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。     

注气压缩机选型优化

在储气库的运行过程中,注气压缩机将西气东输管线输送来的天然气加压后注入金坛地下储气库,注气压缩机投资及运行费用在整个储气库项目中占有相当大的比重.为保证储气库平稳运行,注气压缩机类型和驱动方式比选具有非常重要的意义。经过经济对比发现,东、西注采气站采用的气驱方案均优于其它两个驱动方案。因此东、西注采气站推荐采用气驱方案。     

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。      

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。     

气藏型储气库注气期试井分析探讨

针对气藏型储气库注采井注采过程中储层物性参数影响因素不明确、注采能力不对称的问题.基于相国寺储气库井下连续油管试井测试结果,提出储气库注气期"温降效应"、"变表皮效应"的概念,分析了储气库注采过程中温降效应、变表皮效应以及储层应力敏感对注采的影响.通过气藏型储气库注气期试井分析技术,研究各因素在试井曲线上的响应特征以及...     

地下盐穴储气库注气排卤及注采完井技术

盐穴地下储气库是利用地下较厚的盐层或盐丘,采用人工方式在盐层或盐丘中水溶形成洞穴储存空间来存储天然气,是储气库的主要类型之一。盐穴储气库建成后第一次注气排卤及注采完井是储气库建造和应用以及安全运行的关键。为了满足我国首座盐穴储气库--金坛盐穴储气库建设的需要,根据该储气库建库的特点,进行了注气排卤及注采完井工艺技术研究,通过注气排卤及注采完井方案的优选,制定了现场施工工艺,形成了我国盐穴储气库注气排卤及注采完井配套工艺技术,并成功运用于该储气库已有溶腔改造的5口井中,填补了我国盐穴储气库的注气排卤及注采完井工艺技术的空白。     

喇嘛甸油田储气库注采系统的工艺改造

喇嘛甸油田地下储气库承担着大庆地区下游产业冬季补气供气任务。储气库的过度开采引起气层压力明显下降,威胁着地下油气界面的稳定,造成局部气藏处油浸。从油田生产需要出发,提出储气库注采系统工艺改造方案。采用在气井井口安装过滤分离器、加药控制和投球清管装置及注气站出口汇管加过滤分离装置相结合的设计方案,以实现储气库对油田气的调峰。采用改造后的工艺流程方案,能够控制住气层污染,降低气井作业费用。     

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。     

国内最大地下储气库设计取得阶段性成果

<正>长庆科技工程公司承担的国内最大地下储气库——长庆油田储气库工程,已完成概念设计和靖边气田陕45井区、榆林气田南区储气库前期评价及注采试验方案的编制工作,取得阶段性成果。中国石油集团公司决定在长庆油田建设120亿立方米的储气库,使之成为中国最大的储气库,以此促进中国石油天然气业务快速、安全和有序发展,保障天然气产运销储平衡。此次确定的陕45井区储气库位于长庆靖边气田中部,计划年工作气量120亿立方米,调峰天数120天,注气时间220天,平均日产气1亿立方米。地下储气库地面工程与常规气田地面产能建设相比,存在周期性反复注采、运行参数变化范围大、注气压缩机技术要求高和使用寿命长等特点。由于国内目前储气库的建设刚刚起     

碳酸盐岩底水气藏型储气库气井水淹机制分析——以X储气库为例

X储气库是国内第一座由碳酸盐岩底水气藏改建的储气库,自2010年8月建成投产后,已运行了7个注采周期,较好的满足了首都及周边地区冬季天然气调峰需求。该文主要针对X储气库生产中注采井X1井水淹后出现"能注气不能采气"的问题,结合储气库运行动态特征初步评价了气藏水体的活跃性,在调研国内碳酸盐岩裂缝型底水气藏开发实践的基础上,系统分析注采井水淹停产的形成机制和过程,针对性的提出了恢复注采井生产能力的具体对策,并指导现场成功应用,经济和社会效益显著。这将进一步指导X储气库的生产运行,并对国内裂缝底水气藏型储气库水淹注采井生产运行具有借鉴作用。     

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地下储气库的建造是一项大型、复杂的系统工程，其优化设计不仅需要满足经济上的要求，还要考虑其功能、技术、安全及环境等诸多因素的影响。地下储气库的优化设计属于多因素的综合评价问题，为此介绍了地下储气库优化设计的灰色关联分析法。首先根据地下储气库工程的实际情况构建地下储气库的评价指标（因素）体系和由各评价指标构成的预选方案，在众多预选方案的基础上构建理想方案，通过计算各预选方案与理想方案的关联程度来确定最优方案；构建了由年综合费用、垫底气量、最大地层压力、注采井数、压缩机站功率和使用寿命等指标构成的储气库综合评价指标体系，在关联度的计算中引入了因素的权重并介绍了权重计算的层次分析法。由于考虑了各项评价指标的权重，使得分析结果更符合工程实际。     

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针对以高压天然气为主要气源的城市,为解决天然气日、时供需矛盾,其可行的储气方式通常是建设高压储罐或采用高压管道储气。储气方案优化研究就是对各方法进行技术经济分析,从而遴选出最优方案。此项工作的前提就是要较精确地计算出城市高压燃气管道的储气能力,而储气能力的计算精确度又与城市高压燃气管道动态模拟的准确性密切相关。为此,基于气体管流基本方程组、实际气体SHBWR状态方程、焓方程及城市高压燃气管道的初始和边界条件建立了静、动态数学模型,先后采用四阶龙格—库塔法及隐式有限差分法对静、动态数学模型进行了数值求解,并采用C++builder编制城市高压燃气管道模拟软件。针对西安市天然气所属的输配系统,研究确认,利用高压管道储气在技术上是可行的,在经济上是合理的。随着“西气东输”等工程的进展,在城市内利用高压管道代替高压储罐储气,将会节约巨大的投资和运行费用,并具有广阔的应用前景。     

模糊综合评判法优选地下储气库方案设计研究

在天然气供应与消费之间，一直存在着可靠、安全、平稳、连续供气与消费需求量季节、昼夜、小时不均衡性的固有矛盾。随着天然气国际贸易的发展和边远气田的开发,以及输气的平均运距和运时大大增加，使这一矛盾进一步加剧。而地下储气库则能够解决这一矛盾。由于天然气地下储气库建库方案的确定具有多目标性，因此建设天然气地下储气库前期必须对储气库的建库方案进行充分的技术和工程论证。为此，在研究天然气地下储气库建设方案设计部署原则的基础上，确定了8项评价因素：地层注气末压力、地层采气末压力、工作气规模、垫层气比例、工作井数、单井注气能力、单井采气能力和单位注采气成本。采用模糊数学中的综合评判方法，对地下储气库的建库方案进行了综合评判，应用最大隶属度原则确定出方案集中的最优方案。通过计算实例，验证了模糊综合评判法优选地下储气库方案的可行性，得到了某地下储气库的最优建设方案。     

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钻注采井是建设枯竭油气藏储气库的重要环节。在建设大张坨储气库时，大港钻采工艺研究院对枯竭油气藏地下储气库注采井的钻井工程进行了详细研究，形成了该类储气库注采井的钻井技术，并对大张坨、板876、板中北高点地下储气库进行了钻井工程设计。从完井测试及注采生产情况来看，应用效果较好，基本能够满足储气库建设的要求。文章以大张坨储气库为例，从井口布置及井眼轨道优化、井身结构设计、套管柱设计、套管柱设计、固井设计、钻井液体系和储层保护设计、重点施工措施以及钻探效果等方面阐述了利用枯竭油气藏建地下储气库的钻井技术。     

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。     

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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。     

水驱气藏型储气库储集空间动用率实验评价

水驱气藏型储气库高速注采气运行过程中伴随水体往复运移,建库储层地质条件和水体渗流特征对储气库储集空间动用效率影响较大。针对国内典型水驱气藏储气库储层特征,开展周期注采模拟饱和度场、核磁共振分析等实验。将物理模拟结果与数值模拟相结合,通过多方案对比分析注采参数,并利用相似准则转换为矿场指标。研究结果表明:水驱气藏型储气库多周期注采运行过程中,出现部分储集空间未动用的现象,三维饱和度场和核磁特征谱表明气驱纯气带是提高空间动用的主力区,而气水过渡带是导致储气库空间动用效果变差的主要区域,排驱扩容、气水互锁作用效果与储气库的注采速度和储集空间物性分区密切相关;对于华北典型水驱气藏型储气库多周期注采运行而言,在注气速度为291×104m3/d、采气速度为533×104m3/d时,26%库容为无效库容。研究结果为水驱气藏改建储气库及优化注采运行提供参考。     

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。     

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大张坨储气库是国内第一座大型地下储气库 ,于 2 0 0 0年 12月进入投产阶段 ,它的建成为北京的供气状况和大气环境治理做出了贡献。B876储气库则是大张坨储气库的扩建工程 ,位于B876区块板Ⅱ1枯竭式超低压凝析油气藏上 ,气藏埋深 2 2 2 0～ 2 2 4 0m ,原始地层压力 2 2 .5MPa,目前地层压力为 10 .5 9MPa ,地层压力系数 0 .4 76 ;在该废弃气藏上新钻了 5口储气库注采井 ,其中 3口井射孔完井后自喷 ,日产气量高达 12 .5× 10 4m3 。文章详细介绍了所钻注采井在钻井、固井、射孔完井等工序过程中采取的油气层保护技术和经验 ,对今后衰竭气藏的挖潜、枯竭式气藏储气库的建设具有参考价值。