国外盐穴地下天然气储气库建库技术发展
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盐穴储气库发展现状及未来趋势分析盐穴储气库是一种重要的储气设施,用于将天然气储存在盐穴中,以满足能源需求的变化和应对紧急情况。
在当前能源转型和气候变化的背景下,盐穴储气库的发展尤为重要。
本文将分析盐穴储气库的现状,并预测其未来的发展趋势。
目前,盐穴储气库在能源行业中起着至关重要的作用。
它们能够平衡天然气的供应和需求,使市场稳定,并解决使用天然气时的峰谷差。
近年来,许多国家都在积极推动盐穴储气库的建设和更新。
然而,全球范围内的盐穴资源并不丰富,只有少数地区拥有适合储气库建设的盐穴。
因此,有必要充分利用现有盐穴资源,提高盐穴储气库的储气能力和可靠性。
未来,盐穴储气库的发展将面临一些挑战和机遇。
首先,由于能源转型的推进,天然气需求将呈现出较强的增长态势。
因此,储气库需要提高储气能力,以满足日益增长的需求。
其次,随着技术的进步,新型储气技术的出现将改变盐穴储气库的设计和运营方式。
例如,压缩储气技术和液化储气技术的发展将使盐穴储气库更加灵活和高效。
此外,氢能作为清洁能源的发展也将带动盐穴储气库的需求增长。
在政策层面上,各国政府将继续制定和完善盐穴储气库相关的政策和规范。
这些政策将鼓励投资者参与盐穴储气库的建设,并为储气库的运营提供支持和保障。
政府还将推动国际合作,共享盐穴储气库技术和经验,提高全球盐穴储气库的整体水平。
另一个重要的未来趋势是盐穴储气库的可持续发展。
随着环境保护意识的增强,储气库的环保性能将成为建设和运营的核心要求。
盐穴储气库需要采用先进的技术手段,减少天然气泄漏和对地下水的污染。
同时,储气库也可以与可再生能源结合,利用储气库的储气能力来储存太阳能和风能,提高可再生能源的利用率。
另外,数字化技术在盐穴储气库的发展中将发挥重要作用。
通过引入物联网技术和大数据分析,可以实时监测和管理储气库的运行情况,提高储气库的安全性和效率。
此外,人工智能和机器学习的应用可以优化储气库的运行策略,降低能耗和运营成本。
国外天然气储备建设的经验及对我国的启示(中国石油经济技术研究院)徐博前言我国已经进入天然气快速发展的新阶段。
据中国石油规划总院最新预测,未来几年我国天然气仍将处于快速发展的阶段,2010年天然气需求量1419×108m3立方米;2015年天然气需求量达到2148×108m3立方米,5年间年均增长10%;2015年后需求有所放缓,年均增长率保持在4%左右,年均增长量86×108m3立方米,2020年天然气总需求量达到2579×108m3立方米;2030年达到3500×108m3立方米。
天然气的地下储气库是天然气管道输送系统的重要组成部分,是满足生产调峰储备和天然气资源储备的最佳选择,也既是保证天然气安全供应的基本手段。
按目前天然气储气库工作气量约占世界总天然气消费量20%计算,2010年我国储气库工作气量应该达到280×108m3立方米,2015年应该达到420×108m3立方米,2030年应该达到700×108m3立方米。
但是,我国储气库建设起步较晚,到目前为止,仅在大港油区建成了6座地下储气库,分别是大张坨、板876、板中北高点、板中南高点、板808及板828地下储气库,设计工作气量30.3×1108m3立方米,2006年实际达到的调峰能力为13×108m3立方米,2007年调峰能力达到15.6×108m3立方米,最大日采气能力3100×104m3立方米。
2007年开始建设由京58、京51和永22等3座储气库组成的京58储气库群,总库容量15.35×108m3立方米,总工作气量7.54×108m3立方米。
为保证“西气东输”管线沿线和下游长江三角洲地区用户的正常用气,现已完成江苏金坛盐矿和江苏刘庄气田的地下储气库的初步设计工作,两个储气库设计总库容量31.08×108m3立方米,总工作气量19.59×108m3立方米。
B第年誉煤气与热力GAS&HEAT Vol.39No.6 Jun.2019盐穴储气库技术的发展和应用门吉(中交煤气热力研究设计院有限公司,辽宁沈阳110026)摘要:经过逾10a的研究与实践,形成了选址和评价、老腔改造、造腔、注采运行监测等一系列特色技术。
介绍高精度三维地震解释、含盐地层岩性识别和层次分析法技术,井筒改造和形状改造技术,造腔优化设计、造腔过程监控、夹层处理和天然气回溶腔体修复技术,腔体变形监测、腔体泄漏监测、腔体垮塌及裂缝监测、地面沉降监测、温度、压力和流量监测技术。
列举盐穴储气库在气源保供中的应用实例。
关键词:盐穴储气库;选址和评价;老腔利用改造;造腔;注采运行监测中图分类号:TE822文献标志码:B文章编号:1000-4416(2019)06-0B04-04盐穴储气库是将天然气储存在人工融盐后形成的腔体中的一种地下设施,因其具有密封性好、渗透率低、塑性变形及自动愈合能力强等特点'1(,是集季节调峰、事故应急供气、国家能源战略储备等功能一身的能源基础设施。
盐穴储气库的建设是一项的性工程,需要学合攻关才能完成。
我国盐穴储气库的建设克服库地质条件,有成功的,有成熟的技术等,10a的研究,在设过程中形成和评价、老腔用、造腔技术、注等一特色技术。
200811,储气库供气,在气源供中发要的作用。
盐穴储气库之后,为的天然气储备和应急要,我国的地设盐穴储气库。
2国用盐穴储气库的2050,一盐穴储气库建成于1963,,国和国等国家地下储气库的研究,和天然气储备体系,是在盐中方:成地下储气库的国家。
其后该项技术在和广,法国、德国、英国和丹麦等国家相成盐穴储气库。
截20187,范围内共有13国家着95座盐穴储气库,其中美国、德国、是拥有盐穴储气库的国家,范围内盐穴储气库数量占各类储气库总数量的比例为13.9%[2]o国内盐穴储气库从2003年开始起步,通过逾10a建设实践,已成储气库2座,“十三五”规划建设盐穴储气库3座。
国内外地下储气库现状及发展趋势分析摘要:地下储气库建设是我国全面部署和实施天然气储备战略的重要举措,在我国天然气储存与利用中发挥着关键性的作用。
本文分析了国内外地下储气库发展现状,提出了地下储气库发展趋势。
关键词:地下储气库;天然气;库容积在碳达峰、碳中和背景下,天然气已经成为我国低碳清洁消费模式的主要能源之一。
在天然气安全供应中,地下储气库是重要基础设施,通过建成库容规模超大的地下储气库,能够有效解决城市用气需求问题,提高供气可靠性。
为此,我国要加大地下储气库的研究力度,不断提高地下储气库技术水平。
1国外地下储气库现状1.1美国美国是世界上最早发展地下储气库的国家,已建成410多座地下储气库。
在地下储气库建设中,美国利用枯竭气田、废弃油田、含水层、废弃矿坑等进行建设,库容量高达2277×108m³[1]。
美国现有纯气库88座,最高储气压力为1.5MPa??。
随着美国社会发展对天然气需求的快速增长,美国持续开展地下储气库新建项目,并对原有储气库进行扩建,始终保持着储气库数量世界第一的地位。
1.2俄罗斯俄罗斯地下储气库类型多为枯竭气田、油田建设而成,有效库容为950×108m³,其中商品气库容占二分之一以上。
地下储气库的压缩机??额定功率基本都在1000MW以上,在寒冷冬季,俄罗斯的主要城市会通过地下储气库供给天然气,满足城市能源消耗需求。
同时,俄罗斯的地下储气库还要满足天然气出口需求,日供气量占出口总量的20%。
近年来,俄罗斯持续投入资金建设地下储气系统,改造现有地下储气库,进一步扩大库容规模。
1.3法国法国共建成地下储气库11座,总库容170×108m³,储气库类型多为水层储气库,储层深度为1120m,最大的水层储气库有效库容为32×108m³。
为满足法国全年消费天然气的需求,法国在建设含水层储气库的同时,还积极建设盐穴储气库,近年来建成的储气库库容都在100×108m³以上??。
国外盐穴地下储气库发展趋势及启示冉莉娜;完颜祺琪;王立献;孙春柳;垢艳侠;李康【期刊名称】《盐业与化工》【年(卷),期】2017(046)012【摘要】采用水溶开采的方式在地下盐层中建造人工洞穴称为盐穴,在盐穴中注入天然气,利用压差进行天然气注入和采出即形成盐穴地下储气库.盐穴地下储气库主要与天然气长输管网配套,进行季节调峰、应急调峰,同时可以满足贸易需求.截止2015年,世界范围内共有13个国家运行着90多座盐穴地下储气库,总工作气量280亿m3、总最大日采气能力15.57亿m3/d.文章分析研究世界范围内盐穴储气库发展现状、特征以及发展趋势,对我国盐穴储气库建设运行起到了良好的借鉴启示作用.【总页数】4页(P9-12)【作者】冉莉娜;完颜祺琪;王立献;孙春柳;垢艳侠;李康【作者单位】中国石油勘探开发研究院,河北廊坊065007;中国石油集团公司油气地下储库工程重点实验室,河北廊坊065007;中国石油勘探开发研究院,河北廊坊065007;中国石油集团公司油气地下储库工程重点实验室,河北廊坊065007;中石油管道有限责任公司西气东输分公司,上海200122;中国石油勘探开发研究院,河北廊坊065007;中国石油集团公司油气地下储库工程重点实验室,河北廊坊065007;中国石油勘探开发研究院,河北廊坊065007;中国石油集团公司油气地下储库工程重点实验室,河北廊坊065007;中国石油勘探开发研究院,河北廊坊065007;中国石油集团公司油气地下储库工程重点实验室,河北廊坊065007【正文语种】中文【中图分类】TD871【相关文献】1.国外盐穴地下天然气储气库建库技术发展 [J], 郭彬;房德华;王秀平;张少武2.盐穴地下储气库排卤管柱盐结晶影响因素实验研究 [J], 金虓;夏焱;袁光杰;庄晓谦;班凡生;董安琪3.国外盐穴地下储气库发展趋势及启示 [J], 冉莉娜;完颜祺琪;王立献;孙春柳;垢艳侠;李康;;;;;;;;;;;4.HAZOP在盐穴地下储气库注气站的应用 [J], 张宇5.国外盐穴地下储气库的建设及研究进展 [J], 谭羽非;陈家新;余其铮因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
国外盐穴地下储气库发展趋势及启示作者:刘薇来源:《中国化工贸易·下旬刊》2019年第11期摘要:从天然气工业发展的角度,本文分析了大型地下储气库对天然气生产、运输和储存设施的需求动力,并根据其运行特点,分析了盐穴地下储气库未来10~20年的发展趋势不同类型的地下储气库。
关键词:盐穴;地下储气库0 前言随着全球油价的上涨,替代能源的开发和应用正在引起人们的关注。
天然气作为清洁、优质的能源和化工原料,可以改善能源结构,保护环境,缓解石油供应紧张,提高能源利用效率。
推进工商业现代化,实现国民经济可持续发展,有着重要的保障。
从国家的能源政策。
今后,我们努力开发利用天然气资源,改善我国能源利用结构。
1 天然气市场从国外天然气市场发展和国内天然气市场需求不断增长的角度,将天然气市场分为以下几类:①生活用气中,通常居民早上用气多,晚上用气多,冬季用气多,夏季用气少;②商品气是一种相对稳定的消费模式,营业时用气量增加,下班时用气量减少,商品气需求量由营业时的最小值上升到峰值,停站后由峰值下降到最小值;③工业气体通常非常稳定。
但在北方一些地区,一些工厂为员工供热,冬季工业用气需求将增加;④居民用气、商业用气和工业用气的消费构成了复杂多变的需求曲线。
这在向市场供应天然气的管道公司或市场渠道中具有持续的天然气供需调整能力。
大量的天然气控制,特别是季节性变化、气电需求等巨大的潜在气量变化,必须使用大型的地下储气设施[1]。
2 天然气生产天然气来源于地表以下的各种地质构造,不同的地质构造特征决定了其不同的开采方式。
多个油藏天然气集输率高,产量高。
改变天然气开采速度,保证了气田钻井寿命长,采收率高。
然而,天然气市场的消费格局对气田的稳定发展产生了负面影响,持续空寂和波动。
所以,追求经济,为了稳定、高效地发展一个天然气国家,有必要考虑气田的最大产能、市场需求的变化和产能的能力。
这种存储能力不仅能满足长期季节性生产需求的变化,而且能满足短期生产需求的变化,使气田生产能力保持在稳定的最优水平。
国外地下储气库的技术与发展最早的天然气地下储气库是1916年在美国利用枯竭气田建造的,开创了地下储气的先例。
迄今在世界各地天然气地下储气设备总有效容积约250Gm3,共建立了551座地下储气库,其中425座主要是利用枯竭油气田,83座是利用含水构造层,39座是利用含盐岩层,4座是利用废弃矿井。
到目前为止,美国、加拿大、丹麦、德国、法国、前苏联和英国等,对利用枯竭油气田建造地下储气库,都已有了多年的实践,并进行了系统的研究,积累了丰富的经验。
一、建设地下储气库的规划要点天然气地下储气库主要由地下储集层、气井及地面设施等基本部分构成。
地面设施包括压缩机站、集输系统、气体处理和计量站。
地下储气库的建设需具有一定条件,要符合储气要求的技术特性,主要包括:1、地质条件的选择地下储集层应具有较高渗透性(一般在250~1000 mD)的非固结砂层,以中细砂为特征,比较结果表明:非固结砂层构造的储气容量、运行气量和气田峰值都好于固结砂层。
顶部盖层密闭性能要好,以保证竖向和侧向不漏气,选取的顶部盖层一般是由压实的层状粘土和其它细粒矿物质所组成的页岩,为致密的不渗透岩层。
弱的水驱,以避免抽气时随储气压力的降低,边水和底水进入气藏,使气藏孔隙空间的体积缩小,有效容积减少,降低采收率。
要求能承受较大波动的日回采量和注入流量。
2、完整的技术数据首先必须有确定的储气库开发参数,主要包括原枯竭油气田的孔隙度、渗透率、储集层厚度分布等值线、原始地层压力、含水饱和度以及最大储气能力、全部井数和井口压力等,这些参数能说明地质构造特点和对输配系统的要求。
在掌握原始地层参数的基础上,还需要进行技术经济分析和各种方案的比较,包括确定储气库的总容积、有效容积、气帽容积;注入和排出燃气的功率消耗;储气库充气和排气所需的时间;钻井、地面设施及与输配系统的连接等所需的投资规模。
二、数值模拟分析的研究模拟分析是80年代开始兴起的,目前已成为油气母开发、设计和监控的最重要手段。
世界利用盐穴进行能源存储的概况及发展冉莉娜1, 2郑得文1, 2韩冰洁1王影1垢艳侠1(1.中国石油勘探开发研究院廊坊分院;2.中国石油集团公司油气地下储库工程重点实验室)摘要:盐岩具有低渗透性、良好的蠕变特性及损伤恢复功能,广泛应用于能源地下存储领域。
国际上普遍利用盐穴建设地下储气库,用于配套天然气长输管网,进行季节调峰和应急调峰;因战略储备、贸易需求等目的,盐穴也被用于存储原油,液态碳氢化合物等;盐穴也可以进行压缩空气蓄能和氢气存储蓄能,存储转化可再生能源,例如风能、太阳能的剩余电能。
同时,盐穴在工业废料、有害废料处置以及二氧化碳封存等方面也有广泛应用。
本文阐述了世界范围内盐穴在地下能源领域的应用情况以及盐穴的技术发展情况,并对我国盐穴储库发展的进行了展望。
关键词:盐穴地下存储能源应用发展1引言全球范围内盐矿资源丰富,人类开采盐矿已有上千年的历史。
采用水溶开采的方式在地下盐层中建造人工洞穴称之为盐穴。
由于盐岩具有极低的渗透性,较好的蠕变及损伤恢复特性,作为能源地下储存库具有高安全性,被称为“高度战略安全的储备库”。
从上世纪中期开始,盐穴开始广泛的应用于地下能源的存储。
上世纪40年代,加拿大首先尝试利用盐矿溶腔存储油气;50年代,北美和欧洲一些国家开始利用盐穴存储液化石油气(LPG)和其他轻质烃类;60年代后,随着天然气的利用发展,盐穴储气库也快速发展,目前成为盐穴能源存储的主要形式。
德国、美国等国家利用盐穴进行压缩空气蓄能,氢气存储蓄能,用于解决可再生能源发电平衡问题;同时,盐穴也应用于工业废料、有害物质的处置;近年来,在利用盐穴进行二氧化碳封存等方面也开展了广泛的研究工作。
2 盐穴的应用2.1天然气储库在盐穴中注入天然气,利用压差进行天然气注入采出,即形成盐穴储气库。
盐穴储气库主要用来配套天然气长输管网,进行季节调峰、应急调峰以及满足贸易需求等,相对于油气藏型、含水层型等地下储气库,其具有高注采速率,短期吞度量大等,垫底气少等特点。
地下储气库建设的发展趋势地下储气库是一种用于储存天然气、液化石油气等能源的地下设施,它具有安全、高效、经济等优点,并且在夏季能将多余的电能转化为储备能源,在冬季需求高峰时提供能源供应。
随着能源需求的增长和环境保护意识的增强,地下储气库的建设正在逐渐发展壮大。
首先,地下储气库建设的发展趋势是加快建设速度。
随着全球对天然气需求的不断增加,特别是在经济发展较快的发展中国家,对天然气储备能力的要求也越来越高。
为了满足能源需求,各国纷纷加快地下储气库的建设速度。
未来,预计地下储气库建设将持续增长,并且在全球范围内形成一定规模的覆盖网,以满足日益增长的能源需求。
其次,地下储气库建设的发展趋势是技术不断创新。
随着科技的进步,地下储气库的建设技术也在不断创新。
例如,采用先进的地质勘探技术和钻井技术,可以更准确地确定适合建设地下储气库的地质构造和地质条件,提高储气库的安全性和可靠性。
此外,还可以利用先进的储气技术,如压缩液化储气技术和制冷技术,提高储气库的储气能力和效率。
未来,随着技术的不断创新,地下储气库的建设技术将进一步提高,为能源储备提供更好的支持。
此外,地下储气库建设的发展趋势是国际合作加强。
地下储气库是一项复杂的工程,需要大量的资金、技术和经验支持。
在全球范围内,一些国家已经具备了丰富的地下储气库建设经验和技术能力,可以提供相关的技术和服务。
未来,预计国际合作将继续加强,各国可以通过合作共享资源和技术,提高地下储气库的建设效率和安全性。
最后,地下储气库建设的发展趋势是注重环境和安全。
随着环境保护意识的增强,地下储气库的建设将更加注重环境保护和安全性。
在地下储气库的选址和建设过程中,需要严格遵守环境保护法规和安全规范,确保不会对周围环境和居民生活造成负面影响。
此外,地下储气库的建设还需要采取各种安全措施,如设置安全设备和监测系统,以及开展安全演练和培训。
未来,随着环保标准和安全要求的提高,地下储气库的建设将更加注重环保和安全。
国内地下储气库建设的发展趋势地下储气库是指将天然气注入到地下的岩层或储层中存储并封存起来,以便在需要时提取出来供应给用户。
随着全球天然气需求的增长和储气技术的进步,地下储气库建设在国内正迎来新的发展机遇和挑战。
一、发展趋势1.国内天然气需求增长助力地下储气库建设随着我国经济的不断发展和城市化进程的加快,天然气作为清洁能源的地位日益突出,国内对天然气需求量逐年增长。
为了保障能源供应的稳定和安全,地下储气库的建设成为一种重要的选择。
未来随着城市燃气管网的拓展,天然气需求量将进一步增加,地下储气库的建设也将迎来更多的发展机会。
2.技术创新推动地下储气库建设进步随着科技的进步和工程技术的发展,地下储气库建设技术不断创新,从传统的盐穴储气到页岩气储气等多种形式的储气方式,使得地下储气库更加灵活和多样化。
同时,新型的地下储气库建设技术也在不断推动着行业的进步,如地震监测、地下渗流模拟等技术的应用,进一步提升了地下储气库的建设效率和安全性。
3.政策支持促进地下储气库建设随着我国能源结构调整和清洁能源替代的大力推进,地下储气库建设逐渐成为国家能源政策的重要组成部分。
政府出台一系列支持政策,如财政补贴、优惠税收等,为地下储气库的建设提供了良好的政策环境和经济支持,进一步促进了地下储气库建设的发展。
二、面临挑战1.地质条件的复杂性地下储气库的建设需要选择适宜的地质条件,如盐岩、煤层等地质结构,以确保天然气的安全储存和封存。
然而,我国地质条件的复杂性较高,不同地区的地质条件不尽相同,这对地下储气库的建设提出了较大的挑战。
2.安全风险的管控地下储气库存在一定的安全风险,如地震、渗漏等意外事件可能影响储气库的安全稳定运行。
因此,建设单位需要加强安全风险的监测和管控,及时应对可能出现的安全事故,确保地下储气库的安全运行。
3.技术标准的规范地下储气库的建设和运行涉及到多个行业和领域,需要遵守相关的技术标准和规范。
当前我国地下储气库建设涉及到多个相关行业,如石油、地质、地震等,需加强技术交流和协作,完善相关的技术标准和规范,提高地下储气库的运行质量和安全性。
地下储气库建设技术研究现状及建议摘要: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。
为了及时把握地下储气库建设技术研究现状,本文系统地梳理了地下储气库通用技术研究现状及其应用情况,立足当前研究,深入的分析了我国地下储气库建设技术需求,并有针对性的提出了我国今后一段时期地下储气库建设的相关建议。
关键词:地下储气库;有效储量;建设技术;1引言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。
目前我国大多数地下储气库运行管理方面的文献都是针对盐穴储气库的,在其他类型地下储气库运行管理方面亟待更广泛深入的研究[1]。
2地下储气库建设技术的最新进展2.1枯竭油气藏储气库技术研究现状国内在大港、京58地下储气库群建设中,形成了一系列适用于我国枯竭气藏建库的相关技术,主要有:①地质方案设计技术;②废弃井封井工艺;③钻井、固井、完井技术;④钻井液技术;⑤储层保护技术;⑥地面工程配套技术等。
马小明等在系统总结中国石油大港油田公司地下储气库(以下简称大港储气库)地质方案设计技术的基础上,明确了方案设计应遵循的主要程序及主体内容,创建了7项行之有效的配套设计技术,提出了26项地下储气库的评价与运行指标,形成了较为系统的方案设计模式与技术系列[2]。
2.2盐穴储气库技术研究现状近年来,由于盐穴储气库发展迅速,国内外(特别是国内)对盐穴储气库的研究相当活跃,在盐穴储气库的溶腔及造腔、注采方案设计、钻完井工艺、稳定性分析、密封性能分析以及地下储气库运行管理等方面都取得了长足的进步,并已有专著系统地对我国盐穴储气库的建库技术进行了总结。
2.3含水层构造储气库技术研究现状世界上主要的含水层构造储气库均位于欧美发达国家,我国尚无建成的含水层构造储气库。
国外地下储气库新技术建设地下储气库是调节天然气市场季节性供需矛盾的一种比较先进的方法,现已成为天然气供销链中非常重要的一环。
目前,全球天然气地下储气库开发建设的基本情况如下:2000年,全世界总工作气量达到3100×108m3,日调峰能力达到44.6×108m3。
西欧各国,约有地下储气库78座,工作气量约550×108m3,日调峰能力达到10.9×108m3,东欧及中亚各国,约有地下储气库67座,工作气量约1310×108m3,日调峰能力达到10×108m3。
截至2004年,全世界地下储气库总数达610座。
地下储气库技术得到了世界各国的高度重视,其相关技术也得到了快速发展。
我国的地下储气库技术已经起步,截至目前已利用6座废弃的油气藏建造地下储气库,但我国地下储气库技术与国外相比还存在一定的差距。
目前国外正致力于发展以下几项新技术。
1.寻找适于建库地质体的四维地震勘探技术寻找适于建库的地质体不同于勘探一个油气藏,前者要更复杂一些。
一个有合适盖层的油藏,并不一定能够用来储存天然气,能够储存天然气的地质构造必须保证储存的天然气不会泄露,既要有盖层的连续性,也必须有构造的密闭性。
现代精细地震勘探技术能够显示较小的构造,甚至气-液界面和地层岩相的侧向变异。
正处于研究阶段的四维地震技术是勘探适宜用作地下储气库构造的比较有应用前景的技术。
四维地震技术基于多项技术,如以均匀间距置于地面或永久置于井内的地震传感器;多层覆盖地震技术,如AVO(Amplitude VersusOffset),能更好地研究油藏岩石的物理性质。
深化地震勘探技术能够减小地下储气库建设初期的不确定性,减少观察井的数量,有助于将储气井布在构造的有利部位,减少井的数量。
2.垫底气设计技术在建造一座地下储气库投资成本中,垫底气的费用占了最大的比例,一般要占到总投资的30%~40%。
如果能够用某种气体来替代天然气作垫底气,将会明显降低这部分的投资成本。
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2002年1月断块油气田第9卷第1期5运行及其稳定性一座盐穴储气库的运行,如同一个存在于最大与最小压力之间的压力容器,整个气库的稳定性与盐穴运行压力(包括盐穴在一定的压力下)所暴露的时间有直接的关系。
从现代理论上讲,储气库建立的最小压力为管道所要求的压力;储气库建立的最大压力根据垂直应力来确定c5],需要根据基质盐特性,结合复杂的岩心分析,利用计算机有限元程序进行岩石力学计算得到。
图4HOLD试验装置示意围目前美国已有30多年储气库运行的历史,盐层储气库一般最大压力梯度为0.019MPa/m;西德储气库最大压力梯度一般为0.02MPa/m;80加拿大储气库一般最大压力梯度为0.0152MPa/m。
国外经验表明,在运行压力条件下,盐穴壁自动变形的情况很少见。
6检测利用声纳检测技术对运行中的地下天然气储气库进行检测比较可靠嘲,近10年来,该项技术有了新的发展。
加拿大TransGas有限公司经营着24个盐床地下储气库。
与传统声纳检测技术相比,现在技术可以带压测试,可监测半径更大的储气库的库容容积,能检查出因洞库蠕变、收缩、或因充满流体、或因洞壁和洞顶坍塌等造成的储气库内形状异常的情况。
检测精度可达到2%~5%。
自1989年以来,TransGas公司利用声纳检测技术对运行中的地下天然气储气库进行了3次测试,测试时储气库井口压力约为13.8MPa。
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