地下储气库技术--
利用含水层建造地下储气库_展长虹
＊展长虹,博士研究生,1973年生;1998年哈尔滨建筑大学硕士毕业。
现为哈尔滨工业大学博士研究生。
地址:(150090)哈尔滨工业大学二区861号。
电话:(0451)6282622。
利用含水层建造地下储气库展长虹＊ 焦文玲 廉乐明(哈尔滨工业大学) 严铭卿(中国市政工程华北设计研究院) 展长虹等.利用含水层建造地下储气库.天然气工业,2001;21(4):88～91摘 要 地下储气库在燃气的开发和利用过程中担当重要角色,可以优化供气系统,满足天然气调峰、事故应急和战略储备,用作一种潜在的价格套利与贸易保值的工具等,具有其它储气设施无法比拟的优势。
地下储气库调峰量占年用气量的11%。
建造地下储气库应当首选枯竭的油气藏,但对一些无此地质条件的地区来说,则应首先考虑利用地下含水层来建造储气库。
尤其对“西气东输”工程所经过的长江三角洲地区来说,选择利用含水层储气方案是适宜的,从外国引进天然气,也必然会涉及到用含水层储气的问题。
文章就如何利用地下含水层建造储气库的基本内容和研究方向进行系统、简要的论述。
主题词 含水层 地下储气库 地质 设计 数值模拟地下储气库情况简介 发达国家的地下储气库工业已相当成熟。
至1993年底全世界共建各种类型的地下储气库554座,其中枯竭油气藏储气库有425座,占储气库总数的76.7%;含水层地下储气库共有82座,占总数的14.8%;盐穴44座,占7.9%;由废矿井改建的储气库有3座,占0.5%。
含水岩层储气库的储气量大约占所有储库储气量的20%。
我国已建成的2座地下储气库是大庆喇嘛甸和天津大港大张坨储气库。
前者系为解决大庆油区季节用气不均衡而建,属油气藏气顶结构的地下储气库。
该库现注气10000×104m 3/a ,采气8000×104m 3/a 〔1〕。
后者为解决首都北京的季节调峰问题而建,系陕京输气配套工程,属枯竭油气田型地下储气库,该储气库每年可提供用气6×108m 3,在2000年冬季用气高峰时每天可供气300×104m 3,到2001年日供气可达500×104m 3。
储气库地面工艺技术48页PPT
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第六章 储气库地面工艺技术
井口处的最大注气压力可参考以下经验数据： （1）可取与储气层平均深度等高的水柱静压头，当有 5m以上厚度的粘土盖层时，可取压头的1.3～1.5倍； （2）可取储气层的原始压力或原始压力的1.15～1.20 倍。根据国外经验，实际最大注气压力和相应的最大 储气容量应通过注气实践才能确定。在地地下储气库 投运的前几个注采周期内，最大注气压力一般取最大 允许压力理论值的70％左右，通过几个注采周期，在 观测、分析和评价储气层密封性的基础上，再确定最 大注气压力以及相应的最大储气容量。
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第六章 储气库地阀组建在集 注站内，便于集中管理与控制，但是由于每口注采井 均需敷设一条单井管线，因此其投资比第二类工艺方 案要高，储气库系统采用注采同井的工艺方案会造成 干湿气混用一条管道，且为了满足注气要求，管线设 计压力较高，但若为了避免干湿气混用一条管道而对 每口井均建一条注气管道和集气管道，则将使集输系 统的投资大大的增加。因此对于第一类工艺方案适用 于集注站与注采井距离较近而且注、采气气质比较接 近（干湿气可以混用一条管道）的场合。
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第六章 储气库地面工艺技术
6.2 储气库地面工艺设计参数
6.2.1最高储气压力与最大储气容量 储气库气藏储气容量按下式计算
VS•h•m•K Pn•T0 P0•Tn•Z
储气层压力可以同改变注气压力进行人为控制的。储 层压力与储层容量成正比，对具有一定几何结构和物 理性质的储气层，提高储层压力可以增加储气容量， 但压力过高又会破坏储气层封闭圈的密封性，导致储 气泄漏。因此在确定最大注气压力时，既要充分利用 储气层的储气能力，又要保护密封性。
论地下储气库储气规模的确定
论地下储气库储气规模的确定摘要：随着我国经济快速的增长，对能源的需要越来越大。
地下储气库是天然气生产调峰和天然气资源储备的最佳选择，是保证天然气安全供应的基本手段，因此地下储气库的储气规模是设计地下储气库的重要参数,其包括注采季节不断交替注入或采出的工作气量、突发事件应急储存的气量和气垫气量三部分。
同时对储气库建设中气垫气和工作气之间的比例关系作一探讨。
从而提出我国地下储气库建设技术需求及建议。
关键词：地下储气库储气规模建设技术所谓地下储气库的储气规模,即为地下储气库库容或称为地下储气库总储气能力,它是设计地下储气库的重要参数,需要根据天然气利用市场各类用气负荷的特点、供气可靠性和应急储备,超前作出预测,以便选择大小合适的储气构造,建设地下储气库。
地下储气库储气规范包括注采季节不断交替注入或采出的工作气量、突发事件应急储存的气量和气垫量三部分。
为满足天然气利用市场季节调峰和突发性事件应急储存的需要,管网系统必须与地下储气库相匹配,平衡储存与供应。
一、预测季调峰气量在建设地下储气库之前,由于天然气供销系统的要求和储气量问题与客观气候条件变化密切相关,因此季调峰气量的大小必须超前预测。
预测确定季调峰气量的方法很多。
天然气工业发达国家根据大量的气象数据,如大气温度、晴天、多云天、雪天等因素,已开发出预测软件,既可预测出每小时、每天的用气量,也可预测出季节不平衡用气量,是一种精确度较高的预测方法。
我国天然气工业刚刚起步,对于利用天然气较早的大城市可通过多年的大量数据积累、统计、分析,得出平均消费量下的用气月不均衡系数,由此预测为补偿一年内天然气供给与消费之间的季调峰储气量。
由于预测超前,因而不可避免地造成预测值与实际值之间的偏差,如多年的平均气温波动、早冬、晚春或例外低温等,均会造成用气量急剧增加。
为此,在上述预测的基础上,季调峰气量增加10%~20%。
对于未利用天然气消费的大城市,预测季调峰气量可参照世界经验确定。
地下水封石洞液化石油气储库设计导则
地下水封石洞液化石油气储库设计导则说到地下水封，可能有些小伙伴会觉得这听起来挺神秘的。
其实这只是通过地底下的水层或者水封层，来确保气体在被储存时不与空气接触。
你看，就像咱们常常说的“水火无情”，如果没有这个水封层，LPG和空气接触到一起，那就相当于给火种点上了火。
也就是说，水封层就像是那层保护膜，稳得一塌糊涂。
你要知道，这种技术不仅能确保气体不泄漏，还能有效减少火灾和爆炸的风险。
你说，这么一来，不光是厂家、工人，连咱们普通老百姓的安全都能得到保障，谁不乐意呢？再说到石洞，别看名字挺吓人的，实际上就是一处天然或者人工的地下洞穴，用来储存这些气体。
你可以把它想象成一个超级巨大的“隐形大冰箱”，但不是用来装冰淇淋，而是装液化石油气。
石洞的优点多着呢，不仅能避免天气、自然灾害对气体的影响，洞口还可以通过控制水封层的厚度来调节储存环境。
石洞的选址可是有讲究的。
要选在那些地质稳定，地下水不容易渗透的地方，不然哪怕有点小问题也可能影响储存安全。
所以啊，这样的储气库就像是给液化石油气找了个既安全又舒适的家。
但是，咱们要知道，这种储气库的设计并不是简单的事儿。
设计师可得精打细算，每一个环节都不能马虎。
比如，石洞的密封性得保证好，这个密封可不是随便找个土封上就完事了。
设计的时候要考虑到不同的压力、温度，甚至是气体的膨胀性。
光是这些，咱们就得认真琢磨琢磨怎么做最合适。
你看，设计师们简直就是地下工程的“魔术师”，他们得把这些复杂的要求都一一实现，才能让地下储气库平稳运行。
那场景就像是精密手表的齿轮一样，每一部分都得恰到好处，不能有半点差错。
当然了，除了设计，这种储气库的建设也得找对人干，绝不是随便找几个施工队就能搞定的。
工人们得在地下施工，还得面对各种不确定的地质情况。
这就要求他们得有过硬的技术和丰富的经验，毕竟，施工中的一点失误，都可能带来不可预测的风险。
所以啊，在建这种储气库时，施工队的技术和责任心比啥都重要。
反正，看到这些地下储气库，咱就得心里有底：这不仅仅是石洞储气，它还是一座“地下堡垒”，在默默守护咱们的安全。
永22含硫气藏改建地下储气库钻注采工艺技术
２ ）油 管 选择
通过对地质调 峰气量 的要求 ，进行节点及产能 分析 ，确定永 ２ 储气库注 采井 选用外径 为 １４３ ２ １． ｍ ｍ、Ｃ ０ ９ 防硫材质 、 气密封扣螺纹的油管 。 ３ ）管柱配套的主要工具选择 完井一措施联作工艺管柱 ，从上到下配套 的主 要 工具 有 ：井 下安 全 阀 、滑套 、伸缩 管 、封隔器 等 ，工具均采用 ９ ｒＭ 材质 。 Ｃｌ ｏ （ ）采用 油管起下 、地面控 制的井下安全 阀 ， １
井 、压井 、通井 、刮削等井筒准备 ，然后将完井管
柱 配套 井 下 工 具 下 入井 中 ，先 坐 采 气树 、坐 封 封 隔
在分析永 ２ 气藏地质特性并进行室内评价试验 ２ 后确定 ，先使用含有表面活性剂 的有机解堵剂与酸
配 成 预 处 理 酸 液 的对 储 层 进 行 清洗 ；然 后 使 用 自转
３２ 联作 工艺 技术 ．
伍 性好 的暂堵体 系压井液 。该 压井液 密度在 １ ～ ． Ｏ
１ ０ｇ ｍ 之 间 可调 、Ａ Ｉ 水 量低 于 １ Ｌ、适 用 ． ／ｃ ３ Ｐ失 ３ｍ
温度 １０Ｃ １ ￣以内、渗透率恢复值大于８ ％、体系能够 ５
承压 ７ １ＭＰ 。 ０ ａ
为了保护油气层 ，缩短施工周期 ，降低作业成
（ 编辑 ：王 富平 ）
油套环空 ，在油套 环空 内注入油套环空保护液 ，该
环 空 保 护 液 Ｎ ０ 片 腐蚀 速率 为 ０ ０ ｍ／ 、 ８试 ． ３５ｉ ０ ｂ ａ
［］曲占庆 ，董长银 ，张琪． 响高压注气管 柱变形 的主要 因 ２ 影 素及计算方法 ［］石油钻采工艺 ，２０ ，２ （） ３５． Ｊ． ００ ２ １：５— ５ ［］李 国韬 ，刘飞 ，宋桂华 ， 大张坨 地下储气库注采工艺 ３ 等． 管柱配套技术 ［］天然气工业 ，２０ ，２ （） ５— ５． Ｊ． ０４ ４９ ：１６ １８
盐穴地下储气库产业链增值增效技术思路
天 然 气 工 业Natural Gas Industry第41卷第3期2021年 3月· 127 ·盐穴地下储气库产业链增值增效技术思路王 文 权华北石油管理局有限公司江苏储气库分公司摘要：目前中国盐穴地下储气库的建设一般都是通过“盐企—气企”以一种“先采盐、后储气”的方式合作进行的，产业模式单一，存在着低值低效等不足，如何利用建设和管理新技术实现盐穴地下储气库产业链的增值增效、优化产业发展模式是备受关注的难点问题。
为此，通过分析中国盐穴地下储气库产业链的现状，剖析了当前产业模式低值低效的弊端及其原因，梳理了产业相关技术，提出了增值增效技术思路和新的协作模式，并对新模式的实施和发展提出了建议和展望。
研究结果表明：①当前产业模式的低值低效问题主要体现在卤水处理效率低、垫底气长期被占压、大量废弃老腔闲置等方面；②“边采盐、边储气”“气—液往复式互替”“气电联动调峰”等技术思路可以为盐穴地下储气库产业链增值增效提供支撑；③基于上述技术思路，提出了一种颇具优势的盐穴地下储气库产业链增值增效协作新模式。
结论认为, 新模式通过改进造腔方式、充分利用老腔、引入压缩空气储能技术等，使得不同储能之间形成联动关系，既可以盘活垫底气资源和剩余卤水资源，又能够提高建库效率，实现气、电联动调峰，可以实现盐穴地下储气库产业的增值增效。
关键词：盐穴地下储气库；产业链；增值增效；技术思路；卤水处理；垫底气利用；气—液往复式互替；气、电联动调峰DOI: 10.3787/j.issn.1000-0976.2021.03.015Technical ideas of value and efficiency increase forsalt-cavern underground gas storage industry chainWANG Wenquan(Jiangsu Gas Storage Branch , PetroChina Huabei Petroleum Administration Co . Ltd ., Zhenjiang , Jiangsu 212004, China )Natural Gas Industry, Vol.41, No.3, p.127-132, 3/25/2021. (ISSN 1000-0976; In Chinese)Abstract: At present, the construction of salt-cavern underground gas storage in China is generally carried out through the cooperation of "salt enterprises and gas enterprises" in the pattern of "salt extraction first and then gas storage". This industry model is simple and has the disadvantages of low value and low efficiency. The difficulty concerned lies in how to make use of the new construction and manage-ment technologies to increase the value and efficiency of salt-cavern underground gas storage industry chain and optimize the industry development model. In this paper, the present situation of China's salt-cavern underground gas storage industry chain was analyzed, and the defects and causes of the low value and efficiency in the current industry model were dissected. Then, the related technologies were sorted out and technical ideas and a new cooperation mode for value and efficiency increase were put forward. Finally, the suggestions on and prospect of the implementation and development of the new mode were illustrated. And the following research results were obtained. First, the low value and low efficiency in the current industry model are mainly presented as the low efficiency of brine treatment, the long-term unavailability of cushion gas, the idle of a large number of abandoned cavities, etc. Second, the technical ideas of "salt ex-traction and gas storage at the same time", "gas-liquid reciprocating replacement" and "gas-electricity linkage peak shaving" can provide the support for the value and efficiency increase of salt-cavern underground gas storage industry chain. Third, an advantageous coopera-tion mode for the value and efficiency increase of salt-cavern underground gas storage industry chain is newly put forward based on the above technical ideas. In conclusion, in the new mode, different storage energies are linked by improving the solution mining method, making full use of old cavities and introducing the compressed air energy storage technology, which can not only revitalize cushion gas resources and remaining brine resources, but also improve gas storage construction efficiency and realize gas-electricity linkage peak shaving, so as to increase the value and efficiency of salt-cavern underground gas storage industry.Keywords: Salt-cavern underground gas storage; Industry chain; Value and efficiency increase; Technical idea; Brine treatment; Utiliza-tion of cushion gas; Gas-liquid reciprocating replacement; Gas-electricity linkage peak shaving基金项目：中国石油天然气股份有限公司科学研究与技术开发项目“地下储气库关键技术研究与应用”子课题“盐穴储气库加快建产工程试验研究”（编号：2015E-4008）。
用于地下储气库规划中的数字化技术
高新 技 术
用于地下储气库规划 中的数字化技术
2 数据传输技术
对地下储气库规划中所采集的数据， 须 根据设计的要求进行处理，并形成规划方 案。计算机技术和网络技术的发展，使传统
线: 进气和供气管线的线路部分。管线 的流量、管径、压力、加压站的情况，沿 途地形. 地貌，工程地质、水文地质条件 等等， 面: 地面站场部分。包括各种场站管 线、净化、分离，处理装置的平面位置， 工艺参数，运行状况及辅助生活设置等; 体 : 地下的地质构造、岩性参数、注 气井、排气井的位置，工作压力、垫底气 的数量等 。 在数据采集过程中，常规的调查访问、 现场踏勘、工程勘察、地球物理勘探，细 部测量是不可少的，而随着信息化时代的到 来，数据采集技术也面临着新的变革， 三 “
1 数据采集技术
任何工程项目的规划都必须建立在对各 种所需信息充分掌握的基础上，地下气库的 规划也不例外。地下气库规划包括的信息有 拟建气库库址信息、用户信息、输配气系统 工艺参数信息、地面设施信息和安全、环境 信息等。理论上说，所有信息都可量化为数 据。因此，了解信息的过程就是一个数据采 集和整理的过程，然后在此基础上形成初步 设计方案。就地下气库的数据采集来说，应 收集包括点、线、面、体四个方面的资料: 点: 地下气库的主控制室，体现为对其 总体参数、运行情况作总体把握的各种数
察该方案在各种参数变化下的工作可靠性和 运行效率。最有效的方法是进行计算机动态
的，有些技术正在发展，我们认为: 随着 科学技术的发展，以I T ，B T 、NT 为代表 的信息化大背景，为我们的规划和设计工作 构筑了 新的平台，而应用现代科技手段，提 升规划、设计工作的水平，是新世纪摆在我 们面前的一项紧迫任务，需要我们认真思考 和回答， 本文所讨论的有关构想，只是作为 应用高新技术于规划设t 领域的一点尝试， + 尚不尽成熟. 需要进一步细化和完善。
储气库老井封堵及新钻井固井技术现状
储气库老井封堵及新钻井固井技术现状储气库是指用来储存天然气的地下设施，其主要组成部分包括地下贮气库和与之相连的气泡泄放井。
储气库老井封堵技术是指对已经使用过的储气库地下贮气井进行封堵，防止气体泄漏和地下水污染。
新钻井固井技术是指在建设新的储气库地下贮气井时，对井眼进行密封，确保气体安全储存。
储气库老井封堵技术可以分为机械封堵、密闭封堵和化学封堵三种方法。
机械封堵是通过在井下选择合适的封堵器进行封堵，如锁井器、封堵器和封堵阀门等。
密闭封堵是通过在贮气库地下贮气井内注入特定的封堵剂，使井筒和井眼之间形成一个密闭的区域。
化学封堵则是通过在井下注入化学品，使地层中的泥岩膨胀形成封堵带。
随着储气库老井封堵技术的不断发展，新的封堵材料和封堵方法被引入，以提高封堵效果和持久性。
水泥浆封堵材料广泛应用于储气库老井封堵中，其具有固化快、强度高和耐温性好等特点。
封堵前需进行储气库老井井筒的分析评价，以确定封堵效果和封堵材料的使用量。
相比于储气库老井封堵技术，新钻井固井技术更加注重井眼的密封和井壁的加固，以提高井身的完整性和气密性。
新钻井固井技术主要包括固井材料的选择和固井工艺的优化。
固井材料的选择通常考虑其封堵性能和耐高温、耐腐蚀、耐裂纹等特性。
固井工艺的优化包括固井液的设计和注入方式的优化，以确保固井质量和钻进效率。
新钻井固井技术中的一个关键问题是井体与固井材料间的粘结力，即固井胶结质量。
常见的提高固井胶结质量的方法包括增加固井材料的附着面积、调整固井液性质和增加固井液的注入压力。
还可采用添加剂来改善钻井液和固井液的性能，以提高固井质量。
储气库老井封堵技术和新钻井固井技术在储气库安全运行中起着重要作用。
通过不断改进和创新，可以提高封堵效果和固井质量，确保储气库地下设施的安全和可靠性。
压缩空气储能地下盐穴储气库设计规程
压缩空气储能地下盐穴储气库设计规程一、前言1.1 目的本规程旨在规范地下盐穴储气库设计过程，保证其安全、稳定、高效运行，促进储气库技术的发展和应用。
1.2 适用范围本规程适用于压缩空气储能地下盐穴储气库的设计，包括项目前期选址、工程勘察、储气库结构设计、设备选型等方面。
二、地下盐穴储气库选址2.1 地质条件（1）地下盐穴储气库选址应优先选择盐层地质条件良好的地区，避免地质灾害风险。
（2）地下盐穴储气库选址应考虑地质构造、地下水情况、地下盐层厚度和盐层完整性等因素。
2.2 环境影响评价进行地下盐穴储气库选址时应进行环境影响评价，评估项目对周边环境的影响并作出合理的环境保护措施。
三、地下盐穴储气库工程勘察3.1 盐层勘探进行盐层勘探，获取盐层地下结构、盐层岩石力学性质、地下水情况等数据，为后续设计提供可靠的依据。
3.2 开挖条件评估评估地下盐穴开挖对地下水、地表环境、地质构造等方面的影响，根据评估结果确定开挖方案。
四、地下盐穴储气库结构设计4.1 地下盐穴布置根据盐层勘探数据，合理布置地下盐穴储气库结构，确保储气库的容量和稳定性。
4.2 盐穴支护设计进行盐穴支护设计，选择合适的支护材料和支护结构，确保盐穴的稳定性和安全性。
4.3 出入口设计设计出入口结构，确保运输设备和人员能够顺利进出盐穴，同时考虑防爆、防火等安全因素。
五、设备选型5.1 压缩机选择合适的压缩机设备，考虑储气库的容量和运行需求，确保压缩机具有稳定、高效的运行性能。
5.2 储气容器选择具有高强度、耐腐蚀的储气容器，确保储气过程安全可靠。
5.3 排放装置设计合理的排放装置，确保盐穴内的压缩空气排放安全、高效。
六、安全保障措施6.1 防火防爆措施在地下盐穴储气库设计中应设置完善的防火防爆设施，确保储气库的安全运行。
6.2 监测系统建立完善的监测系统，对地下盐穴储气库的运行情况进行实时监测，并制定相应的预警和应急措施。
七、结论地下盐穴储气库设计规程的制定和执行，对于推动地下盐穴储气库技术的发展和应用具有重要意义。
储气库地下工程施工方案
储气库地下工程施工方案1. 项目背景储气库是一种用于储存天然气、液化天然气等能源的设施，它能够在天然气需求低谷时储存天然气，并在需求高峰时释放气体，以满足能源需求。
储气库地下工程是为了建设储气库而进行的挖掘、支护、封闭等工程活动的总称，其施工方案的设计和实施非常关键。
2. 施工前的准备工作在进行储气库地下工程施工之前，需要进行一系列的准备工作，包括地质勘探、环境影响评价、工程设计等。
地质勘探是为了了解地下岩层的情况和地表地下水等情况，环境影响评价是为了评估施工对周围环境的影响，工程设计是为了确定具体的施工方案和工程实施的参数等。
3. 施工方案确定根据前期调研资料，储气库地下工程施工方案确定如下：（1）施工单位：确定施工单位，具备地下工程施工经验和资质。
（2）工程范围：确定储气库地下工程的范围和具体位置。
（3）施工方法：确定具体的施工方法，包括钻井、爆破、爆破支护、隧道掘进等。
（4）施工设备：确定施工所需的设备和材料，包括起重机、钻机、爆破器材等。
（5）工程时间表：制定详细的工程进度和时间表。
4. 施工实施（1）地面平整：在施工前，需对施工区域进行地面平整，确保施工区域稳定。
（2）钻井爆破：采用钻井爆破的方式进行地下岩层的开采，确保施工区域的平整和稳定。
（3）支护固化：对爆破开采的地下岩层进行支护固化，确保施工区域的安全。
（4）地下设施建设：进行地下储气库设施的建设，包括储气库的主体结构和管线设施的布设。
（5）地下水排除：对施工过程中遇到的地下水进行排除，确保施工区域的干燥。
（6）环境监测：对施工过程中的环境影响进行监测，确保施工过程不对周围环境造成损害。
5. 施工管理在施工过程中，需要进行施工管理，包括质量管理、安全管理、进度管理等。
质量管理是为了确保施工质量，安全管理是为了确保施工安全，进度管理是为了确保施工进度。
6. 施工验收施工完成后，需要进行施工验收，包括工程质量验收、安全验收等。
工程质量验收是为了确认施工质量符合相关标准，安全验收是为了确认施工安全符合相关标准。
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勘察,选址难度大,工作量大,时间长,从开始 勘探到完成首次注气可能需要长达15年时间. 钻井工程量较大,且观测井所占比例比枯竭油气 田型储气库大. 需要分阶段进行较长时间的试注,试采,以观察 和检测水运移情况以及漏气对环境的影响程度. 需配套建设注/采气,天然气净化,供水,供电, 通信,道路等设施.
地下储气库技术概况
内容提要
地下储气库的作用 地下储气库的类型 孔隙型地下储气库 盐穴型地下储气库 地下储气库的费用 地下储气库新技术简介
一,地下储气库的作用
供气系统调峰 供气系统整体优化 事故应急供气 天然气战略储备 天然气贸易套利 租赁储气库容
二,地下储气库的类型
孔隙型 枯竭气田型 枯竭凝析气田型 枯竭油田型 含水层型 洞穴型 盐穴型 岩洞型 废弃矿井型
33 建造枯竭气田/凝析气田型储气库的 基本设计步骤及有关技术问题
收集气田的现场资料: 地质资料,原始气藏压力,采出气量与气藏压力的关 系,气藏温度,气田中原有天然气的组分,原有气井 的数目,位置,深度和岩芯资料,每口井的运行记录, 储气层结构与等厚线,水驱程度,气井的流通能力与 机械状况,反映相邻储气层状况的区域图… 评价气井的机械状况. 确定储气库的工作气容量. 确定所需的各类井数: 注气井,采气井, 注/采气井,观测井 考虑气体压缩,注气/采气管网及气体处理等问题 .
38 含水层型储气库的垫层气比例
垫层气比例与含水岩层的渗透性密切相关.在一 年 的 注 / 采周 期 中 ,高 渗 透 率 ( 大 于 493.45×103μm2)储气层的垫层气比例仅为45%,而低渗透 率(低于49.35×10-3μm2)储气层的垫层气比例可 高达75%. 渗透率与垫层气比例的大致对应关系: 渗透率(10-3μm2) 垫层气比例 493.5～986.9 50%～40% 197.4～493.5 65%～55% 49.35 75%
反向冲洗法
五,地下储气库的费用
51 储气库的总费用
建设投资.主要包括征地,勘探,钻井,冲洗盐穴 , 开凿岩洞,井下设施,地面系统,进/出库的联接管道, 垫层气等方面的费用. 运行费用.主要包括人员工资和福利,维护修理, 压缩机能耗,气体处理,消耗品等方面的费用. 工作气的财务费用(financial cost),即工作气占用的 流 动资金的利息.
0.035～0.212
0.247～0.424
0.353～0.671
单位运行费用 美元/ Sm3工作气
0.0106～0.0177
0.0106～0.0177
0.0106～0.0883
六,地下储气库新技术
孔隙型地下储气库 水平井技术 储气层模拟技术 储气层水力压裂技术 垫层气替换技术 盐穴型地下储气库 盐穴溶解过程计算机模拟与预测
三,孔隙型地下储气库
31 地质构造的一般要求 具有积聚气体的能力. 储气空间为多孔岩层,且气体可通过气井 进/出该空间. 储气空间渗透率不低于0.2μm2,孔隙率不 低于10%,厚度不小于4米. 有充水的盖岩层,防止气体向上泄漏. 具有较大深度,因而可达到较高储气压力. 储气区四周被水包围以防气体泄漏.
35 含水层型储气库的特点 主要缺点:
垫层气比例高,一般占总储气容量的50%～60%. 有一定数量的气漏失在地层中,漏失量一般控制 在储气量的3%以内. 建库工程量大,投资高,运行费用也高 .
36 含水层型储气库的选址条件
有一个聚集天然气的地下构造,构造内无断层. 储气岩层孔隙度通常为12%～25%,渗透率一般 应大于0.5m2 .最合适的岩石种类有:砂层,纯 砂岩,石灰岩,白云岩和白垩土. 有一个充满水的低渗透率盖层.盖层通常为页岩. 含水层深度一般不小于305m. 地下水完全包围储气空间. 储气含水层与生活/工业用水或其它水源不联通. 储气含水层无地面露头,对地面水体及环境不会 造成不良影响和污染 .
43 建造盐穴的基本原则
只有当盐层中的不溶解物质含量低于25%时才 能采用浸溶(leach)法建造盐穴. 库址附近必须有充足的淡水或者轻度含盐的水. 有适于排放盐水的场所. 浸溶过程可分为5～8个阶段,可能延续几年. 各盐穴的间距必须大于规定的距离.
44 建造盐穴的浸溶法
浸溶法
正向冲洗法
美国地下储气库的投资比例
枯竭油气田 年份 设备 垫层气 设备 垫层气 含水层型78
49
51
45
55
1982
27
73
24
76
52 储气库的单位费用
枯竭油气田型
含水层型
盐穴型
工作气容量,106Sm3
300～5000
200～3000
50～500
单位投资 美元/ Sm3工作气容量
孔隙型地下储气库的构造
枯竭气田是地下储气库的首选对象,也可把 半枯竭气田转换为地下储气库.
32 枯竭气田型和凝析气田型储气库的优点
储气空间大,并具有良好的渗滤条件. 具有良好的圈闭条件,储气安全性,可靠性高. 可利用气田中未采尽的天然气作为垫层气. 储气压力高,储气量大,特别适合季节性调峰. 勿需地质勘探. 可利用原有部分气井和地面设施,建库投资较低. 试注/采把握大,建库风险小且周期较短. 可充分利用原气田的地质资料和开采过程中积累的气 田动态资料,从而为储气库优化运行提供依据.
35 含水层型储气库的特点 基本原理:用注入的天然气驱替含水层孔 隙中的水.在由盖层封闭起来的储气构造 中,实际占用的储气空间随储气量变化. 主要优点:寻找库址的地理范围大,在找 不到合适的枯竭油气田时,大型含水层不 失为季节性调峰和战略储气库的一种可行 选择.
35 含水层型储气库的特点 主要缺点:
37 含水层型储气库的建设程序
进行泵抽水试验(pump test),据此评价含水层 储气区的原始渗透性,并判断水是否能穿过盖层. 分阶段试注天然气,测试注气过程中地下水的 运移规律,气体漏失及压力变化等情况,在此基 础上找出储气库的合理注气参数及运行条件. 制定储气库的运行方案,进入正式运行阶段.
34 枯竭油田型储气库的特点
地质构造,储气原理,建造步骤及运行特 性均类似于枯竭气田/凝析气田型储气库, 同时也具备枯竭气田型储气库的某些优点.
主要缺点
要把部分油井改造为天然气注/采井. 要把原油集输系统改造为天然气集输系统. 采气过程中会携带出轻质油,需配套新建轻质油 脱出及回收系统. 部分天然气会溶解于储层中残余的原油中. 储层中油,气,水三相流动可能降低其渗透性. 建库周期较长,需试注,试采,检验和考核. 建库费用较高.
四,盐穴型地下储气库
41 盐矿藏的形态 大范围蒸发盐层,在志留纪(Silurian age) 地层中就存在这种盐层. 盐丘(dome),例如美国的墨西哥湾沿岸地区 就存在这种盐层.
42 储气盐穴的类型
采盐盐穴 优点:节省造穴工程量,建库时间短,费用低. 缺点:建库时需对盐穴井位,井身结构,井筒 和套管的规格与材质,固井质量,盐穴顶部和 底部预留盐岩厚度,盐穴几何形状与尺寸,盐 穴容积等方面进行全面检查和论证,而且即使 论证的结论为可行,也要对原有盐穴及其配套 设施做必要的调整,改造,更换和修补. 专用盐穴 优点:质量好,能最大限度满足调峰要求. 缺点:造穴工程量大,建库时间长,费用高.
37 含水层型储气库的建设程序
水文地质和工程地质勘察 . 三维地震勘探或重力勘探,了解含水层构造形态 及有关地质参数. 钻井取岩芯,对岩芯进行化验,测试和分析,并 对探井进行各种测试,以验证,核实含水层的构造 形态及有关地质参数. 建立储气库的地质构造模型,对储气库工程进行 可行性研究. 钻井(包括生产井和观测井)及地面系统建设 .