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论当前时期我国地下储气库现状研究

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【摘要】地下储气库作为一种将开采出的天然气输送至地下可以保存气体的空间而形成的人工气田或气藏,可以有效地解决城市用气过程中存在的不均匀性,并能极大的满足季节调峰的需求。在意外事故导致供气中断时,它还可以提供大量的气源,增加了供气的可靠性。本文重点分析了我国地下储气库现状,并总结出地下储气库技术的发展趋势,为加快地下储气库的建设提供相应的参考资料,以满足人类对天然气的需求。

【关键词】地下储气库 现状 发展趋势 技术

由于地下储气库具备储气量大以及安全可靠等优点,因此,在全球各个国家得到了广泛的使用。目前世界上的地下储气库主要分为四种类型,具体包括废弃矿坑储气库、盐穴储气库、含水层储气库以及枯竭油气藏储气库。随着人类对天然气需求的不断增长,地下储气库的作用变得越来越大,它不但能够在提高输气效率的同时减少输气成本,还能作为补充气源确保供气的连续性和可靠性,并且能够满足季节调峰的需求以及为用户提供应急服务。

1 我国地下储气库的现状

与一些发达国家相比,我国的地下储气库的发展较慢。上个世纪七十年代,大庆油田最先尝试利用气藏建设气库。直到上个世纪八十年代,我国才真正展开了地下储气库的研究。在发展了陕甘宁大气田以及建设陕京天然气输气管线后,为了确保天津和北京的供气安全,才真正开始建设地下储气库。目前,位于天津附近的大港油田已经通过利用枯竭凝析气藏建立了三个地下储气库,其目的是为了确保天津和北京的供气调峰。这三个地下储气库分别为:板中北储气库、板876地下储气库以及大张坨地下储气库。这三个地下储气库调峰总气量为20×108m3。为了确保能正常供气给“西气东输”管线沿线以及长江三角洲地区的用户,位于长江三角洲地区内的江苏刘庄气田以及江苏金坛盐矿投资建设了两个地下储气库,总工作气量将高达20×108m3。此外,为了确保武汉到忠县的天然气输气管线的正常供气,忠武线配套地下储气库真正投资建设中。为了保证对津京地区用户的稳定供气,我国预计在华北油田的文23凝析气藏京58气顶油藏以及大港板桥凝析气田中的德板中南构造中建设地下储气库。近年来,我国相关部门对建设地下储气库做出了一系列的规划,预计在5年内确保在龙泉洛带建设起属于成都的第一个大型地下储气库,调峰总量可高达20×108m3。目前,针对地下储气库的建设问题,中石油西南油气田分公司已经和燃气集团签订了相关的合作协议,并且和俄罗斯天然气公司已经达成相关的技术合作意向。目前,位于北碚区清风山相国寺气田中的地下储气库一期工程储气量已达8×108m3,二期工程的储气量更是高达20×108m3,已是目前我国最大的地下储气库。

2 我国地下储气库技术近年来的发展

2.1 专业队伍正在成形

在对各种类型的地下储气库进行研究的过程中,逐渐形成了一批专业的研究队伍,并且通过和一些发达国家进行不同层次的技术合作,促进了中国地下储气库技术的发展。

2.2 枯竭油藏改建地下储气库技术的探索

我国自2001年便开始对油藏改建地下储气库技术进行系统的研究,并取得了一定的研究成果。通过对忠武线和陕京输气管线的油藏目标改建为地下储气库的系统研究,已经在建库周期、建库方式、渗流机理以及注排机理等各方面取得了较为明显的成果。

2.3 气藏改建地下储气库技术成熟

中国石油勘探开发研究院等相关单位对库址选择以及选址评价等方面进行了科学的研究,我国的几座大型的地下储气库已经基本达到设计和实施的相关标准。随着多个地下储气库的建设顺利完工,在建库过程中所使用的各种工程技术已经得到了广泛的运用,而且部分技术已经具备一定的特色。由此可以证明,近年来我国的地下储气库技术已经基本发展成熟。

2.4 盐穴储气库的研究

我国自1998年起便开始了对盐穴储气库的研究,经过近5年的努力,先后完成了对定远、金坛建设盐穴地下储气库是否存在可行性的研究。并且在选址、溶腔设计以及区块评价等方面取得了较大的研究成果以及技术水平的提高。

3 地下储气库技术的发展趋势

3.1 地下储气库工艺设计的标准化和统一化

虽然不同类型的地下储气库存在不同的工作参数和地质情况,但是各种种类的地下储气库在建设的过程中具有一些共同点。天然气集输以及处理工艺的设计原理对于任何地下储气库来说都是相同的,不同之处仅是设备和具体结构。从而在地下储气库建设过程中设备的选择以及工艺流程的设计得到了技术方案的标准化和统一化。在地下储气库的建设过程中,通过使用标准化的工艺设计,可以保证设计部门之间工作的协调性,在工艺方案选择中涉及的极其复杂的订货清单编制以及工艺计算等工作可以得到有效地减少,从而大大减少了地下储气库建设过程中设计以及建设的工作量。通过完成地下储气库工艺设计的标准化和统一化,可以有效地减少建库周期、提高建库速度以及保证建库质量。

3.2 加强数值模拟研究

国外的一些发达国家从上个世纪开始就在地下储存天然气的建设和注采动态运行的研究过程中运用数值模拟技术。德国、美国、意大利等国家针对不同类型的储气库以及气体种类的差异性、地质地层、不同的流动过程,提出相应的数学模型,对储气库的实际运行提供了有效地理论依据,从而实现高效经济地控制地下储气。当前,在对不同类型地下储气库运行的指导过程中,数值模拟已经成为一种有效的方法。随着数值模拟技术的不断发展,已经实现了地质力学模型与经济分析模型的结合,这种技术上的新突破不但可以在不增加储气成本的情况下提高储库的注采应变能力以及储存能力,还能通过建立储库优化运行模式提高经济效益。

4 结论

综上所述,随着我国对能源需求的不断加大以及天然气工业的发展,加强对地下储气库的研究可以促进我国经济的发展。因此,国家可以制定相关的政策,积极地支持地下储气库的建设。专业的技术人员应该做好前期的调研工作,从而提高地下储气库技术的整体水平。

参考文献

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