地下储气库建设技术研究现状及建议

为了及时把握地下储气库建设技术研究现状,系统地梳理了枯竭油气藏储气库、盐穴储气库、含水层构造储气库的建设及垫底气的设计、提高地下储气库有效储量和生产能力的相关技术、地面系统自动化控制等地下储气库通用技术研究现状及其应用情况。结论认为,我国地下储气库建设技术的研究现状可概括为：国内枯竭气藏建库技术基本成熟;枯竭油藏建库技术尚在摸索之中;盐穴储气库建库技术取得了长足的进步;含水层构造储气库的研究才刚起步。进而提出了我国今后一段时期地下储气库建设的相关建议：①枯竭油气藏仍是我国地下储气库建设的主要类型,应关注相关技术的发展;②盐穴储气库的相关技术需要持续关注,但应当将主要研究力量放在相对薄弱的技术环节上;③我国含水层构造储气库的建设应学习、消化国外相关技术,针对具体的地质条件,加快对注排机理、渗透机理、建库方式、建库周期、井网部署、方案设计和施工技术等的研究;④应高度重视地下储气库建设相关标准、规范的建立;⑤应高度重视地下储气库运行的风险管理。     

枯竭油藏改建储气库注采运行机理研究

采用先进的可视化气驱物理模拟研究手段,设计出直径为6 cm,长度为60 cm的高温、高压钢管填砂模型,模拟地层条件下枯竭油藏改建储气库注采运行;分析了储层物性对储气库库容的影响;测定多次注采后油气水饱和度的变化,研究多次循环注气、采气过程中的气液渗流特征及对注采气能力的影响.研究结果表明:枯竭油藏改建储气库多次注采,既能提高原油采收率,又能增加储气库库容.     

裂缝性潜山含水构造改建地下储气库库容计算方法

利用华北油田潜山含水构造改建地下储气库,对保障京、津、冀等地区平稳供气和能源安全 具有非常重要的意义。针对砂岩层孔隙型含水构造所开展的改建前期的某些基础研究工作, 在很大程度上并不适用于以裂缝作为储渗空间的含水构造,特别是在库容计算上具有明显的 差别,需要进一步的深入评价。以潜山圆锥体模型为预测基础,提出了描述潜山含水构造改 建地下储气库库容量预测模型。\;通过预测模型的实例求解得出,在潜山顶部注气驱替过程 中 ,随着气水界面逐渐下移和次生气顶含气高度的增加,气库库容量也将逐步增大,并且库容 量的变化规律和潜山岩体体积随埋深的变化密切相关。     

含水层储气库气驱多相渗流机理物理模拟研究

含水层储气库气驱多相渗流机理物理模拟研究与常规油气田气驱物理模拟研究不同,前者主要是解决储气库多次注采循环条件下的气驱渗流机理模拟,因此从实验的设计和流程都有其特殊性、复杂性,但目前国内外文献对此报道甚少。通过对含水层储气库物理模拟实验流程的自主设计和研发,主要解决了3个方面的室内物理模拟评价技术,包括多次注采循环岩石应力敏感性评价技术、多次气水互驱多相渗流特征评价技术和多次注采后库容及渗流特征评价技术等,指出该评价技术系列可以为今后我国含水层地下储气库的建设与运行打下较好的理论基础。     

西气东输管道地下储气库工程建设展望

地下储气库在保证天然气长输管道的安全平稳高效运行、保障天然气用户的能源需求方面,发挥着至关重要的作用。概述了地下储气库的类型、特点和作用,分析了国内外地下储气库的现状和发展动态。对我国西气东输管道地下储气库工程的进一步发展提出展望,建议应根据我国现有建库地质条件进行长线布局,在管道中上游地区以建设大型油气藏型地下储气库为主,用于季节调峰和对国外进口的天然气进行战略储备;在管道中下游地区以建设高调配能力的盐穴型地下储气库为主、含水构造型地下储气库为辅的格局,用于管道的调峰和高效运行。     

高含水油藏储气库建库微观模型可视化实验研究

采用人造微观储层模型模拟实际建库过程中的各个过程。应用可视化方法，观察各驱替过程的驱替现象，可以清楚地观察到流体进入和驱替的全过程，并分析了储气库的注气、储气机理。天然气驱油和水的效果十分明显，说明高含水后期油藏进行储气库建设，其注气、储气能力较好。在渗透率较高的高倾角油藏中局部注气时，其重力驱动效果明显，气液界面不平行。随着注气速度的增加。油藏的注入能力和储气能力将进一步加强。     

任11井潜山油藏改建地下储气库的分析

根据任11井潜山油藏的地质和周边环境情况，分析了任11井潜山油藏改建地下储气库油、气、水三相渗流，气驱渗流阻力，气库的密封性，库容规模，钻井井位布置，老井处理及地面安全距离等需要解决的问题，提出了相应的建议和研究的方向。     

碳酸盐岩裂缝性油藏建储气库气井产能评价

利用华北油田碳酸盐岩潜山油藏改建地下储气库,具有构造较为完整、圈闭规模大以及裂缝系统渗流条件较好的优势,对保障京、津、冀等地区安全平稳供气,具有非常重要的意义。虽然前期针对华北油田某裂缝性碳酸盐岩块状底水油藏改建地下储气库的可行性开展了相关的研究工作,但都是基于油井采油指数类比气井采气指数方法进行评价的,存在一定的局限性和偏差。为此,以可压缩气体地层稳定渗流理论为基础,根据潜山储层裂缝系统的地质特点,引入了气体半球渗流和等效气井打开半径的概念,最终推导出了碳酸盐岩裂缝性油藏建库气井稳定渗流产能方程。通过对华北油田某潜山油藏的实例计算表明：由于该油藏裂缝系统物性条件很好,无论气库运行在高压还是低压条件,稳定渗流计算得到的地层产气能力都很高,可以认为地层气体基本为无限供流条件。     

含水岩层型地下储气库储气量损失研究

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。论述了含水岩层类型的地下储气库的功能、优缺点、库址条件以及其储气量损失的主要原因,并在理论分析的基础上,通过实例分析证明在含水岩层类型的地下储气库中,水溶气对储气库气量损失计算是不可忽略的,并针对这一情况提出解决措施。     

含水岩层型地下储气库储气量损失研究

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。论述了含水岩层类型的地下储气库的功能、优缺．最、库址条件以及其储气量损失的主要原因，并在理论分析的基础上，通过实例分析证明在含水岩层类型的地下储气库中，水溶气对储气库气量损失计算是不可忽略的，并针对这一情况提出解决措施。     

大庆油区地下储气库建库研究

本文对大庆油区地下储气库建库中几个具体问题进行了探索性研究，其中包括储气库建库原则、气井注采能力的确定、储气库运行方式、气井部署、开发指标测算以及储气库动态监测等，所涉及的内容对储气库的建设具有重要的参考意义。     

大庆枯竭气藏改建地下储气库的可行性

地下储气库被许多国家认为是最安全、经济、高效的天然气储存、调峰设施,大庆地区冬夏用气不均衡,需建立地下储气库用于调峰。通过对大庆S储气库群的多种条件分析认为:储层上部发育稳定的巨厚泥岩盖层,对天然气起到了很好的封盖作用,断层整体密封性好,天然气不渗漏,储气库整体封闭性好;储层为单层砂体,分布稳定,储层物性条件非常好;气藏整体连通性也很好,受边底水的影响很小,设计的储气库运行参数合理。大庆S储气库群具备建库的有利条件,改建储气库可行。     

新疆油田呼图壁储气库气井管柱腐蚀实验研究

新疆油田公司依据中石油股份公司储气库建设要求,启动了＂呼图壁气田改建储气库＂建设工作。储气库的主要气源是从土库曼斯坦进关的天然气,该天然气中CO2≤2%,CO2分压最大为0.68MPa,采出时在井口及井底,天然气的含水量普遍高于对应温度、压力下的天然气饱和含水汽量,即低于露点温度,会导致较为严重的CO2腐蚀。通过分析知道呼图壁气田影响二氧化碳腐蚀的环境影响因素主要有二氧化碳分压、地层水矿化度及Cl-含量、温度、流速等,由此设计了室内模拟实验条件;评价了P110、3Cr110、普通13Cr110、HP1-13Cr110抗CO2（含Cl-）腐蚀性能。得到了室内模拟条件下,不同目标管材的平均腐蚀速率与局部腐蚀速率,根据实验结果确定不同管材的腐蚀状况,为储气库气井管柱的选材提供依据。     

地下储气库注气系统节点分析方法研究

根据地下储气库的具体特点 ,研究建立了地下储气库注气系统的节点分析方法。经喇嘛甸油田地下储气库实际资料验证表明 ,该方法计算结果比较准确 ,符合储气库生产情况 ,可以用于储气库系统优化、指标预测、配注方案编制和运行参数优选等工作中。     

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。     

地下储气库应力敏感性实验研究

在储气库运行过程中，由于气体的采出和注入，使得多次注采期间岩石净上覆压力发生周期性变化，随之导致储层岩石物性参数发生周期性变化，从而影响储气库的注采能力，因而研究储气库储层应力敏感特征具有重要意义。为此，以实验手段研究了地下储气库在气体注入和采出过程中地下储层的应力敏感性。实验选用2块渗透率不同的人造砂岩岩心，测试了在4次净上覆压力升降过程中的储层渗透率变化。实验结果表明：随着净上覆岩层压力的增加，岩心渗透率呈下降趋势，初期渗透率下降较快，后期渗透率下降程度减小，应力敏感性变弱；净上覆压力周期性变化过程中，岩石渗透率不可能完全恢复到原始值，存在着一定程度的滞后效应；岩石渗透率越高，应力敏感特性越明显。     

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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。     

气田产出地层水回注水质指标实验研究

气田产出地层水回注的关键问题在于回注层位的选择和回注水的达标处理,因此必须对回注水的水。质有明确具体的要求,使其满足环境保护的要求,为确定合理的气田产出地层水回注水质指标,文中通过室内水质指标试验并结合现场实际,推荐了切实可行的气田产出地层水回注水质指标。     

XGS气田茅口组气藏改建地下储气库地质综合评价

文章针对川渝地区地下储气库建设选址问题综合考虑地理位置、气藏地质、气藏工程等因素，优选出XGS气田茅口组气藏等3个气藏进行建库综合评价。通过评价气藏气密性、储层储渗性、气藏压力系统、采出程度、生产特征等因素，认为XGS气田茅口组气藏满足储气库库址筛选原则，可以作为建库选址目标。     

注气混相驱中水气切换问题实验研究

葡北油田注气混相驱开发已取得了较好的效果，但该油田在水气交替注入过程中出现了水气切换问题，注水井转注气时气体注不进地层，导致油田水气切换方案无法正常实施。文章利用长岩心驱替实验研究产生此问题的机理和原因，表明在现场确定压缩机及其压力时，应考虑最高水气交替注入压力及压力上升的影响，避免频繁的水气交替；在注气开始时就应进行示踪剂监测，葡北油田实施较晚，没有起到监测的作用；不论是水驱还是水气交替，都存在初始启动压差，要考虑增大注入压力以启动注气工程。