储气库库址的选型方法探究
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【摘要】地下储气库是天然气管道输送系统的重要组成部分。本文论述了各种类型储气库特点、其库址选型要素与储气库库址选型相关的参数。
【关键词】地下储气库 库址 选型 方法
地下储气库：一是可以优化管理输送系统，减少输气干线和压气站的投资；二是调节季节用气不均衡，获取天然气的价格差；三是用于各类事故应急和国家战略储备；四是油气田所产天然气暂时无法完全利用而储存于地下，避免资源浪费，保护环境。地下储气库在国外应用广泛，社会效益与经济效益十分显著，它将直接关系到能否根据季节调峰需求有效地利用管输天然气，因此储气库必将成为管输天然气有效利用的关键设施，如何选取储气库库址是储气库建设至关重要的一个环节。 1 储气库类型及特点
根据储层特征的不同，地下储气库可分为多孔介质类储气库和洞穴类储气库。前者包括枯竭油气藏型和含水层型，后者包括盐穴型和废旧矿井型。
（l）含水层型。含水层型储气库就是利用地下含水层来储集天然气。其优点是构造完整，钻井完井一次到位，储气量大；缺点是勘探风险较大，垫层气不能完全利用，气水界面较难控制，成本较高。
（2）盐穴型。盐穴型储气库就是利用厚度为9一90m的盐层，注淡水进行溶蚀，然后泵出盐水注气。其优点是物性好，压缩性好，可扩大储集体积，提取量与工作气量之比高；缺点是钻井完井难度较大，溶洞冲蚀较难控制，盐水排放渗漏可能造成储气量损失。
（3）废旧矿井型。废旧矿井型储气库是矿物采完时挖掘的洞穴，这类储气库已建成的只有3座，全在美洲。其优点是提取量与工作气量之比高，缺点是井容易发生漏气，与常规储气库相比较，成本较高。
（4）枯竭气藏型。将枯竭气藏转为地下储气库是建造地下储气库最好的选择，采出程度达到70%以上时改建库较为合适。其主要优点有：
①枯竭气藏地质构造清楚，静态参数确定。
②盖层、底层无水驱或弱水驱，具备良好的封闭条件，密闭性好，储气不易散溢失，安全可靠性高。
③原生产井网可用于储气库动态监测，节约了部分投资。
④利用枯竭气藏残气作垫层气，提高了工作容量，不需或仅需注人少量的垫底气。一般调峰工作气量为注气量的70%一90%，注人气利用率高。
⑤作为注采气井，有完整配套的天然气地面集输、水、电、矿建等系统工程设施可供选择，缩短了建库周期，约3一5年即可完成，使储气库提前投人运行。试注、试采运行把握性大，工程风险小，有完整成套的成熟采气工艺技术。
（5）枯竭油藏型。枯竭油藏的含水率达到90%以上时改建储气库较为合适，既有含水层特征又有油藏特征。枯竭油藏型储气库，具备枯竭气藏型储气库的部分优点。但缺点也较为突出：首先需把部分油井改造成天然气注采井，原油集输系统也要改为气体集输系统；其次随同采气必然会携带出部分轻质油，因此需新建配套轻质油脱除及回收系统，而且建造周期长，需试注、试采运行，检验、考核费用较高。
2 储气库库址选型要素
根据对国内外地下储气库选型情况的深人调研及系统分析，得出如下库址选型要素：
（l）地理位置。对大型用户和输气干线而言，库址应具有合理的地理位置。
（2）储气规模。应根据所需调峰气量选择具有合适库容量的库址，库容利用率越高，经济效益越好。
（3）深度。枯竭油气藏型储气库埋藏深度范围一般在2000m左右，目前储气库的最大深度为30O0rn。
（4）气密性。要求有完整的闭合构造和一定的构造幅度和圈闭面积，断层少且密闭性好。地质构造具有良好的储、盖组合：储层物性好、多孔隙、高渗透、易注、易采；盖层分布稳定、厚度大、密封性好，气体不会沿垂直向泄漏和侧向运移逸散。
（5）构造物性要求。所选地质构造的孔隙度、渗透率条件要好，没有大范围的非均质性；气井储层不能出砂，不能大量出水、出油；应保证气库岩石与所储存气体不起化学作用，严格控制气体中的硫含量。
3 与储气库库址选型相关的参数
3.1 地质参数
作为储气库的气田（藏），一般要求构造简单、具有良好的封闭性，砂层分布稳定、储层物性好，具有较高的连通性，单井具有较高的产能以满足配注或配产的要求。因此在确定库址选型时需要获取详细的地质参数，进行比较分析论证。
储层特征是另一个很重要的因素，储气库储层要求分布范围广、稳定、厚度大，储层物性和连通性较好，渗透性较好。目前已建储气库的渗透度的最低值为17×10-3um2拌时；储层厚度应不小于4一6m；孔隙度应不低于10%一15%；储气层所在区域断层少；储气层深度适中，能承受压力；储层最好不含水，或者含水能控制；最好不含H2S，以防腐蚀设备。3.2 气库参数
根据所获取的地质参数，需要计算出与气库相关的设计参数，然后再对几个选型进行比较论证，包括地质可行性分析和经济可行性分析。
3.2.1 库容量
库容量可用容积法和物质平衡法计算，当气田动态资料较少时应用容积法计算，根据对国外554个地下储气库的统计，除碳酸岩地层的储气库外，用容积法计算库容量时，工作气量的确定取库容量的50%；当气田动态资料较多时应用物质平衡法计算，工作气量取基准垫气压力以上的气量。
3.2.2 储气压力
储气压力是气库规模的一个重要参数，在以不破坏储气库封闭性的原则下，储气压力可大于地层压力，一方面可增加库容量，尽量多储气；另一方面可提高输气速度和气井的单井产能，增强气库的调峰能力。
3.2.3 基础垫气量
基础垫气量是气库压力降到无法开采时的气库内残存气量，它是衡量气库闲置资源量的重指标。
3.2.4 附加垫气量
附加垫气量是在基础垫气量的基础上，为保证采气井能达到最低设计产量所需增加的垫气量。若气库运行的最低压力值升高或降低，则附加垫气量将增多或减少。总垫气量=基础垫气量十附加垫气量
3.2.5 有效工作气量
有效工作气量是气库单独一个采气期内的总采气量，它反映储气库的实际调峰能力。气库有效工作气量是由循环周期中气库能够稳定提供调峰气量的压力范围所决定的。
参考文献
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