地下储气库设计模式及配套技术

从我国天然气市场的发展对地下储气库建设的需求出发，立足于国内地下储气库建设现状，分析了国内已建地下储气库的类型、改建条件和规模；系统介绍了地下储气库的设计建设模式及配套技术，包括圈闭评价技术、地质综合评价技术、开发状况评价技术、运行参数优化技术、布井优化技术、注采井径优化技术和动态监测技术；在汇总国内地下储气库规划建设地区资料的基础上，展望了国内地下储气库的发展建设前景。     

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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。     

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。     

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。     

凝析气藏改建地下储气库的研究与实践

地下储气库对调节冬夏季节天然气供需矛盾、保障用户需求优化集输系统功能有重要作用。地下储气库建设在国外已有百余年的历史.而我国尚处于起步阶段。随着陕气进京及北京.蓝天工程"项目的实施。保障北京用气已成为供气方首要解决的问题。在对地下储 气库概念及原理进行阐述的基础上、提出 了建立地下储气库应具备的首要条件。通过国内外有关资料的调研分析.总结出地下储气库建库地质筛选原则同时以大港油田凝析气藏地下储气库建设方案为例、介绍了地下储气库设计依据、设计原理及储气库运行方案优化。     

地下储气库天然气回采的节流脱水分析

天然气绝热节流是地下储气库回采的关键技术，可以利用节流冷效应实现回采天然气的脱水、脱油。天然气脱水后的露点与绝热节流过程有关，并且它对天然气的集输有较大影响，因此有必要利用绝热节流模型准确地分析回采天然气的节流过程。为此，利用基于BWRS状态方程的绝热节流模型计算了板876储气库回采天然气的高压节流温变等焓线。用该模型分析板876储气库的两级实际节流过程，分析结果揭示了一级节流后温度随井口压力变化的规律，确定了J-T阀（二级节流阀）前温度的安全运行范围。所得计算结果为储气库建立科学完备的生产制度提供了可靠的依据。     

凝析气藏改建地下储气库的研究与实践

地下储气库对调节冬夏季节天然气供需矛盾、保障用户需求优化集输系统功能有重要作用。地下储气库建设在国外已有百余年的历史.而我国尚处于起步阶段。随着陕气进京及北京.蓝天工程"项目的实施。保障北京用气已成为供气方首要解决的问题。在对地下储 气库概念及原理进行阐述的基础上、提出 了建立地下储气库应具备的首要条件。通过国内外有关资料的调研分析.总结出地下储气库建库地质筛选原则同时以大港油田凝析气藏地下储气库建设方案为例、介绍了地下储气库设计依据、设计原理及储气库运行方案优化。     

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。     

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。     

美国2003年天然气管道和地下储气库的发展

管道运输和地下储气库是天然气运输系统中的两个核心组成部分，二者相互补充、缺一不可。天然气管网将气源和市场连接在一起，地下储气库则为整个供气系统的可靠、高效和不间断运行提供了保障。天然气地下储气库的库存容量是下游用气高峰期间资源和管道平稳运行的切实保证。多数情况下，管道项目的建设要求储气库项目同步开展，反之亦然。     

赴美储气库调研及其启示

为了了解北美地区地下储气库发展状况，吸收国外储气库在研究、设计、建设和管理等方面的经验，提高我国储气库设计、建设和管理水平，北京华油天然气有限责任公司组织有关单位，对美国储气库从研究、设计、建设和管理等方面进行了现场考察和调研。文章对美国储气库现状、储气库安全和运行管理、储气库特色技术都作了较详细地介绍，并总结出了一些启示，进而提出了我国储气库发展的建议：①在储气库的库址比选前，应对储气库的用户市场进行调查；②应优先选择废弃的气藏或凝析气藏作为建库的库址；③应强化储气库建设前的评价和研究工作的力度，以便选择技术上和经济上最优的方案；④老井封堵的思路值得借鉴。     

岩盐品位对岩盐储气库水溶建腔的影响

岩盐储气库就是根据水溶采矿的原理，通过采出盐水，利用在地下形成的溶腔作为天然气的存储空间。岩盐储气库水溶建腔技术是岩盐储气库的核心内容，直接影响着岩盐储气库的后期作业，对岩盐储气库运行效果、使用寿命等具有重要意义。为此，研究了岩盐品位对岩盐储气库水溶建腔的影响：根据水溶建腔机理，建立岩盐储气库水溶建腔数学模型；对岩盐品位不同的地层条件下岩盐储气库水溶建腔进行动态模拟数值计算；进而综合分析了岩盐品位对岩盐储气库水溶建腔的影响规律。结果表明：岩盐储气库应选择在岩盐品位高的地层建造，这样既有利于溶腔形态的控制，又能缩短建腔周期。     

一种预测砂岩油藏改建的地下储气库最大工作气量的新方法

借鉴国外含水层储气库注采运行的经验,提出了描述块状底水砂岩饱和油藏改建地下储气库注采运行的预测模型。认为该模型能够比较准确地预测建库,达到的最大油气界面位置和库容,并在此基础上可进一步预测最佳工作气量和相应气垫气量。     

采卤老腔改建储气库评价方法

开发与利用盐矿已形成的采卤老溶腔是快捷建成储气库的有效方式(除加快新腔的形成速度外)。利用老溶腔不但可以缩短建库时间，还可以减少盐穴储气库的建设成本。为此，在考虑储气库要求及老溶腔特点的基础上，提出了已有采卤老溶腔改建储气库的地质条件和腔体条件，论述了评价已有采卤老溶腔所需要的工程施工项目，建立了一整套采卤老腔改建储气库的评价方法与分析技术，包括声纳检测数据分析技术、腔体力学稳定性评价方法、社会和经济效益评价内容等，并结合金坛盐矿的实例进行了论证。目前该方法已成功应用在西气东输盐穴储气库的老腔改造工程中。     

胜利油区永21块Es3气藏建地下储气库的可行性

为满足用户消费需求，我国拟以新近探明天然气储量近3000亿立方米的内蒙古塔巴庙气田气源为基础，兴建安平-济南的天然气管道，以供应山东市场。为应对管线突发事件和季节用气调峰之需要，利用胜利油区停产废弃停产的气层气田建设小型地下储气库就显得十分必要。为此，确定了地下储气库库址的优选标准并优选出了气库目标区--胜利油区永21块下第三系渐新统沙河街组三段(Es₃)气藏。针对目标区，从气藏圈闭、构造变化、盖层特征、储层物性、气体性质、储量规模、采气能力、采出程度等方面进行了可行性分析，规划设计了储气库的运行参数，部署了气库井位，为具体实施建库项目奠定了基础。     

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我国的西气东输工程从新疆塔里木油田到上海，管线长度达4000公里，为确保对长江三角洲地区安全稳定的供气，就必须在长江三角洲地区建设地下储气库，从而保证在管线故障期间应急供气，同时利用地下储气库调节冬季和夏季用气量的差异，保证长输管线的高效、平稳运行。在长江三角洲地区经地库址选择，目前准备将常州盆地的金坛盐矿用以建设地下储气库。盐穴地下储气库主要选择在盐层或盐兵上，利用水溶方式形成地下溶腔进行储气，选择合适的建库地址要结合地质、水、工程等诸多因素，造腔过程中需要采取一系列控制技术，在造腔过程中还要及时采取声纳测井技术进行跟踪监测，造腔过程的检测及腔体完成后的密封安全性检测是气库能否投入运行的关键。     

确定地下储气库工作气量的优化方法

块状底水砂岩油藏在开采后期改建地下储气库需要解决的核心关键技术之一就是如何确定最大库容量和最佳工作气量。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，提出了描述块状底水砂岩饱和油藏改建地下储气库注采运行的预测模型。该模型能够比较准确地预测建库能够达到的最大油气界面位置和库容，并在此基础上进一步预测最佳工作气量和相应的气垫气量。通过实例求解得出工作气体积与油气界面深度存在着极值关系：即在一定的增压系数范围内，存在一个油气界面的最佳深度，在这个深度时，工作气体积达到最大值；同时随着增压系数的增大，工作气与气垫气的体积比迅速增加，气库效率随之提高。因此提高增压系数是提高块状底水油藏储气库效益的重要途径。     

大张坨地下储气库注采井工程建设监理实践

大张坨地下储气库是我国第一座地下储气库，是第一个按照项目管理承包模式（PMC）的国际工程建设惯例实施监理的大型钻采工程，其管理模式和经验对我国储气库建设具有重要意义。为此， 分析了此项目的工程设计监理、工程施工准备监理、钻井系统工程施工监理、完井工程监理、竣工验收监理等5个难点，详细介绍了项目12口注采井建设全过程的PMC管理模式；从建立监理模式、建立管理制度、制订技术规范、实施安全预案、关键工序旁站监理等方面说明了监理实施要点。探索出一套我国陆上石油钻采工程新型监理体制的管理模式，创造了大港地区优质快速钻井施工新纪录。该项目安全保质保量按期完成，保证了向北京和天津的安全供气，7年来储气库运行平稳， 为后续5个储气库的建设管理打下坚实基础，对我国大规模建设地下储气库有借鉴作用。     

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车用压缩天然气（ＣＮＧ）加气站分慢加气和快加气两种类型，前者不需要设置加压气体储存设施，而后者则需要设置储存压力为２５ＭＰａ的ＣＮＧ储气库。目前，国内、外的快加气站都采用储气瓶组或储气罐地上储气方式。但近年来我国四川地区接连发生的８起９只“站用瓶”和“车用瓶”爆破事故，使有些人对地上储存方式的安全性产生了怀疑，而采取了打储气井进行地下储气的方法。文章详细说明了在什么情况下需要设置ＣＮＧ储气设施，以及为什么要在有条件的地方尽可能采用慢加气方式的道理；还从安全性和经济性出发，对地上容器储气和储气井地下储气进行分析对比，说明了地上容器储气是安全、可靠、经济的，并且安装使用也都很方便。储气井地下储气无法实施检漏、维修，不能移动搬迁，经济性又很差，因而在ＣＮＧ快加气站上打储气井进行地下储气是没有必要的。     

任11井潜山油藏改建地下储气库关键技术研究

利用油藏改建地下储气库在国内还没有先例,利用潜山油藏改建地下储气库在国外也很少见。借鉴华北雁翎油田注气矿场试验经验,结合国外油藏改建地下储气库主要理论基础,对双重介质潜山油藏注气驱动机理、库容及损失量、建库过程控制和建库周期等进行了评价研究,解决了潜山油藏改建地下储气库的多项技术难点,初步建立了一套双重介质潜山油藏改建地下储气库评价理论体系和方法。