储气库技术(1-5)
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储气库技术(1-5)
2.5×1011m3的规模。地下储气库储存的天然气满 足了美国全年天然气总需求量的1/3。
第十一页，共104页。
1.4 天然气地下储气库建设现状
我国地下储气库的建设远远落后于世界水平，目前建 成的只有两座：大庆喇嘛甸油田地下储气库和大张坨地 下储气库。大庆喇嘛甸油田地下储气库的主要作用是平 衡大庆油田内部用气的季节不均衡性，天津大张坨地下 储气库与陕—京输气管道相连，以平衡北京市季节性用 气不均衡性和保障安全平稳供气为主要目的。
第六页，共104页。
1.2 天然气地下储气库的作用
调节供气不均匀性的最有效手段；show
提高供气的可靠性和连续性；
提高管线利用系数和输气效率，降低输气成本和输 气系统的投资费用； 能为国家和石油公司提供原料和燃料的战略储备。 在新的石油和凝析油开采区，能保存暂时不可利用 的石油气；对老采油区，有助于提高原油采收率。
第二十六页，共104页。
1.7 发展趋势
国外地下储气库建设方面的科技进步还有：采用模块化施工技术， 加快施工进度，降低劳动强度。在气田建设时研制成功的大量施工模 块，其中一部分无需进行大的修改，就可用于地下储气库的建设。研 究各种地下储气库生产过程集约化的理论基础，通过技技术装置改造， 实现生产过程集约化，改善技术经济指标。
第十八页，共104页。
1.6 存在的问题
经济及综合分析问题 我国地下储气库的论证主要还是在技术上可行的层面
上，提出几种方案中部分方案由于在技术上不可行就否 定掉了。剩下的方案经过简单的经济论证就确定了最后 的方案。这种做法有可能会遗漏最优的方案。另外，地 下储气库的影响因素很多，应该权衡各方面的因素进行 综合评价。
第二十五页，共104页。
1.7 发展趋势
第十一页，共104页。
1.4 天然气地下储气库建设现状
我国地下储气库的建设远远落后于世界水平，目前建 成的只有两座：大庆喇嘛甸油田地下储气库和大张坨地 下储气库。大庆喇嘛甸油田地下储气库的主要作用是平 衡大庆油田内部用气的季节不均衡性，天津大张坨地下 储气库与陕—京输气管道相连，以平衡北京市季节性用 气不均衡性和保障安全平稳供气为主要目的。
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1.2 天然气地下储气库的作用
调节供气不均匀性的最有效手段；show
提高供气的可靠性和连续性；
提高管线利用系数和输气效率，降低输气成本和输 气系统的投资费用； 能为国家和石油公司提供原料和燃料的战略储备。 在新的石油和凝析油开采区，能保存暂时不可利用 的石油气；对老采油区，有助于提高原油采收率。
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1.7 发展趋势
国外地下储气库建设方面的科技进步还有：采用模块化施工技术， 加快施工进度，降低劳动强度。在气田建设时研制成功的大量施工模 块，其中一部分无需进行大的修改，就可用于地下储气库的建设。研 究各种地下储气库生产过程集约化的理论基础，通过技技术装置改造， 实现生产过程集约化，改善技术经济指标。
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1.6 存在的问题
经济及综合分析问题 我国地下储气库的论证主要还是在技术上可行的层面
上，提出几种方案中部分方案由于在技术上不可行就否 定掉了。剩下的方案经过简单的经济论证就确定了最后 的方案。这种做法有可能会遗漏最优的方案。另外，地 下储气库的影响因素很多，应该权衡各方面的因素进行 综合评价。
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1.7 发展趋势
储气库地面工艺技术48页PPT
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2020/4/10
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。
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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。
天然气输送与储存技术创新案例
天然气输送与储存技术创新案例随着经济的快速发展和人民生活水平的提高，我国对天然气的需求量逐年增长。
为了满足这一需求，天然气输送与储存技术的创新显得尤为重要。
本文将结合具体案例，从专业角度分析天然气输送与储存技术的创新。
1. 天然气输送技术创新在天然气输送方面，长输管道是主要的输送方式。
近年来，我国在长输管道建设方面取得了显著的成就，如西气东输、川气东送等大型工程。
然而，在管道输送过程中，存在一些技术难题，如天然气腐蚀、泄漏等。
为了解决这些问题，我国研发出了一系列创新技术。
（1）管道内涂层技术为了防止天然气管道腐蚀，研究人员在管道内壁涂覆了一层特殊的防腐涂层。
这种涂层具有优异的耐腐蚀性能，可以大大延长管道的使用寿命。
此外，涂层材料还具有很好的附着力和机械强度，能够承受较高的输送压力。
（2）高强度钢管材料在天然气输送过程中，管道材料的强度和韧性是关键因素。
为了提高管道的承载能力，研究人员开发了一种新型高强度钢管材料。
该材料具有较高的抗拉强度和抗冲击性能，能够在恶劣环境下保持稳定的性能。
（3）泄漏检测技术天然气泄漏是输送过程中亟待解决的问题。
为了解决这一问题，研究人员开发了一种基于声波的泄漏检测技术。
该技术利用声波在管道中的传播特性，实时监测管道是否存在泄漏。
一旦检测到泄漏，系统会立即发出警报，并采取相应措施。
2. 天然气储存技术创新在天然气储存方面，地下储气库是主要的储存方式。
近年来，我国地下储气库建设取得了显著的成果，如苏里格、长庆等大型地下储气库。
在储气库建设过程中，也涌现出了一些创新技术。
（1）储气库选址技术地下储气库的选址对储存效果和安全性具有重要影响。
为了确保选址的合理性，研究人员采用了一系列地质勘探技术，如地球物理勘探、地质钻探等。
这些技术可以帮助研究人员准确地判断地下储层的分布、结构和物性，为储气库选址提供可靠依据。
（2）储气库建设技术在地下储气库建设过程中，技术人员采取了一系列创新方法，如三维地震勘探、地质建模等。
天然地下储气库注采气工艺技术
天然地下储气库注采气工艺技术2．中原油田储气库管理中心3．中原油田培训中心摘要：地下储气库是输气管道的配套工程，用于满足季节调峰及管网事故应急。
通过深入分析地下储气库注采气运行特点及上下游调峰需求，结合气藏气体性质特征、气库工作参数和榆济管网工艺现状，研究形成适合中原地区枯竭气藏储气库的配套注采气工艺技术。
关键词：地下储气库；压缩机；三甘醇脱水；脱烃；管柱；井口安全控制系统地下储气库具有安全可靠、存储量大及运行成本低等优势，是干线输气管网重要的配套部分。
储气库主要用于季节调峰及突发事件应急供气，保障输气管道安全、平稳输气。
一、地面工艺流程在注气期间，来气由分输站输送至储气库注采站，经计量、分离、过滤和增压后，通过注采阀组、单井管线及采气树注人气井。
在采气期间，气井来气经单井管线、注采阀组、生产分离器、三甘醇脱水、丙烷脱烃、气体性质分析及超声波计量，再经输气管道。
注气工艺1、注气工艺流程储气库注气初期压力较低，随注气量的增加压力持续升高，注气期末注采井井口压力为24.0 MPa，地层压力达到上限工作压力[]。
注气量随着时间不同而变化，季节调峰期目标市场的最大注气量是8 月，为 167 x 104 m3/d，最小注气量是4 月，为 92 x 104 m3/d，因此注气系统设计规模为200 x l04 m3/d2、压缩机组参数注气压缩机是地下储气库的最关键设备，而压缩机工作参数选择的是否合理，关系到储气库的长期运行效率。
举例：根据榆林一济南输气管道输气压力计算，文 9 6 储气库注采站进站压力为5.91 ~6. 05 MPa，压缩机进气压力设计点为6.0MPa，允许波动范围5.0~ 7.0 MPa。
储气库的实际工作状况要求配套压缩机进口压力及排量范围要宽，以满足调峰量的要求，保证输气管线高效运行。
同时，考虑到储气库周期运行的特点，合理设计分配压缩机的1 级和2 级压缩比，满足在进气压力低时2 级出口温度不超规定，在进气压力高时一级负载不超过要求，在设计点时运行效率最高。
储气库地面工艺技术
如果在已建过部分建成的输配气系统中新建地下储 气库，则应与已建部分尽可能的协调一致。
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2019/4/27
第六章 储气库地面工艺技术
（2）地下储气库的地面工程必须与所处地层的勘探、 开发、监测和动态分析密切结合。地面工程设计必须以 可靠的地质资料为依据，而地层情况需要在工程投产后， 通过生产实践和对地层的监测、分析来检验和修正。储 气层所能承受最大注气压力及最大库容量等基本参数需 要通过一定的注采周期才能确定，所以储气库的地面工 程常分期建成，一期工程具有试探性（设计的库容量约 为最大库容量的70%），经过试采，取得必要的数据后， 再决定是否上二期工程；原定的设计规模是否需要调整 等。
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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
V S 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。
注气压缩机
针对储气库用注气压缩机出口压力波动大、注气压力高的 特点，往复式压缩机与离心式压缩机相比，注气量受排气压 力影响小，且操作弹性大，而离心式压缩机因存在喘振现象， 操作弹性小，往复式压缩机从适应性、运行上都较离心式压 缩机高，因此储气库压缩机均推荐采用往复式压缩机。
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第六章 储气库地面工艺技术
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第六章 储气库地面工艺技术
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第六章 储气库地面工艺技术
（2）地下储气库的地面工程必须与所处地层的勘探、 开发、监测和动态分析密切结合。地面工程设计必须以 可靠的地质资料为依据，而地层情况需要在工程投产后， 通过生产实践和对地层的监测、分析来检验和修正。储 气层所能承受最大注气压力及最大库容量等基本参数需 要通过一定的注采周期才能确定，所以储气库的地面工 程常分期建成，一期工程具有试探性（设计的库容量约 为最大库容量的70%），经过试采，取得必要的数据后， 再决定是否上二期工程；原定的设计规模是否需要调整 等。
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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
V S 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。
注气压缩机
针对储气库用注气压缩机出口压力波动大、注气压力高的 特点，往复式压缩机与离心式压缩机相比，注气量受排气压 力影响小，且操作弹性大，而离心式压缩机因存在喘振现象， 操作弹性小，往复式压缩机从适应性、运行上都较离心式压 缩机高，因此储气库压缩机均推荐采用往复式压缩机。
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第六章 储气库地面工艺技术
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第六章 储气库地面工艺技术
油气藏型储气库钻完井技术要求
油气藏型储气库钻完井技术要求1. 储气库井眼设计- 根据储气库的设计要求和储气层地质条件，合理确定井眼的直径和井深。
- 根据储气库的储气容量需求，确定储气库的井眼数量和井眼位置。
2. 钻具选型和井眼校直技术- 根据储气库井眼的地质条件，选择合适的钻具，包括钻头、钻杆和钻井液。
- 采用合适的井眼校直技术，确保井眼的垂直度和井斜角度控制在合理范围内。
3. 钻井液设计和管理- 根据储气库井眼的地质条件和井眼稳定性要求，合理设计钻井液的性能参数，包括密度、粘度、滤失和pH值等。
- 采取有效的钻井液管理措施，包括循环和处理钻井液，确保钻井液的性能稳定和环保。
4. 井眼质量控制- 采用合适的井眼质量控制技术，包括钻井液压力控制、井眼壁稳定、采样和测井等，保证井眼的质量和完整性。
- 密封井眼和防漏技术，以防止井眼渗漏和交叉污染。
5. 钻井安全管理- 严格遵守钻井安全规程和操作规范，确保钻井作业的安全性。
- 使用合格的钻具和设备，进行定期的检查和维护，预防井下事故的发生。
- 进行有效的井下通风和气体监测，确保井下气体的安全性。
6. 井筒完整性和固井技术- 采用合适的固井技术，保证井筒的完整性和封堵效果。
- 根据储气库的储气压力和产能要求，选择合适的固井材料和固井工艺，确保固井质量和耐压能力。
7. 井下作业和测试- 进行合理的井下作业，包括井底测试、套管收放、沉积物清除和井眼冲洗等，确保井筒的通畅和井眼的质量。
- 进行井下测试，包括钻井液测试、井底测试和地层测试，获取储气库的相关数据和参数。
8. 成本和效益管理- 合理制定储气库钻井的成本和效益计划，确保钻井作业的经济性和效率性。
- 采用合理的资源配置和风险管理措施，降低储气库钻井的成本和风险。
总结：储气库钻完井技术要求包括井眼设计、钻具选型和井眼校直技术、钻井液设计和管理、井眼质量控制、钻井安全管理、井筒完整性和固井技术、井下作业和测试，以及成本和效益管理等。
通过科学、合理和安全的钻井技术，能够确保储气库井眼的质量，满足储气库的设计要求，实现高效、安全和经济的储气库钻井作业。
储气库术语
储气库术语摘要：一、储气库的定义和作用二、储气库的类型及特点三、储气库的关键技术四、储气库在我国的发展现状与前景正文：储气库是一种用于储存天然气的设施，对于保障国家能源安全、调节能源供需和应对气候变化具有重要意义。
本文将简要介绍储气库的定义、类型、关键技术及在我国的发展现状与前景。
一、储气库的定义和作用储气库是指在地表或地下通过工程技术手段建造的天然气储存空间，通常包括枯竭气藏、盐穴、水层、含水层等类型。
储气库的主要作用是调节天然气的季节性供需矛盾，保障国家能源安全，以及在发生紧急情况时，为天然气供应提供应急保障。
二、储气库的类型及特点1.枯竭气藏储气库：利用废弃的气藏进行天然气储存，具有成本低、储存能力大等优点。
2.盐穴储气库：利用盐矿开采后的空腔储存天然气，具有安全性高、储存效率高等特点。
3.水层储气库：利用地下水层储存天然气，适用于水资源丰富的地区。
4.含水层储气库：利用地下含水层储存天然气，具有成本低、环保等优点。
三、储气库的关键技术1.选址技术：选择合适的储气库地质条件，以保证储气库的安全性和经济性。
2.建库技术：根据储气库类型，采用相应的工程技术手段建造储存空间。
3.注气技术：将天然气注入储气库，达到储存目的。
4.采气技术：将储存的天然气取出，满足市场需求。
5.监测技术：对储气库的运行状态进行实时监测，确保储气库的安全稳定运行。
四、储气库在我国的发展现状与前景近年来，随着我国能源结构的调整和天然气消费的增长，储气库建设取得了显著进展。
我国已建成了若干储气库，包括枯竭气藏储气库、盐穴储气库等。
然而，与发达国家相比，我国储气库建设仍存在一定差距，储气能力有待提高。
为应对这一挑战，我国政府出台了一系列政策措施，鼓励和支持储气库建设。
预计未来我国储气库建设将取得更快发展，为天然气产业的健康发展提供有力保障。
总之，储气库作为保障国家能源安全的重要设施，其建设和发展具有重要意义。
地下储气库技术及数值模拟
地下储气库技术及数值模拟目录第 1 章绪论 (1)1.1 建设地下储气库的意义 (1)1.2 天然气地下储气库系统构成及作用 (1)1.3 天然气地下储气库类型 (5)1.4 不同类型储气库特征 (9)1.5 因内外地下储气库研究现状 (10)1.6 国内外地下储气库数值模拟研究 (12)1.7 国内地下储气库建设面临的问题 (16)第 2 章城市燃气负荷预测及调峰储气量的确定 (16)第 3 章枯竭油气藏型天然气地下储气库 (20)3.1 油气藏圈闭有效性评价及开采分类 (20)3.2 储气库建设的技术要求 (22)3.3 储气库设计参数的确定 (28)3.4 储气库最优设计方案的确定 (32)3.5 储气库数值模拟 (33)3.6 大张坨地下储气库工程实践 (42)第 4 章含水层型天然气地下储气库 (49)第 5 章盐穴型天然气地下储气库 (49)第 6 章天然气地下储气库监测及库容量校核 (50)6.1 储气库天然气泄漏损耗的构成 (50)6.2 储气库动态监测技术 (55)6.3 天然气地下储气库库容量的核实 (60)6.4 天然气储气库泄漏量的确定 (62)第7 章天然气地下储气库的垫层气 (69)7.1 基本概念 (69)7.2 国内外地下储气库垫层气的研究现状 (71)7.3 惰性气体的来源及工作气的混合特征 (74)7.4 CO2 深埋做地下储气库垫层气的可行性 (79)7.5 地下储气库内混气数学模型的建立及求解 (85)第8 章天然气地下储气库地面注采工艺 (91)8.1 地下储气库地面系统的组成及特点 (92)第9 章注采气管网及优化模拟 (98)9.1 管网的表示方法 (99)9.2 管网水力计算模型 (110)9.3 储气库地面注采气管网系统优化计算方法 (114)9.4 参数优化问题 (120)第10 章天然气地下储气库的风险分析和经济评价 (121)10.1 地下储气库的风险分析 (121)10.2 地下储气库的经济性 (122)10.3 地下储气库的总费用 (124)10.4 地下储气库的单位成本 (127)10.5 各种储气方式成本对比 (128)第1章绪论1.1建设地下储气库的意义天然气运输和消费体系不同于其他燃料，有自身的特殊性。
国外地下储气库的技术与发展
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。
国内外地下储气库监测技术概述
国内外地下储气库监测技术概述
朱礼萍
【期刊名称】《石油管材与仪器》
【年(卷),期】2022(8)4
【摘要】地下储气库是国家能源战略储备的重要保障,其监测技术对于保障储气库服役安全意义重大。
概述了国内外储气库监测技术体系研究进展及关键监测方法与核心技术情况,为我国储气库监测技术完善和进步提供参考。
【总页数】7页(P1-7)
【作者】朱礼萍
【作者单位】大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE353
【相关文献】
1.国内外地下储气库安全管理及技术综述
2.国内外地下水监测技术与管理比较研究
3.微地震监测技术在地下储气库中的应用
4.气体示踪技术在盐穴地下储气库微泄漏监测中的应用
5.基于微重力监测技术的地下储气库库容动用评价方法
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
地下压缩空气储气库储气技术的研究
地下压缩空气储气库储气技术的研究在当今社会，随着工业化的飞速发展和城市化的日益加剧，能源问题越来越受到重视。
尤其是可再生能源及其储存技术的研究成为了全球研究的焦点之一。
其中，地下压缩空气储气库储气技术因其高效、安全、环保等优势，已成为一种重要的储气技术。
一、地下压缩空气储气库的概念及特点地下压缩空气储气库指的是利用天然地下洞穴、盐穴或深层岩石孔隙等地下空间进行储藏、压缩空气的储气系统。
其特点主要包括以下几点：1.工艺简单：地下压缩空气储气库的建设比较简单，只需要选址、开挖和安装一定的设备即可。
2.容量大：根据地下地质条件和储气对象的需求，储气库的容量可以自由调节，可以储存大量的压缩空气。
3.高效节能：压缩机在制气过程中产生的废热可以回收利用，节能效益显著。
4.稳定性高：储气库储藏空气在压缩、释放过程中不会对环境造成影响，储气库操作安全可靠。
二、地下储气技术发展历程地下压缩空气储气库储气技术的发展历程可以追溯到19世纪末期，当时以美国为代表的国家开始提出并实施该技术。
20世纪60年代，在欧洲和北美地区建成了一批储气库，开始应用于笼统的储能领域。
从此以后，随着科学技术的不断提高和人们对能源的不断需求，地下储气技术不断发展，成为了一项应用广泛的技术。
近年来，随着可再生能源技术的快速发展，能源储存需求不断增长，地下压缩空气储气库的应用范围也不断扩大。
据统计，目前全球已建成的地下压缩空气储气库近30个。
三、地下储气技术应用领域1.电力系统备用余量能源：压缩空气储气库作为电网调峰的一种备用余量能源，可满足大规模的电力需求。
2. 汽车行业储气技术：随着车用氢、电动车的应用，压缩空气储气库可作为储氢和储电的一项重要技术储备。
3.工业应用：物流、工业动力、加气站等领域中，压缩空气储备能力可以补充燃气资源，实现企业能源互补、共享及能源安全应对的目的。
四、地下储气技术存在的问题与风险地下压缩空气储气库储气技术虽然应用广泛，但仍然存在一些问题与风险。
2024年油气藏型储气库钻完井技术要求（2篇）
2024年油气藏型储气库钻完井技术要求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、遇水膨胀封隔器提高完井管串的稳定性。
第十一条为了满足储气库长期交变应力条件下对生产套管强度的要求，应根据储气库运行压力按不同工况采用等安全系数法进行设计和三轴应力校核。
油气藏型储气库钻完井技术要求
油气藏型储气库钻完井技术要求引言随着气体需求的不断加添，传统的气体储存方式已经不能充足人们对气体的需求，以及对环保的要求。
近年来，油气藏型储气库成为一种新型的天然气储存方式，其优点显而易见：成本相对较低，安全性高，储气容量大等。
在国内外，油气藏型储气库已经成为了一种紧要的天然气储存方式。
本文重要叙述油气藏型储气库钻完井技术要求。
一、储气库的概念油气藏气体储库是将气体注入到地层储存中，使其与储层岩石和地下水孔隙形成一个稳定的三相平衡状态，从而达到储存天然气的目的。
其地质条件重要包括渗透率高、孔隙度大、压力稳定、地下水流动缓慢以及适合的存放盐、泥等基础地质条件。
二、油气藏型储气库的特点1、安全性高油气藏储气库充分利用了自然储气的特性，天然的盐穴、天然气藏等地下空间，可以保证储气体的安全性。
而且，储气库的稳定性和场地的安全环保要求多数都是通过管道工程来完成的。
2、储气容量大油气藏储气库的储气容量可以达到数千万立方米以上，可以保障长远的用气需求。
3、成本相对较低与气槽储气相比，油气藏储气库的成本相对较低。
而且，储气库多而杂的建设过程中的全部设备都可以被充分利用。
4、削减对生态环境的危害油气藏储气库储存天然气，假如能够循环利用，就能削减气体的二氧化碳排放，削减生态环境的危害。
三、钻完井技术要求1、地质勘察与评估油气藏型储气库的钻井活动直接倚靠于储层岩石的性质和特点。
在钻井前，必需进行充分的地质勘察和评估，以确保钻井使用的岩石具有充足的强度和稳定性。
同时，还需要对储层进行测试，以确认其适合作为储气库使用。
2、钻井设计钻井设计是油气藏型储气库建设的关键步骤。
设计应依据实在的地质条件和钻井目的来订立计划。
实在到钻井工程当中，重要要考虑的是井深、井径、钻井液类型等因素。
3、井筒钻进在油气藏型储气库建设中，井筒钻进是必要的。
井筒钻进采纳水钻和冲击钻两种方式，前者适用于孱弱地层，后者适用于坚硬地层。
4、桥头稳定桥头稳定是一个特别紧要的钻井技术环节。
储气库技术标准发展建议
储气库技术标准发展建议摘要：国内储气库注采井普遍采用“大尺寸井眼+储层专打”的井身结构理念，钻井周期长，复杂故障时效高，主要问题该区块地层复杂，钻遇地层存在承压能力低的易漏地层，砂泥互层及大段连续碳质泥岩和煤层发育，井壁极易失稳垮塌的地层，各开次井眼尺寸大，机械钻速低，携砂困难，大斜度井段地层钻进过程中起下钻遇阻严重、划眼困难、卡钻、井漏等井下故障和复杂频繁发生。
为此，对储气库水平井井身结构进行了优化，缩小各开次井眼尺寸，提高井壁稳定性及各开次机械钻速；优化技术套管下深，有效封隔低承压易漏地层，实现塌漏分治，确定合理的井身结构，有效避免井下故障复杂的发生，缩短钻井周期，降低钻井成本，实现高效益开发。
关键词：储气库；技术标准；发展建议1地质特点及原四开井身结构存在问题1.1地质情况自上而下钻遇第四系，白垩系洛河组，侏罗系安定组、直罗组、延安组、富县组，三叠系延长组、纸坊组、和尚沟组、刘家沟组，二叠系石千峰组、石盒子组、山西组、太原组，石炭系本溪组，奥陶系马家沟组。
其中刘家沟组灰绿砂岩夹浅棕泥岩，该组地层承压能力低，易发生漏失；石千峰组、石盒子组(简称“双石层”)棕红色泥岩夹肉红色砂岩互层，可钻性级值5.3～5.6，山西组、太原组、石炭系本溪组煤层及碳质泥岩发育，煤层单层厚1～2m，易坍塌；奥陶系马家沟组以褐灰色白云岩、泥质白云岩夹膏云岩为主，可钻性级值6.1，顶部存在裂缝、孔洞发育，易漏失。
1.2原四开井身结构存在问题陕224区块储气库水平井目的层为马家沟组，属于碳酸盐岩气藏，储气库水平井勘探开发初期完井3口，均采用“导管+大井眼”四开井身结构，该井身结构能有效分隔易复杂地层和不同压力系数地层，但施工过程仍然存在漏、塌、卡等复杂故障问题，导致钻井周期长、施工效率低，无法满足钻井提速提效和高效经济勘探开发要求，通过实际情况分析该井身结构存在以下问题：①井眼尺寸大，环空返速低，井眼净化难度大，机械钻速低。
地下储气库技术--
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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%
国外地下储气库新技术
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。
国外地下储气库新技术
国外地下储气库新技术建设地下储气库是调剂天然气市场季节性供需矛盾的一种比较先进的方式，现已成为天然气供销链中超级重要的一环。
目前，全世界天然气地下储气库开发建设的大体情形如下：2000年，全世界总工作气量达到3100×108m3，日调峰能力达到×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×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。
地下储气库技术取得了世界各国的高度重视，其相关技术也取得了快速进展。
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较还存在必然的差距。
目前国外正致力于进展以下几项新技术。
寻觅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。
一个有适合盖层的油藏，并非必然能够用来贮存天然气，能够贮存天然气的地质构造必需保证贮存的天然气可不能泄露，既要有盖层的持续性，也必需有构造的密闭性。
现代精细地震勘探技术能够显示较小的构造，乃至气-液界面和地层岩相的侧向变异。
正处于研究时期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信性，减少观看井的数量，有助于将储气井布在构造的有利部位，减少井的数量。
在建造一座地下储气库投资本钱中，垫底气的费用占了最大的比例，一样要占到总投资的30%～40%。
若是能够用某种气体来替代天然气作垫底气，将会明显降低这部份的投资本钱。
国外关于隋性气体或混合气体作为垫底气进行了实验，目前应用较多的是混合气，已经实验了7座储气库。
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2021/4/26
第一章 天然气地下储气库技术概述
1.4 天然气地下储气库建设现状
自1915年加拿大利用枯竭气藏建成世界上第 一个地下储气库以来，地下储气库已经经历了近 90年的发展历程。目前全世界地下储气库的总容 量已经超过5.0×1011m3。美国、欧洲及前苏联 等国家建设了大量的地下储气库。单美国从上世 纪90年代到现在就新建了近50坐地下储气库， 使得其储气库库容总量达到了2.5×1011m3的规 模。地下储气库储存的天然气满足了美国全年天 然气总需求量的1/3。
20世纪70年代，国外开始应用数值模拟来研究地 下储气库从建造到注采动态运行的整个过程，美国、 德国、丹麦、意大利等国家根据不同类型储气库和 不同流动过程、地质地层以及气体种类的差异性， 提出了相应的数学模型，为储气库的实际运行提供 了理论依据，以达到经济高效地控制地下储气库的 目的。
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专题讲座
天然气地下储气库技术
西南石油学院 梁光川
2021/4/26
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提纲
1 天然气地下储气库技术概述 2 天然气地下储气库的选型及库址的选择 3 地下储气库库容的确定 4 地下储气库注采动态数值模拟 5 地下储气库的优化设计 6 地下储气库地面工艺技术 7 地下储气库系统仿真及优化运行 8 相关建议
我国目前正在规划的储气库包括西气东输配套 工程—金坛盐穴储气库、中石化中原地区天然气 地下储气库、大张坨三期工程。
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2021/4/26
第一章 天然气地下储气库技术概述
1.5 天然气地下储气库技术研究现状
一个工程的好坏关键在于设计。对地下储气库一类的 大型工程，优化的思想必须贯穿于项目实施的整个过程。 采用优化设计的方法不仅可以使地下储气库更好的满足 建设要求，而且也可以有效降低工程投资及运行管理费 用。
随着我国天然气产量的进一步增加以及其在 工业和日常生活中的日趋普遍，完善天然气管网、 建造地下储气库已经成为发展我国天然气工业的 紧迫课题。对地下储气库技术进行研究正是基于 此背景提出来的。
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第一章 天然气地下储气库技术概述
1.1 天然气地下储气库技术研究的意义
我国上世纪90年代开始了大规模的天然气管 网建设工程：陕—京线的贯通、西气东输管道工 程的实施，中原地区天然气管网以及陕—京二线 的规划建设将对我国天然气管网及消费布局产生 重大影响。为了解决我国华东地区、中原地区以 及北京市天然气供需之间的矛盾，这些管网工程 都配套规划了天然气地下储气库工程。因此，对 地下储气库技术进行研究具有非常重要的现实意 义。
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第一章 天然气地下储气库技术概述
1.5 天然气地下储气库技术研究现状
大庆喇嘛甸油田地下储气库从1975投产到90年只 采不注，因此没有进行优化及数值模拟方面的研究 。 “八五”期间，华北油田对北京地区建设天然气 地下储气库的可行性进行了研究，“九五”期间又 承担了总公司重点科技工程项目“天然气地下储气 库注采技术研究”。研究成果对储气库工程的建设 具有一定的指导意义。大张坨地下储气库为了保证 凝析液的采收率、估计油环和边水以及凝析液对储 气库的影响，采用了凝析气藏数值模拟模型进行了 模拟。
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第一章 天然气地下储气库技术概述
1.7 发展趋势
4）研制开发新的工艺和设备 长期以来，地下储气库地面气体处理方法与气田气体
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第一章 天然气地下储气库技术概述
1.7 发展趋势
1）用惰性气体代替天然气作储气库的垫层气 地下储气库总容量中包括工作气（活动气）和垫层气
（残余气）两部分。垫层气的主要作用是使储气库在一 次抽气末期保持一定的压力、提高气井产量、抑制地层 水流动等。垫层气在储气库中是不能抽出的气体。迄今 为止在建库时都采用注入天然气作垫层气，这不仅大大 增加了地下储气库的初期投资，还沉积了大量的“死资 金”。以美国为例，1987年美国地下储气库中总垫层气 量达1080亿m3。按天然气矿场平均每$60/1000m3， 当年垫层气长期沉积的资金达64亿美元。
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2021/4/26第一章 天然气Fra bibliotek下储气库技术概述
1.2 天然气地下储气库的作用
调节供气不均匀性的最有效手段；show 提高供气的可靠性和连续性； 提高管线利用系数和输气效率，降低输气成 本和输气系统的投资费用； 能为国家和石油公司提供原料和燃料的战略 储备。 在新的石油和凝析油开采区，能保存暂时不 可利用的石油气；对老采油区，有助于提高原 油采收率。
第一章 天然气地下储气库技术概述
1.5 天然气地下储气库技术研究现状
储气库模拟基本数学模型
三维气流模型 定容无水驱封闭型枯竭气藏。
三维气水置换模型 带水驱的枯竭气藏储气库、地下含水层储气库。
三维气体混合模型 考虑了气体的渗流、注入气与垫底气之间的混合、对流和扩
散等问题。 二维气油混合模型
枯竭油藏型，考虑气油两相流动和相互传质问题
在天然气供应与消费之间，一直存在着可靠、 安全、平稳、连续供气与消费需求量季节、昼 夜、小时不均衡性的固有矛盾。解决这一矛盾 的主要措施是实行天然气储备。
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2021/4/26
第一章 天然气地下储气库技术概述
1.1 天然气地下储气库技术研究的意义 地下储气库容量大，储气压力高，储气成本
低，是当今世界天然气的主要储存方式。天然气 地下储气库已经成为天然气输配系统的重要组成 部分，是季节安全调峰，确保连续平稳供气的重 要工程。
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2021/4/26
第一章 天然气地下储气库技术概述
1.7 发展趋势
3）建设生产效率高、可靠性好的气井 建设高气密性气井的施工工艺是提高地下储气
库生产能力的重要条件。目前围绕这一间题的研 究课题有：采用由膨胀水泥制作的不缩水套管柱 和生产套管；采用气密性好的管予和合理的气井 结构；研究既能钻开储层又能避免井底地带泥浆 污染的新的钻井工艺；改进井底施工工艺，采用 不含粘土溶液扩大井底附近地带；研究向储气库 下部地层夹层注气的技术工艺，防止气体渗漏到 圈闭层外，增大工作气体积等。
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第一章 天然气地下储气库技术概述
1.3 天然气地下储气库的类型
储气库主要有以下几类： 枯竭油气藏型（Depleted Reservoirs） 地下含水层型（Aquifers） 盐穴型（Salt Caverns） 煤矿矿井型（Mines） 溶洞型（Hard-Rock Caverns）
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2021/4/26
第一章 天然气地下储气库技术概述
1.6 存在的问题
未形成完整的理论方法体系，没有制定相关的 国家和行业标准
我国科技人员对储气库技术的研究目前还处在对国外 资料的消化吸收的层面。在储气库数值模拟及管网仿真 方面做了一些研究，对根据下游用户工况来确定储气库 库容特别是对多个城市和大区域供气系统调峰储气量如 何计算没有具体的方法可循，优化运行方面有一些研究 但没有得到具体的论证。没有一本完整介绍地下储气库 综合技术的资料，没有形成完整的理论方法体系，没有 制定相关标准，设计显得比较无序。
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2021/4/26
第一章 天然气地下储气库技术概述
1.6 存在的问题
地面工程对储气库建设的影响问题 一般气田的开发中，输气系统的建设服从于气
田开发方案的要求和限制，而地下储气库系统作 为天然气输配系统的一个子系统，其建设应服从 于输配系统建设的要求，其工作特性受到输配系 统工况的影响，其也反过来影响输配系统的工况。 储气库的模拟和优化应该充分考虑这种影响。因 此，应当将储气库系统和输气干线系统看成一个 整体加以分析。
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第一章 天然气地下储气库技术概述
1.7 发展趋势
2）实现地下储气库工艺设计统一化和标准化 前苏联在这方面得了大量的研究成果，先后为地下储
气库地面站的配气、气体收集与处理、气井产品计量、 气体干燥、低温分离等开发出了标准化的工艺流程，并 各自组成一个独立的模块，从而使储气库的建设从个别 设计转到标准化设计上来，使设备由单个制造转为成批 生产，最大限度地采用早先为气田建设新开发的标准技 术方寨和工厂整体组装式设备。实现地下储气库工艺设 计的统一化和标准化，可最大限度地减少设计部门之间 的协调工作，简化一系列的工艺计算。这是加快建库速 度，缩短建库周朔，提高建库质量的重要措施之一。
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第一章 天然气地下储气库技术概述
1.6 存在的问题
经济及综合分析问题 我国地下储气库的论证主要还是在技术上可行
的层面上，提出几种方案中部分方案由于在技术 上不可行就否定掉了。剩下的方案经过简单的经 济论证就确定了最后的方案。这种做法有可能会 遗漏最优的方案。另外，地下储气库的影响因素 很多，应该权衡各方面的因素进行综合评价。
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第一章 天然气地下储气库技术概述
1.4 天然气地下储气库建设现状
我国地下储气库的建设远远落后于世界水平， 目前建成的只有两座：大庆喇嘛甸油田地下储气 库和大张坨地下储气库。大庆喇嘛甸油田地下储 气库的主要作用是平衡大庆油田内部用气的季节 不均衡性，天津大张坨地下储气库与陕—京输气 管道相连，以平衡北京市季节性用气不均衡性和 保障安全平稳供气为主要目的。
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第一章 天然气地下储气库技术概述
1.7 发展趋势
1）用惰性气体代替天然气作储气库的垫层气 因此，美国、前苏联等一些地下储气库比较发达的国
家，从上世纪70年代开始，就如何减少储气库中的垫层 气量、采用惰性气体、氮气、二氧化碳或压气机组废气 等代替天然气作储气库垫层气，开展了广泛而大量的研 究工作，并取得了可喜的成绩。
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第一章 天然气地下储气库技术概述
1.4 天然气地下储气库建设现状
自1915年加拿大利用枯竭气藏建成世界上第 一个地下储气库以来，地下储气库已经经历了近 90年的发展历程。目前全世界地下储气库的总容 量已经超过5.0×1011m3。美国、欧洲及前苏联 等国家建设了大量的地下储气库。单美国从上世 纪90年代到现在就新建了近50坐地下储气库， 使得其储气库库容总量达到了2.5×1011m3的规 模。地下储气库储存的天然气满足了美国全年天 然气总需求量的1/3。
20世纪70年代，国外开始应用数值模拟来研究地 下储气库从建造到注采动态运行的整个过程，美国、 德国、丹麦、意大利等国家根据不同类型储气库和 不同流动过程、地质地层以及气体种类的差异性， 提出了相应的数学模型，为储气库的实际运行提供 了理论依据，以达到经济高效地控制地下储气库的 目的。
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2021/4/26
专题讲座
天然气地下储气库技术
西南石油学院 梁光川
2021/4/26
2021/4/26
提纲
1 天然气地下储气库技术概述 2 天然气地下储气库的选型及库址的选择 3 地下储气库库容的确定 4 地下储气库注采动态数值模拟 5 地下储气库的优化设计 6 地下储气库地面工艺技术 7 地下储气库系统仿真及优化运行 8 相关建议
我国目前正在规划的储气库包括西气东输配套 工程—金坛盐穴储气库、中石化中原地区天然气 地下储气库、大张坨三期工程。
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2021/4/26
第一章 天然气地下储气库技术概述
1.5 天然气地下储气库技术研究现状
一个工程的好坏关键在于设计。对地下储气库一类的 大型工程，优化的思想必须贯穿于项目实施的整个过程。 采用优化设计的方法不仅可以使地下储气库更好的满足 建设要求，而且也可以有效降低工程投资及运行管理费 用。
随着我国天然气产量的进一步增加以及其在 工业和日常生活中的日趋普遍，完善天然气管网、 建造地下储气库已经成为发展我国天然气工业的 紧迫课题。对地下储气库技术进行研究正是基于 此背景提出来的。
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第一章 天然气地下储气库技术概述
1.1 天然气地下储气库技术研究的意义
我国上世纪90年代开始了大规模的天然气管 网建设工程：陕—京线的贯通、西气东输管道工 程的实施，中原地区天然气管网以及陕—京二线 的规划建设将对我国天然气管网及消费布局产生 重大影响。为了解决我国华东地区、中原地区以 及北京市天然气供需之间的矛盾，这些管网工程 都配套规划了天然气地下储气库工程。因此，对 地下储气库技术进行研究具有非常重要的现实意 义。
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第一章 天然气地下储气库技术概述
1.5 天然气地下储气库技术研究现状
大庆喇嘛甸油田地下储气库从1975投产到90年只 采不注，因此没有进行优化及数值模拟方面的研究 。 “八五”期间，华北油田对北京地区建设天然气 地下储气库的可行性进行了研究，“九五”期间又 承担了总公司重点科技工程项目“天然气地下储气 库注采技术研究”。研究成果对储气库工程的建设 具有一定的指导意义。大张坨地下储气库为了保证 凝析液的采收率、估计油环和边水以及凝析液对储 气库的影响，采用了凝析气藏数值模拟模型进行了 模拟。
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第一章 天然气地下储气库技术概述
1.7 发展趋势
4）研制开发新的工艺和设备 长期以来，地下储气库地面气体处理方法与气田气体
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第一章 天然气地下储气库技术概述
1.7 发展趋势
1）用惰性气体代替天然气作储气库的垫层气 地下储气库总容量中包括工作气（活动气）和垫层气
（残余气）两部分。垫层气的主要作用是使储气库在一 次抽气末期保持一定的压力、提高气井产量、抑制地层 水流动等。垫层气在储气库中是不能抽出的气体。迄今 为止在建库时都采用注入天然气作垫层气，这不仅大大 增加了地下储气库的初期投资，还沉积了大量的“死资 金”。以美国为例，1987年美国地下储气库中总垫层气 量达1080亿m3。按天然气矿场平均每$60/1000m3， 当年垫层气长期沉积的资金达64亿美元。
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2021/4/26第一章 天然气Fra bibliotek下储气库技术概述
1.2 天然气地下储气库的作用
调节供气不均匀性的最有效手段；show 提高供气的可靠性和连续性； 提高管线利用系数和输气效率，降低输气成 本和输气系统的投资费用； 能为国家和石油公司提供原料和燃料的战略 储备。 在新的石油和凝析油开采区，能保存暂时不 可利用的石油气；对老采油区，有助于提高原 油采收率。
第一章 天然气地下储气库技术概述
1.5 天然气地下储气库技术研究现状
储气库模拟基本数学模型
三维气流模型 定容无水驱封闭型枯竭气藏。
三维气水置换模型 带水驱的枯竭气藏储气库、地下含水层储气库。
三维气体混合模型 考虑了气体的渗流、注入气与垫底气之间的混合、对流和扩
散等问题。 二维气油混合模型
枯竭油藏型，考虑气油两相流动和相互传质问题
在天然气供应与消费之间，一直存在着可靠、 安全、平稳、连续供气与消费需求量季节、昼 夜、小时不均衡性的固有矛盾。解决这一矛盾 的主要措施是实行天然气储备。
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第一章 天然气地下储气库技术概述
1.1 天然气地下储气库技术研究的意义 地下储气库容量大，储气压力高，储气成本
低，是当今世界天然气的主要储存方式。天然气 地下储气库已经成为天然气输配系统的重要组成 部分，是季节安全调峰，确保连续平稳供气的重 要工程。
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第一章 天然气地下储气库技术概述
1.7 发展趋势
3）建设生产效率高、可靠性好的气井 建设高气密性气井的施工工艺是提高地下储气
库生产能力的重要条件。目前围绕这一间题的研 究课题有：采用由膨胀水泥制作的不缩水套管柱 和生产套管；采用气密性好的管予和合理的气井 结构；研究既能钻开储层又能避免井底地带泥浆 污染的新的钻井工艺；改进井底施工工艺，采用 不含粘土溶液扩大井底附近地带；研究向储气库 下部地层夹层注气的技术工艺，防止气体渗漏到 圈闭层外，增大工作气体积等。
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第一章 天然气地下储气库技术概述
1.3 天然气地下储气库的类型
储气库主要有以下几类： 枯竭油气藏型（Depleted Reservoirs） 地下含水层型（Aquifers） 盐穴型（Salt Caverns） 煤矿矿井型（Mines） 溶洞型（Hard-Rock Caverns）
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第一章 天然气地下储气库技术概述
1.6 存在的问题
未形成完整的理论方法体系，没有制定相关的 国家和行业标准
我国科技人员对储气库技术的研究目前还处在对国外 资料的消化吸收的层面。在储气库数值模拟及管网仿真 方面做了一些研究，对根据下游用户工况来确定储气库 库容特别是对多个城市和大区域供气系统调峰储气量如 何计算没有具体的方法可循，优化运行方面有一些研究 但没有得到具体的论证。没有一本完整介绍地下储气库 综合技术的资料，没有形成完整的理论方法体系，没有 制定相关标准，设计显得比较无序。
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第一章 天然气地下储气库技术概述
1.6 存在的问题
地面工程对储气库建设的影响问题 一般气田的开发中，输气系统的建设服从于气
田开发方案的要求和限制，而地下储气库系统作 为天然气输配系统的一个子系统，其建设应服从 于输配系统建设的要求，其工作特性受到输配系 统工况的影响，其也反过来影响输配系统的工况。 储气库的模拟和优化应该充分考虑这种影响。因 此，应当将储气库系统和输气干线系统看成一个 整体加以分析。
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第一章 天然气地下储气库技术概述
1.7 发展趋势
2）实现地下储气库工艺设计统一化和标准化 前苏联在这方面得了大量的研究成果，先后为地下储
气库地面站的配气、气体收集与处理、气井产品计量、 气体干燥、低温分离等开发出了标准化的工艺流程，并 各自组成一个独立的模块，从而使储气库的建设从个别 设计转到标准化设计上来，使设备由单个制造转为成批 生产，最大限度地采用早先为气田建设新开发的标准技 术方寨和工厂整体组装式设备。实现地下储气库工艺设 计的统一化和标准化，可最大限度地减少设计部门之间 的协调工作，简化一系列的工艺计算。这是加快建库速 度，缩短建库周朔，提高建库质量的重要措施之一。
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第一章 天然气地下储气库技术概述
1.6 存在的问题
经济及综合分析问题 我国地下储气库的论证主要还是在技术上可行
的层面上，提出几种方案中部分方案由于在技术 上不可行就否定掉了。剩下的方案经过简单的经 济论证就确定了最后的方案。这种做法有可能会 遗漏最优的方案。另外，地下储气库的影响因素 很多，应该权衡各方面的因素进行综合评价。
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第一章 天然气地下储气库技术概述
1.4 天然气地下储气库建设现状
我国地下储气库的建设远远落后于世界水平， 目前建成的只有两座：大庆喇嘛甸油田地下储气 库和大张坨地下储气库。大庆喇嘛甸油田地下储 气库的主要作用是平衡大庆油田内部用气的季节 不均衡性，天津大张坨地下储气库与陕—京输气 管道相连，以平衡北京市季节性用气不均衡性和 保障安全平稳供气为主要目的。
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第一章 天然气地下储气库技术概述
1.7 发展趋势
1）用惰性气体代替天然气作储气库的垫层气 因此，美国、前苏联等一些地下储气库比较发达的国
家，从上世纪70年代开始，就如何减少储气库中的垫层 气量、采用惰性气体、氮气、二氧化碳或压气机组废气 等代替天然气作储气库垫层气，开展了广泛而大量的研 究工作，并取得了可喜的成绩。
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