万方数据
第９卷第１期郭彬等．国外盐穴地下天然气储气库建库技术发展２００２年１月 可以采用正向循环，也可以采用反向循环，洞穴的淋洗过程见图２。这２种方法都可以使盐穴得到稳定的形态。法国索非公司的建库经验证明，通过对２种方法进行对比发现，反向淋洗的采盐率比正向淋洗的采盐率高得多。 图２洞穴淋洗过程示意图 大部分情况下，盐层中含有一定的硬石膏和页岩夹层。在溶矿期间，不坚实的岩层会掉到盐穴的底部，堆成碎石堆，结果使储气空间减少。在有些情况下，碎石所占的体积为整个盐穴开采体积的３０％～４０％。 为了控制并保证气库顶上方的淋洗质量，不破坏气库的完整性，以及其承压能力不受到损害，通常采用比水轻的碳氢物质（如丙烷、丁烷、柴油）作为表面材料喷涂在盐穴顶表面。这些材料通常是防腐的水不溶物，它们附着在盐的表面，可以防止盐穴淋洗时，上部盐被溶解下来。实践证明，应用效果较好。 ３深度、几何形状及大小 由于盐丘与盐层的性质各异，在盐丘及盐层上，造穴的具体设计也不同。对于盐丘来说，在造穴深度上有很大的弹性，盐穴深度可达到１８２８．８ｍ（６０００ｆｔ）以下；但对盐层来说，１８２８．８ｍ就是造穴深度的最大极限值。美国Ｐ睁ＫＢＢ公司经计算并研究认为，当盐穴的深度达到１０６６．８～１５２４．０ｍ（３５００～５０００ｆｔ）时，在钻井、淋洗盐穴、气体压缩及气库运行等方面所花的费用都是最经济的。 初始的溶腔形状是圆柱形，经改造后，可以形成圆形。改造的原因是，圆形经岩石力学理论证明，最稳定。 对于盐层储气库来讲，尽管球形是一个理想 的形状，但由于有些盐层给出了限定的厚度，并希望建得尽可能大，以减少工程费用。因此，实际的工作中，盐穴的溶腔形状就会被建成为扁椭圆形。确切的溶腔几何形状由声纳扫描仪进行检测（见图３）。 图３声纳测试示意圈 在美国，储气库溶腔的大小是以最低可容纳的工作气体积来设计。一般来说，设计的最小溶腔一般可容纳８４．９５１～１６９。９０２ｄａｍ３的工作气，单个大气穴可建在盐丘上，而盐层则不同，它可以建若干个小气穴，以满足储气量的要求。 ４密封性 在向盐穴注入天然气期间，水蒸气的含量和水的露点温度会有所增加，这是因为要从剩余的盐中吸收水蒸气的结果。因此，将气库中的气体送到分支管线之前需要配备相应的地面设施和动力，对气体进行干燥。 西德建盐穴储气库的密封经验是在盐穴的表面安置一个密封夹层，使其具有对水蒸气的渗透尽可能低的特性，以防止或减缓气体中水蒸气含量的增加［３］，这个密封层对防止产生气体水化层及管线腐蚀也有一定的作用。 气穴建好后，还需要对其进行密封性试验［４］。通常，外部水压实验可以用于气库结合面的密封性实验。但这还不够，因为水在结合面处不漏并不等于从里到外都不漏。对于盐穴气库而言，最后水泥套管及生产管柱从内至外的密封性试验非常严格。由于这个原因，在对套管及生产管柱进行密封性试验时，都采用市场上可提供的ＨＯＬＤ 系统——氦气漏失探测仪（见图４）。 万方数据
盐穴储气库调研报告 目录 一、引言 (2) 二、国内盐穴储气库现状 (2) 三、盐穴储气库盐岩岩性特征 (3) 四、盐穴储气库工艺方法 (4) 4.1.1老腔改建储气库成套技术 (4) 4.1.2建腔工艺技术 (4) 4.1.3溶腔技术 (5) 4.1.4腔体气密封检测 (6) 4.1.5造腔油水界面监测 (7) 4.1.6高效注气排卤 (7) 4.1.7连续油管排卤 (8) 4.1.8天然气回溶腔体修复 (9) 4.1.9夹层处理 (9) 4.1.10盐穴储气库运行监测技术 (9) 五、盐穴储气库的认识与建议 (13)
一、引言 按盐在地下存在的方式，盐穴储气库可划分为盐岩层储气库和盐丘储气库2种。简易建造盐穴储气库的工艺过程是利用采盐井或新钻井眼作为溶腔，经注水管注入淡水进行溶解，由排水管排出卤水，并在注水管与套管之间的环空内注入一定量的非溶剂隔离液，以防止盐穴穹隆顶溶解，为控制盐腔几何形状的稳定，还须调整注水管和采卤管的相对位置由采出盐量和声纳测试确定盐穴容积和几何形状，当达到设计要求的空间几何尺寸后，可一边注气一边采卤, 直到卤水基本被采完，继续注气达到设计压力，关井待用。 二、国内盐穴储气库现状 中国盐穴储气库的建设历程划分为技术研究与探索、技术消化与形成、技术成熟与发展3 个阶段，在建设过程中形成了老腔改造、腔体气密封测试、光纤测试油水界面以及高效注气排卤等多项特色技术。为保证盐穴储气库的安全稳定运行，提出了一套在注采运行过程中监测井口温度压力、地面沉降、腔体形态、井筒完整性在内的体系及方法。指出中国盐穴储气库建设存在造腔速度慢、老腔改造难、适建库址少等问题。 截止2015年，世界范围内13个国家运行着90多座盐穴地下储气库，其中美国、德国、加拿大是拥有盐穴储气库最多的3个国家，我国目前在运行1座盐穴地下储气库即金坛储气库。 中国境内虽然含盐盆地众多，岩盐资源丰富，分布范围广，埋深从几十米到几千米不等，但盐矿普遍表现为以层状为主，具有矿层多、单层薄、夹层多、夹层厚、埋层过浅、埋藏过深等特点，缺乏适合建设盐穴储气库的优质盐矿资源。
近年来，随着我国经济的快速发展，对天然气的需求量也持续增长，国内输气管道建设规模不断扩大，遍及全国的天然气管道网络基本形成，相应的天然气网络的供气安全也面临着极大挑战。 2009年末，受特殊天气影响，全国多个地区出现“气荒”，中石油等上游供气企业制定了一些应急规划，各下游燃气企业也着手准备小型液化天然气(LNG)储备站等储备调峰措施。中国石油天然气股份公司规划在2020年前建成有效工作气量达450×108m3的地下储气库，其中2011年～2015年，要先期在六个油田（大港油田、华北油田、辽河油田、西南油气田、新疆油田、长庆油田）建设10座总工作气量达240×108m3的地下储气库。根据目前初步完成的构造筛选工作，第一批地下储气库库容指标预测如表。 表中石油规划第一批地下储气库汇总表
根据股份公司勘探与生产分公司审查，唐家河地下储气库不具备建库条件，大港油田板南地区共有三个断块符合建库条件，分别是：板G1断块、白6断块和白8断块，有效工作气量合计×108m3。 本报告主要对板南地下储气库地面工程建设的可行性进行研究。 2、我国已建地下储气库建设现状 地下储气库是输气管道建设不可缺少的重要组成部分，1999年大港油区大张坨地下储气库的建设，正式揭开了我国大型城市调峰型地下储气库建设的序幕，随后几年，股份公司相继将大港油区的板876气藏、板中北高点气藏、板中南高点气藏和板808、828油气藏改建成与陕京线、陕京二线配套的地下储气库，并将华北油田的京58气藏、永22气藏改建成与陕京二线配套的地下储气库，将金坛盐穴改建成与西气东输管道配套的地下储气库，且计划将江苏刘庄气藏改建成与西气东输配套的地下储气库，同时对金坛储气库进行扩建，建设金坛二期工程。已建及在建地下储气库概况如表和表。 表我国已建地下储气库汇总表
第27卷第6期 岩 土 力 学 V ol.27 No.6 2006年6月 Rock and Soil Mechanics Jun. 2006 收稿日期：2005-07-08 基金项目：国家自然科学基金(No. 50434050、50334060)资助。 作者简介：尹雪英，1979年生，女，博士，现主要从事岩土工程数值模拟研究工作。E-mail: zlmyxy2002@https://www.doczj.com/doc/4318283480.html, 文章编号：1000－7598－(2006) 06―0869―06 金坛盐矿老腔储气库长期稳定性分析数值模拟 尹雪英，杨春和，陈剑文 (中国科学院 岩土力学重点实验室，武汉 430071) 摘 要：盐穴储气库作为油气储气库的主要类型之一，已经在发达国家普遍采用。随着“西气东输”工程的进行以及天然气工业的不断发展，我国将会有更多的盐穴地下储气库建成并投入运行，因此怎样科学合理地分析盐穴储气库的稳定性已显得越来越重要。利用国际上著名的有限差分软件FLAC 3D ，对金坛盐矿某区老腔1号井、2号井建库完成后的腔体稳定性以及腔体蠕变规律进行了数值模拟，模拟结果表明，储气库在运行期间，流变会引起溶腔体积的减少，溶腔内压对储库的体积减少有直接的作用。并且利用该软件确定了储气库的运行压力在6 MPa ～14.5 MPa 之间，溶腔的体积缩小率在22 %以内，为储气库的修建及管理提供了指导依据。 关 键 词：溶腔；储气库；数值模拟；盐岩蠕变 中图分类号：TE 822 文献标识码：A Numerical simulation research on long-term stability of gas storage in Jintan Salt Mine YIN Xue-ying, YANG Chun-he, CHEN Jian-wen (Key Laboratory of Rock and Soil Mechanics, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China) Abstract: As a type of gas or oil storage, salt-cavern gas storage has been adopted widely in developed countries. With the development of Gas Transmitting From West to East Project and natural gas industry, large numbers of gas storage will be built in China, so it is important to analyze the stability of salt cavern. The stability and creep of salt caverns #1 and #2 in Jintan Salt Mine are simulated by the famous finite difference software FLAC 3D ; and the results show that volume reduce ratio of salt caverns is within 22 percent as running pressure of gas storage between 6 MPa and 14.5 MPa, which can give guidance to build and management of gas storage. Key words: salt cavern; gas storage; numerical simulation; creep of salt rock 1 引 言 天然气地下储气库是从根本上解决城市季节性调峰问题的最有效途径之一。目前世界上使用的地下气库一般有衰竭气田气库、含水层气库、盐穴型气库和废弃矿井型气库四种类型。其中利用地下已有盐穴储存天然气，具有费用低，对环境影响小，采收率高等特点，由于盐岩是一种特殊的岩类，其物理特性优良，结构致密、空隙率低、渗透性小、塑性大，具有水文地质条件简单、分布广等特点，因此，采矿后留下的溶腔可被用来建造地下油气储库，这一点已经被世界公认。早在第二次世界大战期间，加拿大就首先在盐腔中开始了液态和气态物 质的存储。此后，“苏伊士危机”期间，英国率先开始了原油的储存。十年后，天然气的存储也开始在美国和加拿大出现[1]。西方主要工业发达国家在盐岩矿床中建造的地下储库越来越多，对盐岩溶腔的建造和利用以及盐岩性质的研究也在深入。Otto Schulze 对盐岩的渗透性能以及损伤扩展进行了研究[2]，A.Pudewills 采用有限元分析软件ADINA 对岩盐的热力学性质进行了分析[3]。目前，在岩盐水溶开采机理、溶腔结构稳定性、测井技术等方面都已经取得了突破性的进展，但是对于溶腔的运行期间的长期稳定性还需要做一些深入地研究。 鉴于此，本文基于计算机数值模拟方法，应用美国ITASCA 咨询集团公司开发的FLAC 3D 快速拉
文件编号：RHD-QB-K6313 （管理制度范本系列） 编辑：XXXXXX 查核：XXXXXX 时间：XXXXXX 油气藏型储气库钻完井技术要求标准版本
油气藏型储气库钻完井技术要求标 准版本 操作指导：该管理制度文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时必须遵循的程序或步骤。，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。 第一章总则 第一条储气库注采强度高，压力变化大，为达到储气库注采系统的完整性、可靠性，储气库建设应采用先进、适用、成熟可靠的技术和装备，确保储气库安全、高效运行，同时建设方应加强对现场各施工环节的监督。 第二条在已部分开采或接近枯竭的油气藏建设储气库，地层压力低，新井建设应采取针对性的钻完井工艺，宜采用水平井、定向井提高单井注采量，减少总井数。老井封堵或再利用应采取可靠的技术措
施，确保储气库的完整性。 第三条为有效保护低压油气藏，减少储层漏失伤害，降低储层污染，尽可能采用储层专打，储层段钻井采用相应介质，实现欠平衡或近平衡钻井。 第四条本技术要求包括储气库新井钻井工程、完井工程和老井利用、老井封堵以及井的安全评价五部分。 第二章钻井工程 第五条油气藏型储气库钻井工程设计应根据储层特征，做出针对性设计，设计应突出有效保护储层、提高注采量、降低事故复杂、保证固井质量等目的。 第六条为了便于储气库集中管理，减少土地占用和建库综合成本，储气库建设宜采用丛式井组设计，新钻注采井井间距应根据井场面积、布井数量、
安全生产以及后期作业等因素统筹考虑，原则上不小于10m。 第七条储气库丛式井组设计应充分考虑安全生产、老井防碰和后期作业要求。老井若没有MWD 或多点测斜仪测量数据，应采用陀螺仪进行轨迹复测，新井设计必须考虑老井井眼轨迹的测量误差。 第八条注采井井身结构应满足储气库长期周期性高强度注采及安全生产的需要，各层套管下深应结合当前实际地层孔隙压力、坍塌压力、破裂压力资料进行设计。 第九条为了提高储气库单井注采能力，宜采用较大尺寸的井身结构，同时应根据储层特征，优先采用水平井。 第十条应结合储层特征具体分析储层段完井方式，宜采用裸眼或筛管完井方式，可采用遇油、遇水
中国天然气地下储气库现状及发展趋势 发表时间：2019-11-12T15:26:03.850Z 来源：《基层建设》2019年第22期作者：马万军杨炜樱 [导读] 摘要：伴随着经济和科学技术水平的快速发展，我国在天然气事业的发展日益增长。 深圳市燃气集团股份有限公司深圳 518049 摘要：伴随着经济和科学技术水平的快速发展，我国在天然气事业的发展日益增长。但由于供求之间存在着一定问题，供应商和客户之间没有建立和谐关系，往往会导致天然气在夏季处于低输出，冬至高输出的情况。现如今，我国为了解决这一问题，建立了人工天然气地下储气库，不仅仅可以扩大储存天然气的空间，还对供气的安全起到保护作用。与此同时，天然气地下储气库还可以解决好供求之间存在的问题，其主要功能是可以安全储存采集到的天然气，解决夏、冬季节导致的低高输出问题，促进我国天然气可持续发展战略目标。本文将通过分析中国天然气地下储气库的现状及未来发展趋势，希望能够促进天然气的良好发展。 关键词：中国天然气；地下储气库；现状；发展趋势 前言 由于天然气在冬季的需求量是最多的，我国就建设了人工的地下储气库，为满足供求的需要。地下储气库主要是利用低下盐穴将天然气进行压缩，然后安全储存起来，这样就可以保证在冬季使用高输出期，可以取出使用，满足人们在冬季对天然气的需求。为此，这种调配过程是非常关键的，其中每一个环节都关系天然气储存的安全。尽管我国天然气地下储气库还正在发展阶段，还不能做到快速满足市场的需求，调配能力还不是很强，但也在不断开发研究中。另外，我国建立的天然气地下储气库还不是很多，技术上也无法与发达国家相比，严重影响了天然气事业发展的趋势。 一、我国天然气地下储气库发展的现状 中国是一个土地辽阔，人口众多的国家，对于天然气的需求量也是非常紧缺的。实际的调查结果显示，我国仅建立了25座天然气地下储气库，远远无法满足人们在冬季的需求量，尽管在夏季使用的量极少，可没有足够的地下储气库，天然气无法进行储存。1999年，我国建立了第一座天然气地下储气库，名为大张坨储气库，这座地下储气库调配好京津冀地区的天然气使用情况，奠定了天然气地下储气库的发展之路，同时也提高天然气供气的能力。相继之后，又建立了金坛储气库，提高了长江三角洲地区天然气的调配能力。就前几年来看，我国天然气地下储气库调配值一直处于低值阶段，与世界发达国家之间的差距甚远，从中显示出了建设地下储气库数量不足的问题。随着我国在科学技术方面的发展，天然气地下储气库开始建立起网络型的天然气骨干线路，对建设的投入越来越大，政府也在积极支持商业的天然气地下储气库建设，不停地推动我国资源的快速发展。尽管我国在天然气地下储气库中的储备量还存在着不足，但也一直在发展建设中。为此，我国必须要加大力度不断建设良好的地下储气库，不断提高地区之间的调配值，满足了大部分人对天然气的需求。 二、我国天然气地下储气库发展趋势 1.加大地下储气库建设的力度 由于我国是一个人口众多的国家，对于天然气的消费是很高，在冬季的需求一直是不上增的状态，导致了天然气在冬季供不应求。现如今，国外很多发达国家的天然气调配值已经在消费值的20%以上，而我国的天然气调配值还是处于低级阶段，还是存在着一定的差距。众所周知，天然气主要是通过地下储气库进行调配，地下储气库中数量关系到人们的日常生活。为了能够有效保证天然气的储备量，我国要加大对地下储气库的建设，这样才可以增加天然气地下储气库的储备量，满足人们对于天然气的需求量，适应市场的需求，从而平衡天然气在需求中供应关系。此外，在对地下储气库进行建设时，一定要严格按照国家建设的要求进行，确保天然气在地下储气库的安全。为此，我国要加大对天然气地下储气库建设的力度，提高我国天然气调配的数量。 2.合理安排天然气储气库的布局 在建设天然气地下储气库时，要先了解天然气地下储气库建设主要是包括建设的地区、建设的类型以及建设的作用。相关的建设部门要满足这三个方面的原则，综合考虑地下储气库的建设，这样才能制定科学合理的规划计划。首先，就建设的地区来说，要根据不同地区建设不同的地下储气库，要满足当地的环境、地形以及气候等等。比如，在一些水分含量高的地区，可以考虑建设汗水层储气库，利用高压气体对含水层中的水排走，剩下的无水层就可以进行成为储气的地方；含盐层高的地区，考虑盐穴储气库，使用寿命长，但其造价高，时间长。其次，天然气地下储气库的类型也是很多种，比如：盐穴储气库，含水层储气库以及枯竭油气藏储气库等等。枯竭油气藏储气库是在上油漆的基础上建设的，是如今最经济、最常见的一种地下储气库类型。其主要特点是造价低，运行效率高，值得大量建设。最后，建设的作用主要为了满足天然气储存以及调配。在一些需求量大的地区多建设地下储气库，而在一些需求量少的地区，可以建设小型经济实用的地下储气库，这样就可以就实现天然气地下储气库的科学合理安排，促进我国天然气的发展。 3.积极建设数字化储气库 随着大数据时代的快速发展，我国天然气地下储气库的建设要顺应时代复杂的步伐。从实际的情况来看，我国的地区是非常复杂，对天然气地下储气库建设的影响是非常之大，不仅会影响到天然气的储存效果以及安全，还会导致在进行建设、设计以及运输过程中出现严重的问题，拉大与发达国家的差距，并且在技术水平上也远远跟不上发达国家的脚步。为此，我国在加大对地下储气库的建设时，要多学习发达国家先进的理论知识以及技术，研究总结出适合我国地质建设的天然气地下储气库。在建设天然气地下储气库时，可以充分运用现代化信息技术，建立大数据化的数字地下储气库，其主要特点是有效方便，科学进行天然气的开采以及储备，降低了天然气地下储气库存在的安全隐患。为此，我们必须充分结合我国地质特点以及用气结构等实际情况进一步加大天然气储气库核心技术研究的投入，构建起以储层渗流为核心，井筒-地面为约束调整以及集地下面与一体的三维仿真数值模拟技术，同时稳步推进数字化储气库建设，从而打造出集储气库地下-井筒-地面于一体化的设计与运行管理模式。这样一来不仅可以为储气库运行效率提升与扩容达产提供有力支持，并且还能有效地预警和防范地下储气库建设、运行时所出现安全风险。 三、结束语 综上所述，我国天然气地下储气库的建设对于天然气事业的发展是非常重要的，它不仅仅关系到我国的经济的经济效益以及社会效益，同时也关系到人民生活水平的提高。尽管在天然气地下储气库建设的过程中，会存在着很多因素的干扰，相关的部门以及企业要做好相对应的措施，解决好突出的问题。为此，我国在天然气地下储气库发展中，要不断加大对天然气地下储气库地建设，提高地下储气库的建设水平，多学习发达国家的经验，不断推动商业天然气地下储气库的发展，奠定好天然气地下储气库的基础，促进我国天天然气事业的
储气库 1 地下储气库特点与类型 地下储气库是将长输管道输送来的商品天然气重新注入地下空间而形成的一种人工气田或气藏，一般建设在靠近下游天然气用户城市的附近。 与地面球罐等方式相比较，地下储气库具有以下优点：储存量大，机动性强，调峰范围广；经济合理，虽然造价高，但是经久耐用，使用年限长达30～50年或更长；安全系数大，安全性远远高于地面设施。 目前世界上典型的天然气地下储气库类型有4种：枯竭油气藏储气库、含水层储气库、盐穴储气库、废弃矿坑储气库。 ① 枯竭油气藏储气库 枯竭油气藏储气库利用枯竭的气层或油层而建设，是目前最常用、最经济的一种地下储气形式，具有造价低、运行可靠的特点。目前全球共有此类储气库逾400座，占地下储气库总数的75%以上。 ② 含水层储气库 用高压气体注入含水层的孔隙中将水排走，并在非渗透性的含水层盖层下直接形成储气场所。含水层储气库是仅次于枯竭油气藏储气库的另一种大型地下储气库形式。目前全球共有逾80座含水层储气库，占地下储气库总数的15%左右。 ③ 盐穴储气库 在地下盐层中通过水溶解盐而形成空穴，用来储存天然气。从规模上看，盐穴储气库的容积远小于枯竭油气藏储气库和含水层储气库，单位有效容积的造价高，成本高，而且溶盐造穴需要花费几年的时间。但盐穴储气的优点是储气库的利用率较高，注气时间短，垫层气用量少，需要时可以将垫层气完全采出。目前世界上有盐穴储气库共44座，占地下储气库总数的8%。 ④ 废弃矿坑储气库 利用废弃的符合储气条件的矿坑进行储气。目前这类储气库数量较少，主要原因在于大量废弃的矿坑技术经济条件难以符合要求。 2 国际上地下储气库发展 地下储气库的历史可以上溯到20世纪初。1915年。加拿大建成世界上第一座地下储气库。到目前为止，全世界有地下储气库550座左右，可以进行调峰的气量约3500×10m。这些储气库分属不同国家的逾100家公司，其中既有储气量超1000×10m的天然气上下游一体化的大型跨国公司，也有仅单纯经营1～2座地下储气库的小公司。 由于地下储气库在调峰和保障供气安全方面具有不可替代的作用和明显的优势，因而越来越受到许多国家的重视。相关资料显示，全球10%左右的天然气用气量由地下储气库供应，西欧国家和俄罗斯分别达到20%、30%。就国际上储气库发展趋势看，欧美国家正在不断加大储气库的建设力度，增大储气量，除了常规的
天然气地下储气库与LNG的对比 天然气地下储气库是天然气业务调峰与应急的手段之一，集团公司目前已建设的有大庆喇嘛甸、大港大张沱、大港板876、金坛盐穴等6座储气库，其中大庆喇嘛甸地下储气库是在一个带油环气顶上建设的，是我国投产最早的地下储气库。另外目前还有5座地下储气库正在建设当中，2015年前，我国还将规划建设10余座储气库，总工作气量超过60亿立方米。 LNG作为天然气调峰和应急措施之一，具有选址不受地理位置、地质结构、距离、容量等限制，占地少、造价低、工期短、维修方便等优点，尤其是LNG用于调峰应急反应迅速、供应量灵活，是城市燃气进行季节调峰和应对事故状态下安全供气的有效手段。 天然气地下储气库是国际通用的天然气调峰和应急措施之一，储量大、适应性强、经济性较好，尤其在季节调峰方面作用显著，但其储量与储采比受地质条件限制较多。目前是各国大型天然气管网最通用的储备手段，集团公司也在天然气管网建设的同时布置了地下储气库的建设。 下面通过一个对比表对这两种天然气调峰与应急储备手段进行比较（见表1-1）。 表1-1 LNG装置与天然气地下储库特点对比表
从上表可以看出，虽然LNG装置在投资与运行成本上高于地下气库，但其布置灵活，用途更广泛，经济效益好。这两种天然气调峰与应急手段互为补充、各有所长，应综合布置、统筹规划。 1崔立宏. 大港油田地下储气库可行性研究[J]. 石油勘探与开发, 1998(5) 舒萍,刘玉萍,丁日新. 大庆喇嘛甸地下储气库建设与管理[J] .天然气勘探与开发, 2005,28(3) 2杨毅、周志斌、李长俊天然气地下储气库的经济性分析[J] 天然气技术,2007(1)
辽河油区储气库水平井钻井与固井技术 郭胜文 (盘锦职业技术学院,辽宁盘锦 124010) 摘 要:辽河油区地质条件复杂,针对复杂断块油气藏改建地下储气库面临的技术挑战有两方面:一方面东部断陷盆地形成复杂破碎的断块构造加上储层复杂多变的陆相河流相沉积,建库存在较大的难度;另一方面辽河油区储气库井固井技术还不完善。解决的措施主要包括与建设方合作完成储气库建库评价设计与运行技术,采用水平井、分枝井钻完井技术完成储气库钻井工程。 关键词:储气库;水平井;钻井;固井;低压层 中图分类号:T E243∶T E256 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)05—0118—03 1 辽河油区储气库井地质情况及开发部署 辽河油区储气库井位于辽河盆地西部凹陷双台子断裂背斜带双6区块,圈闭面积7.1km2,盖层厚度200m～400m,边界断层封闭,原始条件下密封性较好。双6块兴隆台油层厚度一般100～140m,储层埋深2500～3000m,为带油环有边水的凝析气藏。平均孔隙度17.3%;平均渗透率224×10-3μm2。双6区块原油密度0.6349～0.6470g/cm3;地层原油粘度小于0.5m Pa·s。天然气的相对密度0.6886～0.7131,甲烷含量80.14%～81.9%,凝析油含量183～289g/ cm3。地层水总矿化度大于9000mg/L,水型为Na HCO3型。双6区块表现为正常的温度压力系统,地层压力由原始的24.6M Pa下降到5M Pa左右,表明双六区块为枯竭油气藏,因此具有改建储气库的良好天然条件。 2 储气库水平井钻井与固井技术 根据储气库井区地质特点及已钻井实钻情况,储气库井钻完井主要存在以下难点:①本区块馆陶 3 技术优点 ①注灰封隔装置的巧妙设计,成功实现密封锚定、胶塞顶替、安全解封结构一体化,杜绝了压井液的使用,减少施工作业环节,缩短施工周期,操作简单。②注灰准确率高,胶塞顶替工艺技术使灰塞的深度更加易于准确控制,可使灰面深度准确到±2m 之内。胶塞在水和灰浆之间,避免了出现混浆段。③杜绝了压井液及灰浆对上部生产层位的伤害,使产能得到迅速恢复。④安全的解封机构:封隔器解封按锁定机构、密封机构、卡瓦机构的顺序逐级进行,不管封隔器上下压力是否平衡,所需解封力均很小。⑤封隔器尾部的锥面设计,封隔器下端只有15cm长,且带有锥角,且外表面使用非金属处理,并且水泥浆在凝固过程中会出现析出水,底部不会存在灰浆,保证封隔器能够安全解封起出。⑥对于上部存在严重漏失的井,也可实现注灰一次成功。⑦适用于夹层小的井注灰,不污染上部待生产层位,避免了重炮工序。 4 现场应用效果及对比 2010年上半年已实施13井次,注灰一次成功率达到100%,杜绝了压井液使用,减少特车费用,单井缩短作业周期24h,并且解决了因使用压井液对油层的污染和伤害的难题,杜绝了灰浆对油层的污染,减少了重炮工序;尤其是对小夹层注灰效果显著。 对比2009年实施注灰135井次,其中溢流井注灰43井次。43口井压井注灰中出现9口井注灰二次成功,有3口井出现注灰3次成功,增加压井液费用33万元,溢流井注灰一次成功率为70%;并且15口井生产后出现产能较低,恢复时间长,最长达到3个月,其中有3口井出现灰浆上窜堵塞炮眼,实施重炮后才恢复正常生产,增加重炮费用11.5万元。 通过与2009年同期对比,单井减少压井液费用5.4万元(出现6口井多次压井注灰),单井节约费用5.5万元,注灰一次成功率提高到100%。 5 经济效益分析 预计每年实施溢流井注灰井数40口。 投入:平均单井需要工具费用为3万元;40井次合计120万元。 产出(节约):按照压井注灰一次成功计算,平均单井需要压井液4.3万元,节约作业1.2万元,特车费用0.7万元,40井次合计248万元。 投入产出比:1∶2.1 [参考文献] [1] 倪雪宝.高升油田漏失井挤灰技术研究[J].环 球市场信息导报. [2] 张玉梅.免污染高压注灰工艺解决小夹层注灰 难题[J].石油钻采工艺,2010,(5). 118内蒙古石油化工 2012年第5期 收稿日期:2012-01-15 作者简介:郭胜文(1966-),辽宁省沈阳市人,1989年毕业于石油大学(华东)开发系采油工程专业,本科,曾在辽河油田华孚公司,参与了空心过泵电热采油技术开发等技术工作,现在盘锦职业技术学院从事石油开采专业教 学工作,副教授,工程师。
《2011年中国石油、天然气管道工程新建项目大全》目录、 （注释黄色为能确定有油库项目，蓝色为有价值项目信息，不能确定有库） 项目名称：大港油田板南储气库项目 项目名称：津港路大配套管线工程项目 项目名称：赛达大道高压天然气管道工程项目 项目名称：中海油煤制天然气北线管道一期工程项目 项目名称：南疆～唐山及武清支线成品油管道工程项目 项目名称：港北高压输气管道工程项目 项目名称：天津滨海南港石油仓储有限公司80万立油库项目 项目名称：中国航油上海储备基地项目 项目名称：綦江-重庆成品油管道工程项目 项目名称：相国寺储气库及管道工程项目 项目名称：开县中和当阳配气站至兴合脱硫站天然气输配工程项目 项目名称：伏牛溪油库21万方石油商业储备及配套改造项目——重庆 项目名称：重庆市新增液体化工原料储罐工程项目 项目名称：重庆松藻易高瓦斯提纯及液化利用项目项目 项目名称：重庆北碚工业园区供气（云丰～蔡家输气管道工程）工程项目 项目名称：重庆市南坪南路（四海）加油站项目 项目名称：高邑县城东工业区天然气利用工程项目 项目名称：黄骅市储油物流项目——河北省沧州市 项目名称：中海油煤制天然气北线管道一期工程项目 项目名称：华北油田苏桥储气库群建设工程项目 项目名称：冀东南堡油田1号构造1-5井组（NP1-5P）和1-29井组（NP1-29P）海上集输工程项目 项目名称：秦京线丰润占压段管道改线工程项目 项目名称：内蒙古大唐国际克旗日产1200万立方米煤制天然气项目配套长输管道工程(路由调整)项目 项目名称：石家庄市东部三市供气管道项目 项目名称：鹿泉市城市天然气管道工程项目 项目名称：河北省太行大街（正无路至衡井公路）天然气输气管道项目 项目名称：陕京三线输气管道工程项目 项目名称：内蒙古大唐国际克旗日产1200万立方米煤制天然气项目配套长输管道工程路由调整 项目名称：高邑－清河天然气管道输送工程项目 项目名称：任丘市北部门站及LNG调峰储配站项目 项目名称：河北霸州康仙庄LNG项目 项目名称：靖江-江阴段成品油管道工程项目 项目名称：苏北成品油管道及配套油库工程项目
第25卷 第4期 岩石力学与工程学报 V ol.25 No.4 2006年4月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering April ，2006 收稿日期：2005–04–30；修回日期：2005–06–23 基金项目：国家自然科学基金重点项目(50434050)；国家自然科学基金资助项目(50379052)；中国科学院重大方向性项目(150501) 作者简介：陈卫忠(1968–)，男，博士，1990年毕业于山东矿业学院采矿工程系，现任研究员、博士生导师，主要从事岩土工程方面的教学与研究工作。E-mail ：wzchen@https://www.doczj.com/doc/4318283480.html, 废弃盐穴地下储气库稳定性研究 陈卫忠，伍国军，戴永浩，杨春和 (中国科学院 武汉岩土力学研究所，湖北 武汉 430071) 摘要：国际上公认盐岩体是地下能源(石油、天然气)储存最理想的介质，作为储气库的盐岩溶腔，一般都是根据设计要求通过水溶开采形成。目前，国内外鲜见利用地下废弃盐岩溶腔作为天然气储气库的先例。通过对ABAQUS 有限元的二次开发，对某废弃盐岩溶腔的储气库围岩和岩柱的蠕变变形规律及腔顶蠕变损伤区的范围进行数值模拟，并对废弃溶腔作为储气库时的工作压力和储库套管鞋高度设计作了有益的探讨，这对指导工程实践具有一定的指导意义。 关键词：岩石力学；盐岩；废弃盐穴；储气库；蠕变；套管鞋 中图分类号：TU 452 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2006)04–0848–07 STABILITY ANALYSIS OF ABANDONED SALT CA VERNS USED FOR UNDERGROUND GAS STORAGE CHEN Weizhong ，WU Guojun ，DAI Yonghao ，YANG Chunhe (Institute of Rock and Soil Mechanics ，Chinese Academy of Sciences ，Wuhan ，Hubei 430071，China ) Abstract ：Salt rock is considered as a perfect medium for underground oil and gas storage. Normally ，underground salt caverns for gas storage are formed by aqueous fusion method according to specific design. Presently ，there is no underground natural gas storages operation in abandoned salt caverns in the world. Based on numerical results with finite element method(FEM) code ABAQUS ，the creep behaviors of caverns and rock pillars and the range of creep damage of the cavern roof are approached. Furthermore ，the working pressure for gas storage in abandoned salt caverns and location of casing shoes are discussed. The conclusions drawn from the study can provide useful reference to the practical engineering. Key words ：rock mechanics ；salt rock ；abandoned salt cavern ；gas storage ；creep ；casing shoe 1 引 言 能源是一个国家的经济命脉，一旦能源发生危机，将引起社会动荡，破坏经济的发展。在世界GDP 前几位的国家中，中国目前是惟一没有建立国家战略储备和民间商业储备的国家。地下能源储存一般放置在盐岩、非渗透性岩层及多孔隙岩层中。目前 世界上已有的地下储气库类型主要包括枯竭油气藏、含水构造地下储气库、盐岩地下储气库、废弃矿井和水密封岩石洞室，而盐岩具有非常低的渗透特性(渗透率＜10 －20 m 2)与良好的蠕变行为，能够适 应储存压力的变化，且其力学性能较为稳定(损伤与损伤自我恢复)能够保证储存硐库的密闭性(J. E. Quintanilha)。因此，国际上公认盐岩体是能源(石油、天然气)储存的最理想的介质。目前全世界各地大约
中国石油固井面临的挑战及攻关方向 2014-03-05能源情报 文/刘硕琼齐奉忠，中国石油集团钻井工程技术研究院 固井是油气井建井过程中重要的环节之一，是一个涉及面广、风险大、作业要求高、技术性很强的隐藏性井下作业工程。固井质量的好坏，直接影响到该井能否继续钻进、能否顺利生产、油气井寿命以及油气藏的采收率。经过多年的技术研究，特别是“十一五”期间的技术攻关，中国石油（CNPC）在固井基础研究、固井工艺、水泥浆体系、固井工具及装备等方面取得了长足的进步，在深井固井、天然气井固井、水平井及大位移井固井暍大温差长封固段一次上返固井等方面取得了较大突破，较好地满足了复杂情况下固井的需要，为勘探开发提供了技术保障。随着勘探开发目标向低渗透油气藏、深层油气藏、海洋油气藏、非常规油气藏转移，勘探开发的对象更加复杂，对固井工作提出了新的挑战。 1 中国石油固井面临的形势 中国石油“十二五”勘探开发规划是：原油稳中有升，天然气快速发展，非常规天然气步入接替。到2015年，国内外油气当量可达,4.0*108t，国内、国外产量基本各占一半。中国石油正全力推进西部大庆、新疆大庆和四川天然气工业基地建设，推进海外油气可持续发展，页岩气、煤层气、海洋油气成为三大接替领域。由于以上战略的实施，固井工作面临的形势越来越紧迫。
1.1 钻井工作量屡创新高，深井超深井数量快速增长 近年来，为满足储量高峰期工程和保持油气产量增长的需要，钻井工作量持续快速增长，屡创历史新高。2012年，中国石油钻井21354口，钻井进尺42.5425Mm，钻井进尺较2005年增加99.03%。钻井工作量增加，固井工作量也相应大幅度增加。 国内剩余油气资源40%以上分布在深层。最近5年来，发现的,11个大型油气田，深层占8个。油气上产必须动用深层油气资源，所以深井超深井钻井数量也越来越多。2012年，中国石油完成,4000m以上的深井643口.增加幅度较大。深井超深井固井施工风险大，对井眼准备、水泥浆配方设计及现场施工工艺等要求极高。 1.2 天然气业务持续发展，储气库建设速度加快 中国石油把天然气作为战略性和成长性工程，长庆、塔里木和西南3个年产百亿立方米的气区为天然气生产的主力军。“十二五”期间将着力建成4个储量规模超过万亿立方米的大气田，预计到2015年，产量将达到1200*108m3，天然气井钻井数量越来越多。随着天然气消费与需求的快速增长，对保证市场平稳与安全的储气库建设的需求更加急迫，储气库建设已经列入中国天然气安全稳定供气的重点工程。中国石油规划在“十二五”期间新建10座储气库，工作气量将达到,224*108m3。天然气井及储气库固井对综合防窜、水泥浆配方、水泥环长期密封性要求高，固井难度大。 1.3 非常规油气资源进入快速发展期 国内具有丰富的非常规油气资源，是常规油气资源的最佳补充。我国主要盆地和地区的页岩气资源量为（15-30）*1012m3，致密砂岩气资源量约为12*1012m3。致密砂岩气、煤层气暍页岩气等非常规天然气和重油、超重油、油砂、油页岩等非常规油是未来重点开发的资源。到2015年，国内计划探明页岩气地质储量6000*108m3，可采储量2000*108m3，页岩气产量达到65*108m3。目前，煤层
煤层气的输送及储存技术简介 目前煤层气的输送有两种方法，一种方法是用管路加压输送，另一种方法是将煤层气液化后输送。 液化煤层气(LNG)是煤层气经净化处理后，通过低温冷凝而成的液态混合物。为在常压下保持液态，必须冷却至-162℃以下，其体积为原气态体积的1/600。LNG运达目的地后，可卸入接收站的低温储罐中储存，然后再通过加热再气化后，以气态形式用管道输送至用户。 我国是最早建设输送管道的国家，早在公元221～ 263年的蜀汉时期，我国四川、重庆地区就有采用楠竹 管道输送卤水来制盐的（图一）。17世纪就有用楠竹管 道输气的。 油气管道运输的初具规模是在1928年电弧焊技术 问世，以及无缝钢管的应用而得到发展的。管道输送技 术的第一次飞跃是在二次大站期间，由于德国潜艇对油 轮的袭击，严重威胁了美国的油料供应。美国于1942 年初开始仅用一年多的时间就紧急建成了一条全长 2018千米，管径分别为600毫米(当时最大)和500毫米图一楠竹管道 的原油管道，保障了原油的供应。对保证盟国的战争胜利起了重要作用。 目前煤层气等天然气最先进的储存方式主要有地下盐穴储气技术和吸附储气技术(ANG)。 盐穴库的造价相对低廉，只有地面钢制储罐库的1/3。目前，全世界有约2000 多个盐穴用于存储原油、成品油、天然气和液化石油气，美国、德国、法国和加拿大等国家均建有这类储备库。西气东输管道调峰库－金坛储气库一期工程是我国到06年为止唯一建成投产的盐穴库。我国目前建成的储气库有湖北云应盐穴储气库、河南平顶山储气库和江西南昌麻丘水层储气库。同时，青岛龙泽燃气公司和北京北燃公司正在青岛黄岛建设库容分别为25×104m3和50×104m3的液化石油气地下储备库。 我国有广大地区的地质与水文条件符合建造地下水封洞库。由于与地面库相比在安全性、经济性和环保等方面的优势，地下水封洞库在我国具有广阔的发展前景。 天然气的第二种储存方式就是吸附储气技术。吸附储气 (ANG)的主要原理是在储气容器中以特殊方法装填超级活 性炭（图二）作为吸附剂，由于吸附剂表面分子与气体分子 之间的作用力大大高于气体分子之间的作用力，使得吸附剂 表面附近的气体分子浓度远高于气相主体浓度。 由于吸附剂纳米级微孔中的气体密度大大高于相同压 力下的气相主体密度，可使存储同样气量时的压力比常规存 储方式降低约10倍。 实验表明，在3.5MPa压力下，1m3装有吸附剂的储罐可 容纳120～170Nm3天然气。按在1.6MPa压力下，1m3装有吸附剂的储罐容积可装载70Nm3天然气。一个1500m3、1.6MPa压力填满超级活性炭储罐的储气能力相当于10×104m3常压干式气柜，采用活性炭压力储罐可节省投资约40%。 但是目前影响ANG 技术工业化应用的主要难题有3个： 一是天然气吸附剂吸附与脱附的热效应问题; 二是活性炭再生与更换的问题； 三是进气净化处理的问题。
我国的储气库现状： 我国在大庆曾利用枯竭气藏建造过两座地下储气库。萨尔图1号地下储气库于1969年由萨零组北块气藏转建而成，最大容量为3800×104m3，年注气量不到库容的1/2，主要用于萨尔图市区民用气的季节性调峰。在运行十多年后，因储气库与市区扩大后的安全距离问题而被拆除;又于1975年建成大庆喇嘛甸地下储气库，该地下储气库是大庆合成氨的原料工程之一，建在喇嘛甸油田气顶部，地面设施的设计注采能力为40×104m3，D95年注气量为2060×104m3，不足库容的0.5%，通过近年来的两次扩建，大庆喇嘛甸地下储气库的日储气能力达到100×104m3，年注气能力达到1.5×l08m3，总库容己经达到25.0×l08m3，，到目前为止已经安全运行30年，累计采气10×l08m3。 我国首次大规模采用储气库调峰是在陕京输气管道工程。为了解决北京市季节用气的不均衡性问题，保证向北京市稳定供气，1999年修建了大港油田大张坨地下储气库。大张坨地下储气库采用目前国内最先进的循环注气开采系统，有效工作采气量为6×l08m3/a，特殊时期的最大日调峰能力为 1000×104m3。大港储气库除了供应北京以外，还有部分天然气供应天津、河北沧州等地。为保证供气安全，2001年来，继大张坨地下储气库后又建成了板876地下储气库，板中北高点地下储气库。3座地下储气库全部为凝析油枯竭气藏储气库，位于地下2200～2300m处，四周边缘为水，较好的地层密封性避免了天然气流失。3座地下储气库日调峰能力为1600×104m3，最大日调峰能力将达到 2930×104m3。其中，板876地下储气库年有效工作采气量为l×l08m3，最大日调峰能力为300×104m3，板中北高点地下储气库年有效工作采气量为4.3×l08m3。大港3个储气库己经累计注气近8×l08m3，而且配套设施完善，能够在3min内启动整个应急供应系统，保证了北京的用气需量。 为保证西气东输管道沿线和下游长江三角洲地区用户的正常用气，现在长江三角洲地区选择了江苏省金坛市的金坛盐矿和安徵省定远币的定远盐矿建设盆穴地下储气库。这两个盐矿地理位置优越，地质条件得天独厚，盐矿储量规模大，含盐品位高，地面淡水资源丰富，盐矿开采己形成一定规模。设计总的调峰气量为8×l08m3，有效储气量为17.4×l08m3，建成后日注气量为1500×104m3，日采气量范围4000×104m3，完全可以满足长江三角洲地区季节调峰的要求，将于2008年前建成投入使用，2020年达到建设规模。初设金坛单腔盐穴几何形状为边部不规则的短轴椭球形腔体，盐穴高度为135m(顶、底部预留密封厚度),平均直径为55m，储气容积达到25×104m3。在储气库运行工作压力范围为5.5～16MPa，储层温度为45℃的情况下，有效工作气量可以达到2900×104m3。确定建库部署23个盐穴(部分利用老溶腔)，可形成储备有效的工作气量6.7×l08m3。定远盐矿埋藏浅，盐层顶面一般在300～400m 之间，可建单腔盐穴储气体积8.54×104m3。在储气库运行工作压力为2～6.3MPa，储层温度为20～33℃的情况下，有效工作气量为400×104m3。初设建库部署36个盐穴，形成总储备有效工作气量1.4×104m3。 为完善陕京二线天然气输配系统，我国拟在华北地区建设一座新的地下储气库。通过前期对华北地区建库库址的筛选评价，认为华北油田任11井潜山油藏在建库地理位置、地质条件以及注气提高原油