输气管道配套地下储气库调峰技术

地下储气库具有储气量大、储气成本低等特点,是天然气管道用户的一种重要调峰手段。近几年,华北地区地下储气库在解决用户季节用气不均衡问题上发挥了积极作用。结合大港地下储气库群和陕-京输气系统的实际运行情况,引用工程实践数据验证了地下储气库参与季节调峰、事故应急调峰、日调峰的作用。对地下储气库的调峰作用进行了分析,认为,在我国输气管网日臻完善的形势下,利用管道气源、输气管网与地下储气库有效联合调峰是未来天然气用户系统的调峰趋势,气源是基础、输气管网是辅助、地下储气库是主导。     

中国地下储气库地质理论与应用

中国地下储气库经历了20余年的发展,由20世纪末的起步摸索期进入目前的快速发展阶段,亟需建立一套适用于中国复杂地质条件与大吞大吐、交变应力运行工况下的储气库地质理论。在借鉴国外储气库和总结中国储气库建设运行经验的基础上,提出了储气地质体与储气库地质理论的概念,创建了以储气地质体为评价对象、以储气圈闭构造地质学、储气空间储层地质学、交变载荷岩石力学、孔隙空间动用渗流力学等为主要内容的储气库地质理论体系,指导了地下储气库的选址评价、建库方案和扩容达产调整方案编制,对加快中国储气库建设,保障储气库长期安全高效运行意义重大,应用前景广阔。     

中国地下储气库地质理论与应用

中国地下储气库经历了20余年的发展，由20世纪末的起步摸索期进入目前的快速发展阶段，亟需建立一套适用于中国复杂地质条件与大吞大吐、交变应力运行工况下的储气库地质理论。在借鉴国外储气库和总结中国储气库建设运行经验的基础上，提出了储气地质体与储气库地质理论的概念，创建了以储气地质体为评价对象、以储气圈闭构造地质学、储气空间储层地质学、交变载荷岩石力学、孔隙空间动用渗流力学等为主要内容的储气库地质理论体系，指导了地下储气库的选址评价、建库方案和扩容达产调整方案编制，对加快中国储气库建设，保障储气库长期安全高效运行意义重大，应用前景广阔。     

天然气地下储气库地面工程的工艺设计

提出天然气地下储气库地面工程的工艺设计原则，并针对建在枯竭气藏中的地下储气库，讨论其基本参数和流程形式的选择。     

复杂油气藏型地下储气库气藏工程关键参数设计方法

我国地下储气库（以下简称储气库）建库目标包括复杂断块、强水侵、异常高压、高含油凝析气藏等复杂类型,普遍具有埋藏深、构造复杂、储层物性差、非均质性强等特点。常规气藏工程参数设计方法不适用,尤其在圈闭密封性分析、库容参数设计及注采能力评价等方面具有一定特殊性。为此,从建库目标地质特征出发,通过聚焦难点、自主创新、攻克技术瓶颈,形成了复杂断块储气库四维动态密封性评价技术,建立了异常高压储气库库容参数预测方法及水侵储气库分区带多因素耦合注采能力预测模型,论证了凝析气藏“提采—协同—储气”建库新模式和优化技术对策。研究结果表明：(1)通过物理模拟实验揭示了复杂断块储气库盖层疲劳损伤和断层滑移机理,实现了动态密封性指标定量化评价,为复杂断块型储气库库址筛选奠定了基础;(2)针对超高压裂缝型储气库岩石强应力敏感特性,建立了考虑压缩系数变化和束缚水膨胀的有效库容预测新方法,并形成了考虑周期时变和水侵影响的强水侵储气库不同区带多周期注采能力预测方法,实现了建库参数科学设计;(3)建立了凝析气藏提高采收率协同储气库建设新模式,明确了“提采—协同—储气”合理转换时机,形成了分阶段建库参数设计方法和井网部署对...     

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。     

中国地下储气库现状与发展展望

地下储气库包括枯竭油气藏、含水层、盐穴和矿坑等四种类型，经过50多年的发展已经成为一种成熟的应用技术，目前地下储气库技术正朝着以下趋势发展：①加强气库的上下游协调优化，提高储气库的协调能力；②加强地下储气库优化管理，提高储气库的利用效率；③在油藏和含水层储气库领域进行实验和摸索；④盐穴储气库建库技术将得到进一步发展。中国地下储气库技术发展已有近10年的历史，在气藏改建储气库方面技术基本成熟，但在油藏改建储气库、含水层建设储气库和盐穴建库方面还存在着技术不完善等方面的不足。由于中国主要天然气消费区建库目标资源缺乏，因而储气库的建设在技术和建库目标资源两个方面还存在一定的挑战。未来15年内，中国的天然气需求激增将促进储气库需求量的不断加大，预计将有300×10⁸m³工作气的储气库建库需求量，应在满足调峰和应急供气的基础上向战略储备延伸，并在中国中东部形成区域协调的地下储气库群。     

国外盐穴地下天然气储气库建库技术发展

建设与开发更多的地下盐穴天然气储气库，是21世纪天然气库发展的一个趋势。成熟的国外盐穴储气建库技术，主要包括盐穴储气库的选址技术、造腔淋洗技术、几何形状的控制技术、密封技术、盐穴储气库的稳定技术及检测技术。     

基于微重力监测技术的地下储气库库容动用评价方法

地下储气库（以下简称储气库）高速、频繁交替注采过程中的库容动用情况及圈闭动态密封性是储气库注采运行安全管理的重中之重。为了直观评价库容动用效果,以及高速往复注采过程中气水界面变化情况及圈闭动态密封性,以目前中国库容量最大、调峰能力最强的新疆H储气库为研究对象,在国内首次利用微重力监测技术在新疆H储气库西部气水混合区进行微重力监测现场试验,并评价储气库注采交互驱替过程中天然气富集区、气驱前缘及气水界面变化情况。研究结果表明：(1)利用微重力监测技术监测储气库注采层内因流体密度变化产生的重力异常,对储气库内流体的动态变化特征具有一定的指示性;(2)通过监测区微重力数据采集、注采层剩余重力异常提取与分析,可有效评价储气库注采层内流体富集特征;(3)采用层密度反演边缘检测技术,可辅助圈定储气库气水界面,评价注采交互驱替过程中气驱前缘的动态变化;(4)实际生产动态资料验证,该技术的评价结果与生产动态相吻合,说明微重力监测结果对储气库库容动用情况可进行有效判断。结论认为,微重力监测技术可直观评价储气库库容动用效果和气水边界变化情况,进而评价储气库高速往复注采过程中的圈闭动态密封性,对优化调整储气库...     

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。     

不同类型复杂地下储气库建库难点与攻关方向

地下储气库（以下简称储气库）在保障天然气安全供应方面发挥了不可替代的重要作用。为推进中国储气库业务高质量发展,有效应对天然气安全保供压力,总结了国外储气库建设与运行关键技术现状,梳理了国内储气库建设历程和形成的特色理论技术,分析了我国储气库领域面临的突出挑战,提出了未来储气库发展与攻关方向。研究结果表明：(1)国外储气库建库与运行技术成熟、装备配套、标准完善,建成了气藏型、油藏型、盐穴型、水层型等多类型储气库;(2)中国在库容设计、井筒质量控制、大排量注采设计、地面处理工艺与装备、风险识别监测以及盐穴造腔等方面形成了特色技术;(3)中国储气库在“扩容、达产”及提高库容利用效率、高含水油藏与低渗透气藏和复杂连通老腔等新类型储气库建库技术等系列领域面临挑战;(4)亟需破解5大科学问题,即超压背景下储气地质体密封性弱化动力学机制、高含水油藏建库储气空间扩展与注排控制理论、盐穴储气库强制对流溶蚀—扩散流固耦合机理、大尺寸井井壁失稳力学—化学耦合机理、长周期注采储气库完整性失效机理与灾害演化机理;(5)亟需解决6大技术问题,即提高库容动用率、新类型储气库建库、提高单井产能和老井处置、地面处理关键...     

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。     

复杂地质条件储气库“极限动用”理论与实践

针对复杂地质条件储气库,基于20余年的运行实践,结合储气库系列攻关成果,揭示了储气地质体承压动力学机制,发现了“多轮相渗滞后”和“分区差异动用”气水互驱渗流规律,提出了以“储气库储气最多、井注入产出能力最大、空间利用效率最高”为目标的复杂地质条件储气库“极限动用”理论,形成了储气地质体极限承压、井极限产能、储气空间极限调峰能力三位一体的评价方法。实现了储气地质体在上限压力条件下获得最大储气空间（库容）、充分发挥地层-井筒气体流动协调的井极限产能以及满足有限时率不稳定渗流条件的最佳井网密度,获得下限压力条件下的最大调峰能力,达到安全和能力的双重极限效果。新疆呼图壁、西南相国寺、辽河双6等地下储气库的运行实践证明,“极限动用”理论有力推动了中国储气库业务高质量发展。     

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。      

煤层气勘探开发的理论与技术发展方向

世界能源价格的高涨、瓦斯引起的恶性矿难事故、温室气体减排压力等促使国内外日益重视煤层气的开发。在技术、资金、政策等因素共同影响下,美国煤层气产量2007年达到495×108m3。我国拥有更大的煤层气资源量,因勘探开发技术落后,产业发展一直受到限制。文章从煤层气勘探开发技术历程出发,全面系统分析了国内外煤层气勘探开发理论、技术及装备现状与存在问题,指出煤层气勘探开发各项技术的发展方向与趋势,并提出相关建议,为处于关键时期的煤层气产业的发展提供宏观部署和决策依据及技术引导作用。     

中国油气化探分析技术新进展与发展方向

近年来,中国油气化探分析技术取得了较大的发展,特别是烃类分析技术和方法不断地被更新和完善。在传统分析技术基础上出现了许多改进,并涌现出了一些全新的分析技术,样品采集与现场化分析技术也不断地发展。但仍存在着分析技术精细化程度不高\,高精度分析项目较少等问题。未来油气化探分析技术的发展方向:充实分析技术应用的理论基础;传统技术的改进与完善;借鉴、吸收其他学科先进分析技术;发展精细化分析技术;促进标准化进程与现场化分析技术发展;针对油气源类型进行分析技术有效组合,需重点关注和研究C₆—C₁₈烃类、多环芳烃、苯系物的检测技术;走技术综合之路。     

四川盆地天然气藏提高采收率技术进展与发展方向

四川盆地油气资源丰富,有超级含油气盆地之称,是我国最具开发潜力的含油气盆地之一,具有开发对象复杂,气藏类型多且普遍具有低孔、低渗、水侵活跃、非均质性强等特点,因此天然气提高采收率面临巨大挑战。为此,系统剖析了四川盆地常规气藏特点和提高采收率难点,回顾了发展历程,梳理了提高采收率技术模式和技术体系,总结了近年来针对复杂气藏提高采收率技术取得的最新进展,并对未来发展进行了预测。研究结果表明：(1)经过60余年的天然气勘探开发,四川盆地已形成了“全生命周期统筹、全生产系统协同”提高采收率核心理念;(2)创立了以“早期评价与部署,储量刻画与动用,水侵诊断与治理,工艺配套与优化”为核心的气藏全生命周期提高采收率技术模式;(3)建立了地质与气藏工程、钻完井工程、采气工程、地面工程等多专业协同的提高采收率技术体系;(4)随着盆地开发重心逐步向超深层复杂岩性气藏、非常规气藏等地质条件更加复杂的领域转移,提高采收率技术未来的发展方向将包括超深层气藏薄储层精细描述、多重介质跨尺度数值模拟、超深特殊工艺井排水采气、非常规气地质工程一体化等多个方面。结论认为,60余年来不断丰富完善和形成的提高采收率技术模式和...     

天然气提高采收率理论基础、技术方法与发展方向

中国大部分主力气田相继进入开发中后期且整体采收率不高,天然气提高采收率研究与实践形势迫切。为了促进天然气提高采收率理论技术进步和开发水平提高,建立了统一、具有普遍适用性的天然气采收率评价模型,分析了影响天然气采收率的关键因素,明确了天然气提高采收率发展前景与方向。研究结果表明：(1)储量利用程度、压降波及系数和压力衰竭效率是影响天然气采收率的3个关键因素,天然气采收率是3个关键因素对应系数的乘积;(2)结合安岳气田龙王庙组气藏、克拉2气田、苏里格气田和川南页岩气等开发实践,针对常规水驱气藏、致密气和页岩气等非常规气,通过提高储量利用程度、压降波及系数和压力衰竭效率预计可提高采收率6～15个百分点;(3)提出了天然气提高采收率理论技术攻关方向,包括明确气藏提高采收率机理、研发提高采收率新方法、加强提高采收率技术现场试验。结论认为,研究结果奠定了天然气提高采收率理论基础,系统形成了不同类型气藏提高采收率技术方法,为已开发气田提高采收率和持续稳产提供了技术支持,并可促进我国天然气产业持续健康快速发展,对保障国家能源安全具有重要指导意义。