摘要:本文主要以天然气地下储气库建设的探讨为重点进行阐述,结合当下天然气地下储气库建设的实际情况为依据,从选型地下储气库、选择地下储气库的地址、明确储库容量的设计、布置注采井几个方面深入说明并探讨,进一步强化天然气地下储气库的建设效率,旨意在为相关研究提供参考资料。
关键词:天然气 地下储气库 建设思路
现阶段,天然气地下储气库的建设成为关键话题,其可以在本质上处理城市季节性调峰的问题,也是平抑供气体峰值波动最为科学的途径。地下储气库存在的储气容量比较大,不容易受到气候因素的影响,安全性与可靠性比较高,不会影响到城镇的完整规划。在天然气资源的充分利用模式下,大多数国家的燃气管网体系和地下储气库之间构成相辅相成的体系。而需要明确的就是,天然气地下储气库的建设需要长时间的工程,在具体的操作中需要充分思考,切合实际的推动天然气地下储气库的建设工作。
1.选型地下储气库
1.1枯竭气藏型。所谓的枯竭气藏型地下储气库遵循夏注冬采的原则,也是地下岩层建设地下储气库的选择,其一是因为设置盖层、底层和弱水驱,存在优质的封闭条件,密闭性良好,不容易出现散溢漏失的现象,安全性较明显;其二是因为选择采气井便于高效利用,注采气井配置相对完整的天然气,可以选择水、矿与电等工程设施,建设的时间短一些、工程风险小。
1.2枯竭油藏型。通过枯竭油藏型以及油藏气顶建设储气库,即便具备枯竭气藏型的一些优点,然而缺点比较突出,首先要将油井进行改造,转变为天然气采井模式,原油集输体系要设置程气体集输系统,之后势必会携带一些轻质油【1】,所以要建设回收体系,同时建设周期长、试采运行和检验。若没有枯竭气田的条件,便可以选择建设枯竭油藏型的地下储气库。
其三,地下含水层型。此种模式的地下储气库建设,主要是大规模工业中心以及城市周围,把岩层缝隙中存在的水分排走,同时在含水层盖层之下构建储气场所。首先是含水岩层上下设置盖层与底层,密封性良好,注气不会产生漏失与散溢;其次含水岩层包含一定深度,可以承受注气能力,和城市生活用水不相通。
1.4盐穴型。针对附近缺少多孔结构地下建设层的城市,尤其是存在巨大岩盐矿床的区域,把天然气保存在地下含盐岩层之中,在短时间之内加强高容量的储量,成为各个地区选择的最佳途径。此种储气库的建设包括两种形式,首先是把废弃的盐穴转变为天然气地下储气库,其次是创设新型的盐穴储库。
2.选择地下储气库的地址
在同等地质条件中挑选库址,要进行全方位的技术经济研究与多种计划对比。站在经济的视角上,气库和气源与城市用户之间的距离近一些为好。然而地下储气库不管是含水层或者枯竭油气层,往往会在固定的范围内制约到深含水层,引起水位移,导致压力产生紊乱。储层渗透的程度越大,压力涉及的范围越广,所以基于安全视角,储库的地址选择要躲避人口密集且工业发达的区域,并且要建设在用户区主风向下游【2】。如果选择惰性气体,要思考气源问题。并且钻井和地面的基础设备以及输配体系的连接需求投资规模要列入在考虑的范围内。也就是说和城市用户距离大于200千米不适合建设储气库,最好在50千米左右。
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3.明确储库容量的设计
3.1注采工作气。地下储气库建设注采工作气涉及两个层面,也就是城市供气管网系统临时事件的应急存气量与维持城市调峰需求的用气量。其一,调峰注采气量。天然气市场供销体系的变化,在一定程度上影响着调峰注采气量。在储气库的规划与设计上,要提前预测住宅与其他工业用气负荷,预测市场燃气负荷的方式首先要立足于经验预测的模式,也就是安排经验丰富的人员调查与采样,按照具体情况,对本月的供气量和一年之内的月均供气量比例加以明确;其次是构建历史信息数据,按照大气的温度,包括晴天、雪天以及阴天等信息【3】,明确数学模型加以预报。之后绘制年度天然气的需求量变化图,把天然气干线输气管道定量输气数值视作基准,了解季节性用气量不均衡的幅度变化,出现偏差的份额便是地下储气库的调峰注采气量。
其二,应急事故储备气量。要想确保供气可靠性,需要思考应急事故,包括设备的维修、系统现有故障与增加的新用户,建设应急事故的储备气量。储备气量和干线输气管道具体的长度与条数都要和输气机组的数量进行关联。增加的应急事故储备气量大约是补偿季节气量的10%。
3.2垫层气量。以扩展储气库的容积为目标,要保证一些气体保存的储气库中,这些气体称之为垫层气,也是地下储气库中的一部分储气量。包含垫层气可以保障储气库的最低压力,其作为供气过程输送的最佳速度。然而在进行采出操作期间,这些气体不会被采出。垫层气量比较大,维持的出库底层压力比较高,由此降低采气井的实际数量,提供更多的压力能量。如果垫层气量增加,储气库的气量便会有所减少,也就是说垫层气为地下储气库建设与动态运作的有机组成内容。在实际设计过程中,若出现断层或者储气量比较小的储存库,不可以通过残留的气体或者惰性气体充当垫层气。
4.布置注采井
地下储气库注采井和油气采气井存在不同,表现为进出气频繁交替,需要承受低压或者高压周期性的变动,通常来讲进气压力大于底层压力,对应的出气为高流量,然而又需要较多的年限,所以要求固井以及完井质量比较高。针对枯竭油气藏,建设储气库过程中要检测与维修原井,按照具体的位置了解注采井或者观察井的型号【4】。在高度渗透与孔隙大的情况,储气库中的储层性能良好井,可以设置大容量的注采量。换言之,针对储气库建设的注采井,往往选择顶部地区或者储层物性能较好的地区,并且按照放射形状设置供气管网。而通常来讲,可以结合不同底层的布局建设储气库,由此更加科学的优化供气季节储气库内的天然气回采率,甚至利用储气库中的天然气压力,降低压气站的运作功率。
结束语
综上所述,天然气地下储气库建设的探讨研究课题的开展具有十分重要的意义和价值,天然气地下储气库建设可以更好的利用天然气资源,便于我国经济水平的提升。所以在建设地下储气库的过程中,要找到建设要点,健全地下储气库的建设体系,不断提高地下储气库建设的质量。
参考文献:
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[3]中国地下储气库业务面临的挑战及对策建议[J].天然气工业,2017(1).
[4]完颜祺琪,丁国生,赵岩,et al.盐穴型地下储气库建库评价关键技术及其应用[J].天然气工业,2018(5).
论文作者:何长宏,贾新辉,郭志明
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/9
标签:地下论文; 气量论文; 天然气论文; 岩层论文; 含水层论文; 气井论文; 城市论文; 《基层建设》2019年第25期论文;