国内储气库发展现状透视
储气库挑起调峰大梁，是天然气利用发达国家的普遍选择。而在我国，这仍是目标，也是差距。进入“十二五”，随着天然气的快速发展，储气库在天然气供应链中的调峰作用日益明显，受到各方重视。在各方支持之下，储气库挑起调峰大梁还需哪些“东风”？敬请关注本期新闻透视栏目。
寒意渐浓，天然气冬季保供又到了厉兵秣马之时。不同于往年的供应链紧绷，今年集团公司储气库调峰能力的增加让天然气与管道分公司油气调运处负责人稍稍松了一口气：“去年集团公司的储气库调峰量是22亿立方米，今年达到30亿立方米，储气库调峰能力比去年提高了36%。”
然而，调峰压力并没有完全消除。由于储气库的调峰能力有限，上游气田和压减市场等仍是重要调峰手段。
储气库挑起调峰大梁，这是天然气利用发达国家的普遍选择。而在我国，这仍是目标，也是差距。进入“十二五”，随着天然气的快速发展，储气库在天然气供应链中的调峰作用日益明显，受到各方重视。国家发改委今年4月5日下发《关于加快推进储气设施建设的指导意见》，为加快储气库建设提供政策支持，中国石油也加快了储气库布局建设的步伐。各方支持之下，储气库挑起调峰大梁还需哪些“东风”？需盘点家底量长短，更需破除
樊笼求飞跃。
纵观世界主要国家的天然气调峰手段，储气库是毫无争议的一号主角。“相对于LNG调峰、气田调峰等其他常规调峰措施，地下储气库具有储气容量大、经济、不受气候影响、安全可靠、能合理调节用气不平衡等优点，成为各国在地质条件允许下最主要的调峰方式。”集团公司规划计划部副总经理赵忠勋介绍。
据国际天然气联盟统计，目前世界上共有693座地下储气库，总工作气量为3588亿立方米，约占目前全球天然气消费量的
11.3%，天然气利用发达国家和地区一般为17%至25%，而整个亚太地区的储消比只有1.7%。中国石油大学中国油气产业发展研究中心主任、中国石油大学（北京）工商管理学院教授董秀成认为，“15%的储消比是国际上的一个普遍水平，但是这个比例的前提是管网互联互通。”
而在我国，储气库发展却被快跑的天然气需求远远甩在后面。随着天然气业务的快速发展，调峰需求逐年增加，作为供应国内市场70%以上天然气资源的中国石油，调峰需求从2007年的33.7亿立方米一路飙升到2012年的128.3亿立方米，6年时间翻了近4倍。但由于储气库调峰能力不足，中国石油冬季调峰依然不得不主要依赖气田调峰和压减市场等刚性措施。数据显示，在2012年的调峰量中，储气库调峰16%、LNG调峰24%、气田调峰28%、压减市场31%。储气库的发展短板凸显我国天然气调峰之痛。
天然气长远健康发展必须疏通储气库这一重要“阀门”。进入“十二五”，集团公司储气库建设开始规模提速。据集团公司勘探与生产分公司相关负责人介绍，2010年，由上游板块负责建设的第一批6座储气库项目启动，设计总库容289亿立方米、工作气量117亿立方米。目前，集团公司已建成储气库（群）10座，
其中投运8座，调峰能力28.6亿立方米。
按照集团公司储气库规划和天然气市场的发展，2015年，储气库工作气量将达到71亿立方米，占调峰需求的61.2%；2020年储气库工作气量达到197亿立方米，占调峰需求的81%。储气库将慢慢扛起调峰的主力大旗。
储气库建设投资巨大，建设周期长，必须长远规划。虽然国家已出台相关指导意见，企业也在加快建设步伐，但仍有很多短板制约着储气库建设的追赶步伐。
价格机制是制约储气库建设的第一道关卡，也是储气库建设能否快速发展的关键。资料显示，欧美国家一般实行峰谷气价。美国的天然气价格完全放开，冬高夏低，价差可达50%以上。法国则实行冬夏差别价格，冬季气价是夏季的1.2倍至1.5倍。而且大部分国家储气库独立商业运营，允许有合理的回报率。但在我国，储气库天然气纳入管道气气价管理，而国家没有配套的调峰气价和储转费政策，导致每立方米天然气有将近1元的中转费用无法消纳，企业负担沉重。
更为尴尬的是，虽然发改委下发的《关于加快推进储气设施建设的指导意见》中明确提出，非居民用气实行冬夏季的差别价格，但具体做法迄今仍未落地。
倒挂的价格使得储气库的盈利模式无法真正实现，也使得民营企业对储气库建设的积极性受挫，储气库的合资合作缺乏动力，进而导致我国天然气调峰能力发展缓慢。中国石油勘探开发研究院廊坊分院地下储气库设计与工程技术研究中心书记丁国生告诉记者：“庞大的建设投资，又缺乏气价支撑，投资风险较大，民营企业几乎没有手段和能力建设储气库。”
“储气库建设方面，基本上还是中国石油、中国石化两大企业建设运营，城市燃气企业建得很少。”董秀成说，“在美国，储气库的运营基本上是三类公司，一是大的管道公司，二是燃气公司，三是独立的储气商，三类公司共同发挥调峰作用，而在我国，调峰仿佛只是上游的事情。”
除了价格机制的制约，我国储气库建设还面临起步较晚、技
术标准不完全成熟、建设成本比较高、建库条件差等短板。“即使是成熟的技术，储气库的建设周期也在10年以上。随着我国油田地质状况越来越复杂，晚几年建设的设备成本、钻井成本及垫底气成本等造价比早几年建设高出一大截。”丁国生说。
冲破樊篱天地宽
价格机制的短板、建设成本的高企、外部因素的制约……储气库要想顺利接过调峰主力的大旗，还需破除一系列掣肘，加之储气库本身建设周期漫长，追赶过程必然不会一蹴而就。
“地下储气库建设受外部因素制约多，地方审核困难，受地方规划用地、环评、安评、稳评、矿权等诸多审批事项制约，储气库项目核准及建设工作难度大，进展缓慢，需要建设单位抓住国家推动储气库建设的有利时机，与地方政府加强沟通协调，形成推动储气库建设的合力。”赵忠勋建议。
对于提高储气库储消比，董秀成认为管网的互联互通是重要前提。“应加速天然气管网的互联互通，并加强法律保障和监督，在更大程度、更大范围内发挥储气库调峰作用。”董秀成说，“国家还应该出台强制性措施，规定燃气商必须负担日调峰，大管道公司必须负责季节调峰，明确各方调峰责任。当然，前提是从体制上解决储气库的盈利问题，有利益驱动才能使各方共同推动储气库建设。”
随着未来储气库主体的多元化，储气业务的市场化问题也将随之而来。中国石油经济技术研究院市场研究所的徐博表示：“现在，储气业务的市场交易机制还没有配套建立起来，随着天然气价格改革的推进，应鼓励大用户、城市燃气企业、金融机构等参与储气库市场交易，逐步完善储气交易市场。”
让天然气供应链更有“弹性”，让平稳供气更加主动，让企业生产更为安全……储气库作为调峰主力使命在肩！相信在国家支持推动储气库建设的“东风”下，相关配套机制会得到进一步完善，让储气库建设轻松起跑，成为我国天然气市场健康发展的又一重要保障。
地下储气库调峰、LNG调峰、气田调峰等是世界上常规储气调峰措施。地下储气库具有初期容积大、经济、不受气候影响、安全可靠、能够合理调节用气不平衡等特点，是当今乃至今后世界上最主要的天然气储存方式和调峰手段。
天然气地下储气库按地质条件分为4种类型：枯竭油气藏储气库、含水层储气库、盐穴储气库和废弃矿穴储气库。
枯竭油气藏储气库是通过油气田原有的生产井和建库时增加的气井向枯竭的油气层注入或采出天然气，是世界上使用最广泛、运行最久的一种储气库。
含水层储气库是将地下含水层中岩层孔隙中的水排走，并在
非渗透性的含水盖层下直接形成储气场所。
盐穴储气库是在天然盐层中，以常规钻井方法钻穿岩层，注入淡水进行冲蚀使之形成一定体积和形状的溶腔，然后泵出盐水注入天然气。
废弃矿穴储气库是利用废弃煤矿等遗留的洞穴来储存天然气。
我国最早在1999年开始大张坨气藏储气库建设，2003年开始金坛盐穴储气库建设。
美国是世界上发展储气库最早的国家，拥有占世界总数81.4%的储气库。其首座储气库是1961年始建于纽约州的Zoar枯竭气藏，也是世界上第二座储气库，目前仍在运行。
截至目前，美国共有地下储气库451座，其中，由枯竭油气藏改建的储气库有365座，占总量的80.9%；含水层储气库52座，占总量的11.5%；盐层及盐穴储气库30座，占总量的6.7%；岩洞及废弃矿井储气库4座；占总量的0.9%。
365座枯竭油气藏储气库中的320座为气藏储气库，10座为凝析气藏储气库，9座为油藏储气库，26座为油气藏储气库。油气藏储气库中以气藏储气库数量居多，所占比例在90.4%以上。储气库主要分布在靠近天然气最终用户的东北部和南部产气区。特
别是盐穴储气库，主要集中分布在岩层和盐丘发育的得克萨斯州。
北美的油气藏储气库主要作为季节性调峰储气设施，每年一个注采周期，以季节性调峰为主，但短期调峰非常活跃，部分储气库每年可能根据市场情况有多个注采周期，加快了工作气的周转及储气库的使用效率，从而提高了储气库运行的经济效益。
在美国，储气库业主有65%为管道公司，35%为城市燃气公司。这些公司负责储气库的日常生产、经营管理，主要责任是向天然气运销商提供储气、采气服务，收取储转费，一般不拥有储气库内的天然气。
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
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
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。
地下储气库的建设与发展 发表时间：2019-01-17T14:35:40.557Z 来源：《防护工程》2018年第31期作者：贾新辉郭志明何长宏张英东 [导读] 这不仅对于天然气公司的品牌信誉产生影响，同时造成生活生产中不便利，与国外发达国家存在不小的差距。 中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司储气库管理处陕西西安 710000 摘要：地下储气库在进行调控峰值以及稳定提供天然气上是十分重要的。中国天然气地下储气库由于发展尚未成熟，但是国家对于天然气使用的普及，基本上多数居民都能用上天然气，这种供给与需求的不对等，造成地下储气库调控峰值能力无法满足其需求。这篇论文是根据实际工作经验，站在较为宏观角度上，对目前中国天然气建设技术现状进行分析，然后根据经验对于地下储气库未来需求提出相关建议，帮助地下储气库建设与发展提供想法。 关键词：地下储气库；建设技术；发展；建议 引言 地下储气库建设是根据不同的储气库特性，将天然气进行压缩储存的技术方式，并且在各种天然气使用高峰期将其取出，满足高峰时期居民的使用要求，所以在进行储存、调控峰值的过程中各个技术使用操作都十分重要。现在天然气储气库建设已经发展一段时间，但是由于发展进度赶不上时代改变，所以在需要调控峰值的阶段，地下储气库无法完全发挥其作用，这不仅对于天然气公司的品牌信誉产生影响，同时造成生活生产中不便利，与国外发达国家存在不小的差距。 1地下储气库建设技术的当前现状进展 1.1枯竭油气藏建设地下储气库技术 枯竭油气藏是当前最为适合建设地下储气库的技术方式，在中国也是建设地下储气库的首要之选，目前由于气田的开采不断进行，已经出现枯竭油气田的开发基本经历了产量升高、产量稳定、产量减少的几个阶段，现在气田地层压力已经下降至废弃压力的附近区域。对于这几个开采阶段研究，建设枯竭油气藏地下储气库是可靠有效的。但是当前中国对这项技术开始发展，但是研究使用较为不成熟，在枯竭油气藏地下储气库运营、使用、监控等方面技术工艺还处于初级阶段，系统零散，体系混乱。但是经过国内研究，在以下几点已经有了研究成果：第一，对枯竭油气藏地下储气库调控峰值方式进行相应的改善优化，提出京津冀地区高峰值时间调控峰值的可行性方案；第二，对于一些特殊地区输气管道腐蚀问题进行阐述探讨，研制出合理的修复气井的工艺流程；第三，对于地下储气库的管理维护系统的问题进行分析，总结有效的运行管理技术经验，形成切实可行的科学技术。通过对于以上枯竭油气藏建设地下储气库技术研究，已经解决较为核心的问题，但是其技术发展还有较远的路要走。 1.2盐穴储气库技术研究及应用现状 这些年以来，由于盐穴地下储气库可以弥补金属储气罐的各种不足，所以这两年来得到较大的关注与研究，国内外由于应用需求，对盐穴地下储气库的各个方面进行分析研究：水溶开采技术、腔体建造工艺、稳定性检测、密封性提升等。同时对于盐穴地下储气库，中国对此研究深入，形成自己特色的技术工艺。中国对于盐穴地下储气库的建设经历了技术探究、技术应用与改善、成熟与完善阶段，目前中国对于盐穴地下储气库建设已经拥有多项特色专利技术，完成老腔的改善扩建、腔体密闭性检测、光纤检测油水临界面等，同时为了能够提高盐穴地下储气库高效运营，研究出相关的体系技术方法。但是中国盐穴地下储气库，仍然还存在腔体建造速度缓慢、腔体形态不适合、改造困难、适宜建造地下储气库地址较少的问题。 2对于中国地下储气库建设技术需求研究及建议 通过上述对于中国建设地下储气技术研究，并且针对不同特征的储气库其技术发展水平也是不太一致，中国目前枯竭油气藏地下储气库建设技术因为起步较晚，基本发展时间较长，已经进入初级发展阶段，较国外先进技术水平有较大差距，但是盐穴地下储气库建设技术能够有自己特色技术，发展较为顺利，但是属于新兴技术，有其薄弱环节亟待解决，为了面对今后的挑战，需要摸清未来的需要，尽快进行研究开发，帮助中国地下储气库更上一个台阶。 2.1优化枯竭油气藏地下储气库 目前枯竭油气藏地下储气库建设技术在国内使用较为广泛，并且在各个专家学者的研究下，其相关技术也有较好的发展，但是目前为止还是处于初级阶段，系统问题层出不穷，这就需要各个公司能够根据我国东西部地质环境条件，对于需要改扩建的枯竭油气藏地下储气库建设技术进行研究优化，根据本单位的执行方案，提出以下建议：第一，积极研究国外先进的技术经验与管理理念，优化运营，改善生产技术，加快发展进程；第二，对于枯竭油气藏地下储气库各个方面的地质勘查、方案设计、工作原理、建库手段、采气井网布置进行研究开发，研制出属于中国特色创新技术，拥有企业核心发展力。 2.2改善盐穴储气库薄弱环节 对于盐穴储气库，我国企业已经开发研制出多种中国特色技术，所以可以将精力集中在盐穴储气库较为薄弱的环节，进行突破研究：第一，提高水溶开采中夹层垮塌控制水平；第二，地下储气库运行过程中，防止天然气水合物产生，提高天然气品质；第三，利用建设技术改善与管理优化，加快腔体建造速度，提高生产效率；第四，根据地质环境选择合适腔体形态分析。 2.3制定地下储气库管理标准 无论利用那种地下储气库建设技术，都应该根据技术特征、使用需求、安全等级，制定地下储气库建设管理标准，改善目前国内对于地下储气库规范标准不全面，企业应该按照自己需求，进行相应补充。这些企业规范与标准的建立健全，可以帮助地下储气库减少使用风险，减少维修率，提高使用效率，增加收益。 2.4建设数字化地下储气库 中国建设地下储气库受到地质环境问题的影响，所以建设复杂，并且对于潜在危险忽略，这导致我国企业技术在对于储气库建设中规划设计、施工建设、运行使用中皆与国外有较大差距，实质性原因就是进行地下储气库数字化建设。所以，企业应该实现全寿命周期的数字化系统建设，能够建立数字化地下储气库，直接实现流程各个环节的实时监控，建立以储备地层渗流为关键、井网－地上为限制约束条件，集地下地面于一体的三维仿真数值模拟技术，建立数字化储气库，实现储气库地下－井网－地上的多维度设计、运营模式管理，提高
浅谈板南储气库现状 随着人类科技的快速发展，绿色能源已经开始取代传统能源，其中天然气是最常见的绿色能源之一。天然气和石油一样，是保障国民经济稳定发展，人民生活水平不断提高、环境条件得到改善的重要资源。西方发达国家建设储气库来保障天然气的安全、平稳供给已经有近百年的历史，而在中国，地下储气库的建设才刚刚起步。 标签：储气库平稳运行控制系统 一、建设地下储气库的意义 为了保障京、津、冀、鲁、晋，尤其是京、津地区的天然气供给，其安全问题是首要前提，天然气相对来说不够稳定，易发生火灾、爆炸，因此如何供气显得至关重要。地下储气库因为有着巨大的储气能力，是长输管道发生意外情况下可以紧急供气的主要手段，是确保安全供气的有力保障。 通过陕京二线及永清分输站可将陕京线、陕京二线、大港储气库群、华北油田储气库群及其配套管线相互联通，可实现多储气库的统一管理、统一调度，互相补充，使整个天然气输配系统运行更加安全、可靠、灵活，充分发挥整个输气系统的能力。 二、建设储气库的作用 一是在冬季用气高峰时保障天然气的足量供应；二是在长输管道出现意外情况下，发挥应急供气作用；三是进行天然气的战略储备。 三、地下储气库的职能 地下储气库是解决天然气平稳生产和用户需求波动矛盾的一个重要途径，是用气稳定与发展的重要配套设施；同时可使气源和输气系统的运行不受供气负荷波动的影响，直接关系到能否根据季节调峰需求有效的利用管输天然气，提高管道输气效率。 四、板南储气库现状 大港油田板南储气库共包括板G1、白6和白8三座断块，总库容10.13×108m3，基础垫气量 2.13×108m3，附加垫气量 3.73×108m3，总垫气量5.86×108m3，工作气量4.27×108m3。 板南地下储气库所辖的板G1、白6、白8断块均属于大港油田采油四厂管辖范围，三座断块地下构造均位于大港区以东、独流减河以北、沿海高速以西、大港区上高公路以南，该地区东西全长约8km、南北全长约7km，地貌主要为盐
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
储气库建设问题研究 摘要 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。国外发达国家的地下储气库建库技术已经比较成熟，地下储气库运行管理技术、相关的技术标准、规范和法律也比较完善。国内枯竭气藏建库技术基本成熟，枯竭油藏建库技术尚在摸索之中，盐穴储气库建库技术取得了长足的进步，含水层构造储气库的研究才刚起步。本文论述了地下储气库的特点与类型，国内外地下储气库的发展情况、地下储气库的注采气工艺流程。展望了中国地下储气库的未来，建库目标将从目前的调峰型向战略储备型方向延伸及发展，建库技术水平也将在实践中不断得到提高。 关键词：地下储气库，天然气，枯竭油田，含水层 目录 第1章前言 (1) 第2章地下储气库的作用和类型 (3) 2.1地下储气库的作用 (3) 2.2地下储气库的类型 (5) 第3章地下储气库建设的发展趋势 (6) 3.1地下储气库气体构成及发展趋势 (6) 3.2地下储气库建设发展趋势 (6) 3.3我国地下储气库的发展趋势 (8) 第4章结论 (10) 参考文献................................................. 错误！未定义书签。致谢................................................. 错误！未定义书签。
第1章前言 从上个世纪以来，我国的整体综合实力得到飞速发展，这使我国能源、交通、国防等方面的建筑都向修建大型的地下工程方向发展。而地下储气库在我国发展比较晚，到目前为止地下储气库也比较少，真正意义上的地下储气库是大张沱储气库，但是这与发达国家相比还是有很大的差距，为了实现经济的持续增长的目的，国家促使我国天然气工业的大规模发展，并已经确定把利用天然气作为改善大气环境、优化能源结构的重要措施。 天然气在当代社会中，无论是人们的生产，还是生活都已经被广泛应用，另外天然气也是必须的战略储备；并且可以应用于商业运作，提高经济效益；但是它也存在着许多可能遇到的问题，例如在单气源的城市，如果管道发生导致供气中断的事故时，就会是整个城市的供气中断，随着天然气进口的增加，堕之增加还有供气的政治风险，既也有可能因为政治原因导致管道供气中断。这些问题都是正常用气的潜在隐患，地下储气库作为应急气源即可保证上述意外出现时仍然有正常供气，并且有更好的安全保障，发生意外爆炸事故的概率非常小，即使战争爆发，地下储气库受到影响也要远远比地上设施小的多。另外，一直以来天然气的供需都存在着不均衡性，如在京津地区夏季低峰用气和冬季高峰用气相差数倍，但仅仅靠管道的调节是无法满足需求的。以上这些原因必将使地下储气库迅速发展。天然气工业在我国仍处于刚发展阶段，要想使我国地下储气库的发展水平赶上发达国家仍然是任重而道远的。
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)
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3800X 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 X 104m3, D95年注气量为2060 X 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 X 104m3,年注气能力达到1.5 X l08m3，总库容己 经达到25.0 X l0 8m3，，到目前为止已经安全运行30年，累计采气10X 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 X l0 8m 3/a ，特殊时期的最大日调峰能力为 1000X 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1600X 104m3，最大日调峰能力将达到 2930X 104m3。其中，板876地下储气库年有效工作采气量为I X l08m3,最大日调峰能力为300 X 104m3, 板中北高点地下储气库年有效工作采气量为 4.3X I08m3。大港3个储气库己经累计注气近8X I08m3, 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8X I08m3,有效储气量为17.4 X I08m3，建成后日注气量为1500X 104m3，日采气量范围4000 X 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25X 104m3。在储气库运行工作压力范围为 5.5? 16MPa,储层温度为45C的情况下，有效工作气量可以达到2900X 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 X I08m3o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8.54X 104m3o在储气库运行工作压力为2?6.3MPa，储层温度为20? 33'C的情况下，有效工作气量为400 X 104m3o初设建库部署36个盐穴，形成总储备有效工作气量 43 1.4X 10 m o 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采收率等方面具有一定优势，可
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/a15187713.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