下储气库在中国天然气供需产业链中的重要作用：油气藏型地下储气库具有油气藏开发历史情况清楚、建库地质资料丰富、投资经济、建设周期短、投产快等优点,建设周期一般只需3~5年,在有条件的天然气消费区域附近首选油气藏改建地下储气库,可实现快速应急调峰的目标。进而阐述了建设油气藏型地下储气库的核心关键技术：①库容恢复与有效工作气量的优化技术;②储气库运行调峰应急能力优化技术;③储气库交变载荷运行状况下的井身结构优化技术。     

中国地下储气库的需求与挑战

建设地下储气库是保障安全平稳供气的主要手段之一.为此,介绍了国外地下储气库建设的主要特点和成功经验,并总结出了对中国建设地下储气库的3点启示:①地下储气库因其储气规模大、占地少、安全性能高、不污染环境等特点,成为当今世界上最主要的天然气储存方式和调峰手段;②地下储气库工作气量应达到天然气年消费量的15％左右,才能有效保...     

全球地下储气库的发展趋势与驱动力

建设地下储气库是保障安全平稳供气的主要手段之一。随着全球天然气需求的增长,地下储气库的需求也将不断增长,预计到2030年全球地下储气库工作气量将达到5430×108m3。为此,分析了全球地下储气库的现状,揭示了地下储气库需求增长的5个驱动力:①各国对天然气战略储备的重视;②天然气供给方式的转变;③短期天然气贸易的需要;④管网系统进一步平衡的需要;⑤油田伴生气的储存需求。结论指出:地下储气库的需求增长主要分布在北美和欧洲,亚洲地区受天然气需求和建库地质条件的限制,在世界地下储气库总工作气量中仅占很小的份额;地下储气库的发展趋势是加大气库调峰的灵活性以满足低碳经济的需要;未来地下储气库技术主要向延长地下储气库使用寿命、减少地下储气库对环境的影响和增强地下储气库运行灵活性的方向发展。该研究成果将为中国地下储气库的建设发展提供借鉴经验和发展启示。     

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.     

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。     

地下储气库是保证安全供气的一种基本手段

不均衡性是天然气消费的一大特征,地下储气库的基本功能正是在于调节天然气消费的季节不均衡性.地下储气库的使用价值取决于储气库的有效容积和最大日采气量,还与其采气设计值有关.与其使用价值有关的费用指标为单位有效容积的投资和单位生产能力的投资.地下储气库在其供气系统中可以提高天然气的实际供应能力,从而得到附加的效益.     

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。     

中国地下储气库现状及技术发展方向

中国地下储气库建设经过多年探索,已经进入一个新的发展阶段。已经投产的11座地下储气库群设计工作气量达到180×10~8 m~3,在国内天然气调峰安全保供中发挥了重要作用。但国内地下储气库建设仍面临不少困难:①储气库工作气量增长速度慢,落后于调峰需求量增长的速度;②建设工程技术难度大,投资成本高;③安全运行压力大,风险识别和控制困难;④库址资源少,建库条件复杂;⑤尤其是在现有天然气价格体制下,储气库难以通过自身运营获得经营效益。究其原因,主要是已经形成的运营方式和建库技术尚不足以应对市场和复杂地质条件所带来的挑战。为破解这一系列难题,在开展市场化运作模式探索的同时,更需要加大技术攻关力度,加强研究地质评价与气藏工程、钻井完井工程、储气库注采工程、地面配套工艺及储气库完整性评价等多个方面的核心技术,大幅提高储气库建库效率,以促进我国地下储气库的可持续发展。     

水侵气藏型储气库注采相渗滞后数值模拟修正方法

以天然岩心气水多周期互驱相渗测定实验为基础,揭示了储气库多周期注采相渗滞后效应,结合Carlson和Killough经典相渗滞后理论,建立了水侵气藏型储气库多周期注采相渗滞后数值模拟修正方法,并通过建立的中低渗透砂岩水侵气藏型储气库地质模型,系统研究了多周期注采相渗滞后效应对储气库流体宏观分布规律和生产运行指标的影响....     

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地下储气库在燃气的开发和利用过程中担当重要角色,可以优化供气系统,满足天然气调峰、事故应急和战略储备,用作一种潜在的价格套利与贸易保值的工具等,具有其它储设施无法比拟的优势。地下储气库调峰量占当年气量的11％。建造地下储气库应当首选枯竭的油气藏,但对一些无此地质条件的地区来说,则应首先考虑利用地下含水层来建造储气库。尤其对“西气东输”工程所经过的长江三角洲地区来说,选择利用含水层储气方案是适宜的,从外国引进天然气,也必须会涉及到用含水层储气的问题。文章就如何利用地下含水层建造储气库的基本内容和研究方向进行系统、简要的论述。     

板814断块改建地下储气库的可行性

已建的大港地下储气库群为京津地区的发展发挥了巨大作用，但今后不断增长的天然气需求决定了寻找并建设新储气库的紧迫性。总结了地下储气库的优选标准，从油气藏的构造、断层及盖层的封闭性、储集层的物性与储气库容量估算、老井处理等方面，综合评价了大港板桥地区板814断块改建地下储气库的可行性；指出板814断块从地质、老井处理以及地面环境等方面适合建设地下储气库；根据储气库规划设计的原则，确定了板814断块改建地下储气库的规划设计方案，并得出结论：改建时只需新钻5口定向井（2口注采井，3口排水井），可充分利用板中北储气库的压缩机和地面管线资源，节约大量的投资。     

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天然气地下储气库具有储存量大、调节范围广、安全可靠、经久耐用、运行成本低等显优点，长期以来已成为天然气消费大国储存、采集、调配天然气的基础设施，是大型输气干线系统配套不可缺少的重要组成部分。近年来，随着川渝气田的大规模、远距离输送和天然气市场的迅速扩展，利用四川枯竭气藏建设地下储气库的问题也受到人们越来越大的关注，在调研国外地下储气库建设的基础上,针对我国各地区对天然气的需求状况，阐述了我国建造地下储气库的意义、建库选址原则和选址方案，对加速四川天然气地下储气库的规划、建设有较大的实用价值。     

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??Because the difference of gas consumption between in winter and in summer is about seven times,only depending on the adjustment ability of the gas transmission pipeline itself is far to solve so great contradiction between the gas supply and the gas consumption.For this reason,it is urgently necessary to build an underground gas storage to solve the unbalance between the supply and the demand.Against this background,the building of Dazhangtuo underground gas storage—a project of the first large scale underground gas storage in China is proposed.In this paper,through investigating and analyzing the foreign and domestic relevant data,the principle of selecting geological structure for building the underground gas storage is summarized;taking the research of the geological design plan for Dazhangtuo underground gas storage for example,the storage volume is ascertained by using multiple methods on the basis of the thorough geological analysis and evaluation of the structure,trap,fault,reservoir and cap rock,etc.of this gas reservoir;the basical running targets of the gas storage are designed by combining with the gas consumption law in Beijing city and applying the material balance principle and numerical simulation technique;the rational gas well's productivity is determined by utilizing well testing data and the nodal method calculation software and based on this,the running program of the gas storage is designed and optimized.The designed targets are as follows:The working gas volume is 6.0×10⁸m³ and the daily peak shaving volume is 500×10⁴m³.     

地下储气库储存空间的选择

认为修建地下储气库的关键是选择适合燃气储存的地下空间。首先，依据历年供气的统计资料，计算作为调节用气高峰之用的地下储气库有效库容；进而对包括超容积，垫底容积及其他无法界定容积的灰容积进行“白化”处理，求取设计库容。     

气藏改建储气库下限压力设计新方法

储气库下限压力与工作气量、注采井数、补充垫气量等参数密切相关，将直接影响项目的经济性。现有方法以地质气藏认识为基础，采用定性半定量方法设计，其结果难以定量精确确定。在充分考虑储气库地质条件、水侵规律、气井产能、外输条件以及实现库容最大化的基础上，通过分析不同下限压力的有效库容形成与项目建设投资的内在关系，以项目经济性最优为目标函数，提出地质—经济一体化预测模型，建立气藏改建储气库下限压力设计新方法。在国内某储气库方案设计中的应用实践表明，该方法统筹了技术经济性，设计基础更加牢靠，结果更加科学。     

金坛盐穴地下储气库建库关键技术综述

金坛盐穴储气库是中国第一个盐穴储气库，建设金坛盐穴地下储气库是一个比较复杂的系统工程，建库中通过摸索形成和运用了多项关键技术。①地质评价：对建库区域的选择和溶腔密封性至关重要；②溶腔设计及稳定性评价：是确保溶腔稳定的最佳形态并达到体积最大化的技术保障；③造腔技术：是整个建库工程的核心，它是能否实现所设计的理想溶腔形态和体积的关键；④声纳检测技术：确定造腔过程和最终溶腔的体积和形态；⑤完整性测试溶腔：是能否开始建造和建造后可否投入运行的关键；⑥热动力模拟：是编制盐穴储气库运行计划并为地面设施配套的重要依据；⑦老腔井筒改造技术：部分形态较好的采盐溶腔改建成为储气溶腔，加快了储气库建设进程。金坛储气库的建设使中国具备了建设同类地下油气储备库的技术实力。