3月17日从中国储气库科技与产业发展国际论坛获悉,经过20年的不懈努力,我国主要天然气消费区建成气藏和盐穴两类储气库25座,调峰能力117亿立方米,高峰日采气量突破9000万立方米。
陕京一线是我国建设的第一条天然气长输管道,设计年输气33亿立方米。为了保障向北京地区稳定供气,提出了配套储气库建设要求,建设了中国第一座储气库—大张坨。
大张坨储气库位于天津市大港油田,2000年1月建成投产,在水侵砂岩气藏建库地质方案设计、砂岩气藏储气库钻井完井设计施工、气藏型储气库地面工程设计与施工、水侵砂岩气藏型储气库运行优化等方面积累了宝贵的实践经验,带动了周边5座储气库建设,形成了大港板桥储气库群,设计总库容量69亿立方米,工作气量30亿立方米,采气日处理能力3400万立方米、日注气能力1755万立方米,为北京地区冬季调峰保供发挥了重要作用。
相国寺储气库位于重庆市渝北区、北碚区一带,2013年建成投运,设计总库容量42.6亿立方米,工作气量22.8亿立方米,采气日处理能力2855万立方米、日注气能力1400万立方米,是目前国内注采能力最大、日调峰采气量最高的一座储气库。
我国的储气库调峰作用覆盖10余省市,为2亿居民生活提供了保障。尤其储气库为首都冬季平稳供气中发挥了巨大作用,向北京冬天提供了30-40%高峰用气量,保证了居民生活,有效缓解雾霾。
我国的储气库提供应急保障,有效应对突发事件。如2016年中亚管道每天减供4000万立方米,沿线储气库日增供气量达到3000万立方米。
目前,我国的储气库有大港板桥储气库群(6座)、大港板南储气库群(3座)、华北京58储气库群(3座)、华北苏桥储气库群(5座)、新疆呼图壁储气库、西南相国寺储气库、辽河双6储气库、长庆陕224储气库、江苏刘庄储气库、中原文96储气库;中石油金坛盐穴储气库、中石化金坛盐穴储气库。
据统计,截至3月17日,我国储气库已累计注气507亿立方米、采气387亿立方米,综合减排9200万吨。
背景资料:
3月16日至18日,中国储气库科技创新与产业发展国际高峰论坛在重庆召开。储气库行业国际专家、中国工程院和科学院院士、相关院校专家、中国储气库行业专业领导和管理人员及科技工作者、全国能源媒体单位专家等300余人参会交流。中国石油集团总经理助理、塔里木油田总经理、教授级高工李鹭光,中国工程院院士、中国石油勘探开发研究院院长赵文智分别主持大会。
我国储气库建设取得5项关键技术创新成果
我国经过近20年技术攻关与矿场实践,形成了气藏和盐穴两类储气库建设成套技术,取得5项关键技术创新成果。
创新一、复杂地质条件储气库选址评价与地质方案设计技术
针对气库构造破碎、埋藏深等特点,重点解决了周期注采交变应力断层错动激活、盖层剪切失效评价难题,建立了圈闭动态密封性评价方法和指标体系,实现静态半定量向动态定量评价转变,形成了复杂地质条件气藏型储气库选址评价技术。
针对储层物性差、非均质性强、水侵等复杂特点,以及储气库高速交替注采独有的运行方式,重点解决了气水高速互驱相渗透率变化和孔隙局部动用仿真模拟瓶颈,创建了分区库容参数设计和有限时率合理井网密度的预测模型,形成一整套储气库地质方案设计优化技术。
创新二、复杂地质条件气藏型储气库钻完井设计与施工技术
针对储层压力枯竭、压差大、储层保护要求高、30~50年大排量交替注采等复杂条件与要求,重点解决了高渗地层大压差堵漏、交变载荷下水泥长期有效密封等问题,建立了不同类型气藏储气库钻完井设计技术与施工工艺,实现了安全钻井、固井、储层有效保护等目标。
针对上部地层恶性漏失、储层压差漏失难题,形成气体钻井防漏、吸水树脂凝胶堵漏材料、聚氨强抑制堵漏钻井液、有机盐无固相储层保护钻井液等技术体系和产品,解决了不同漏失层防漏、储层保护问题,研发了3种关键处理剂(纳米防塌降滤失剂、无渗透成膜处理剂、高效胺基抑制剂),创新形成一套保护储层的无机盐无固相钻井液,抗200℃高温及20%NaCl和20%钻屑污染,创新形成了超低压储层防漏堵漏及储层保护技术。
针对大排量交替注采工况易导致固井水泥环密封失效问题,研发了高强低弹模韧性水泥浆固井技术体系和系列产品,重点解决了高强度与低弹模韧性变形的矛盾和裂隙产生难题,有效保障井筒长期密封,形成了配套的井筒完整性的固井技术和产品。
创新三、高压大规模储气库地面工程设计技术。
针对储气库“大吞大吐、注采交替、高压运行”的特点,集成创新形成了“变流量精准注采、超高压密相输送、节能高效处理”为核心的储气库地面工艺技术及标准化体系。
研发了“入口高速气动量吸收、规整填料液滴捕集、气液旋流分离”的气液高效分离工艺,高效低温分离器处理能力提高了一倍以上;研制了立式注醇绕管式换热器,内置甘醇雾化装置解决了冻堵,实现了换热器的大型化。单套处理能力750万方/天。创新形成大规模地面高效采气处理工艺与设备。
研制了宽气道自然冷却气缸、新型调频平衡曲轴、抗交变载荷柔性活塞杆、抗冲击气阀等核心运动部件,优化定型6列对称平衡结构主机;发明了中国最大功率高压高转速(6000千瓦 43兆帕 1000转/分)往复式注气压缩机组,机身振动值和能耗等关键指标优于美国同类机型。
首创振动模态无损检测和水下精确爆燃复合制管技术,成功制造大口径高钢级双金属复合管(D660 L485),具备D1210的制造能力;首创了新型三层复合自动焊工艺,比单层镍基合金焊工艺成本降低70%;经济有效解决了采气管道腐蚀难题。建造了大口径高钢级双金属复合管道。
创新四、储气库风险评价与控制关键技术。
1. 建立了地质-井筒-地面“三位一体”风险管控体系。构建了储气库全生命周期完整性技术管理体系,涵盖地质、井筒、地面全系统,形成了各类体系文件、管理规定及技术标准125项,支撑储气库安全运行。
2.以微地震监测为核心的储气库泄漏风险预警技术。针对注采交替下地质体动态密封性监测与泄漏风险预警问题,建立了储气库往复注采过程岩石形变微地震信号识别与定位技术,构架了常规监测井网与微地震协调配置监测网络,实现了储气库由井点被动监测到三维地质体泄漏风险预警的转变。
3.注采井与地面设施检测评价与风险评估技术。创建了适应储气库注采工况的管柱选用、安全选材与优化设计方法,解决了管柱密封泄漏控制难题;形成了注采井监测、检测、评价、泄漏诊断与风险评估技术,实现注采井风险被动管理到主动预防的转变 ;建立储气库地面设施风险评估、检测评价与动设备诊断技术体系,保障了地面设施安全运行 。
创新五、层状盐岩建库高效造腔关键技术
1.层状低品位盐岩造腔设计优化技术
针对多夹层低品位复杂盐层,研发大型造腔物理模拟装置,建立了造腔物理模拟和数值模拟技术。
针对盐层埋深跨度大,研究不同类型岩石在多夹层与高温高压条件下的力学特性与盐岩蠕变规律,建立了中深层盐穴稳定性评价与库容参数优化技术。
2.层状低品位盐岩造腔控制技术
建立了夹层垮塌预测模型,形成了10m以上厚夹层造腔控制工艺;形成了以柴油、氮气、天然气为阻溶剂的垫层造腔控制技术,自主研发中子油水界面测量仪和光纤热气液界面仪,实现造腔过程油(气)水界面实时监测;自主设计了双井单腔造腔工艺,先导试验证明能够大幅提高造腔速度。
3.盐矿已有老腔改建储气库技术
利用盐矿老腔改建储气库能够加快建库速度,实现降本增效,以金坛盐矿老腔为研究目标,形成了老腔改建储气库技术系列;建立了以腔体经济性、密封性及稳定性为基础的老腔预选标准和筛选程序;形成了老腔修复改造技术;形成了井筒及腔体密封性评价技术,制定了相应企业标准。
中国储气库科技创新与产业发展国际高峰论坛在渝召开
3月16日至18日,中国储气库科技创新与产业发展国际高峰论坛在重庆召开。储气库行业国际专家、中国工程院和科学院院士、相关院校专家、中国储气库行业专业领导和管理人员及科技工作者、全国能源媒体单位专家等300余人参会交流。中国石油集团总经理助理、塔里木油田总经理、教授级高工李鹭光,中国工程院院士、中国石油勘探开发研究院院长赵文智分别主持大会。
近年来,伴随中国天然气产业快速发展,储气库建设得到了跨域式发展,自2000年大张坨储气库投入运营以来,目前全国已建成地下储气库25座,天然气年调峰能力由5.2亿立方米业已接近100亿立方米,为调峰保供和保障国家能源安全发挥了重要作用。
中国储气库建设起步晚,目前储气库工作量仅占天然气消费量的3%左右,与我国快速发展的天然气产业不匹配,同国外12%的平均水平相比也存在很大差距。国家能源局局长努尔•白克力指出,天然气消费季节性特征明显,全国冬夏季平均峰谷差高达1.71,尽快建立健全天然气储气调峰体系已经是国家能源储备战略的最大课题。
国家能源局在《2018年能源工作指导意见》中明确,要建立天然气储备制度,落实县级以上地方人民政府、供气企业、城燃企业和不可中断大用户的储气调峰责任和义务,提升储气调峰能力。加快已建储气库扩容达容,加快文23储气库、新疆油田克75井区储气库建设,2018年底前具备注气条件。
此次会议是为了总结中国储气库建设创新成果,加强国内外储气库建设技术经验交流,推动中国储气库建设和产业发展。会议由中国石油学会天然气专业委员会、中国石油勘探与生产公司、重庆市能源局主办,北京天然气管道公司、新疆油田公司、大庆油田公司、辽河油田公司、长庆油田公司、吉林油田公司、大港油田公司、华北油田公司、天然气销售储备气分公司、中国石化中原油田公司、四川省石油学会协办,中国石油西南油气田公司、中国石油勘探开发研究院承办。
大会主题为“中国储气库科技创新与产业发展”,内容涵盖了储气库技术创新和未来发展、中国复杂地质条件储气库建设、储气库的安全和完整性、气藏型储气库钻完井技术现状及建议、加快我国调峰保供能力建设的思考、储气库在未来低碳经济面临的挑战、中国储气库运营与气价改革等全业务链条。
中国石油学会理事长赵政璋致大会开幕辞时表示,重庆是西部大开发重要战略支点,也是“一带一路”和长江经济带联结点,同时也是中国天然气开发利用的发达地区之一,相国寺储气库已经为本地区乃至全国天然气调峰保供发挥了重要作用。中国石油学会选择本次论坛在重庆召开,就是希望借助重庆创新发展的东风,推动中国储气库产业加快发展。他进一步表示,全球能源格局正在发生深刻变化,天然气行业已迈入发展的黄金时代,对储气库产业发展提出了更高的要求,增进交流沟通有助于应对挑战,抓住机遇。他希望与会人员在知识交锋中碰撞出创新灵感,在真诚交流中缔结出友谊之花,在增进互信中寻找合作发展契机。
重庆市政府党组成员陈和平在致辞中说,中国石油学会作为中国影响力最大的石油天然气行业学会组织,注重发挥行业学会平台优势,不断推动天然气科技进步与产业发展,为地方经济发展做出了突出贡献。本次会议必将掀起中国储气库产业新一轮加快发展的热潮,不断提升国家和地方天然气供应安全保障能力。陈和平感谢中国石油、中国石化一直以来对重庆市经济发展的大力支持,本次论坛聚集了众多海内外的顶级专家学者,是一次高标准高规格国际学术交流盛宴,对重庆市政府来说也是一次难得的交流和学习机会。重庆市将以此为契机,开阔视野,增进友谊,吸收大会形成的经验和成果,加快促进低碳清洁能源发展,加快推进能源供给侧结构性改革,为中国全面建成小康社会,为世界应对气候变化做出更大贡献。
中国石油学会天然气委员会主任、中国石油西南油气田总经理、教授级高工马新华,中国科学院院士、中国石油勘探开发研究院副院长邹才能,法国Geostock公司首席专家科瑞尔.本哈特,中国工程院院士、中国石油工程技术研究院专家孙金声,俄罗斯天然气工业股份公司总部地下储气库管理局局长、教授韩•谢尔盖•亚历山大罗维奇,国家能源局原副局长、教授张玉清,法国Storengy公司高级业务经理马克.福万,中国石油规划总院院长、教授级高工韩景宽分别作主题报告,报告充分显示出国内外技术水平及发展方向。
中国工程院院士周守为、曹耀峰,张玉清,韩•谢尔盖•亚历山大罗维奇,法国FACIES咨询公司总经理法比恩作为论坛嘉宾,围绕储气库在天然气产业链中的作用和地位、中国储气库技术发展瓶颈和攻关方向、中国储气库产业发展方向和建议三个话题,进行了对话交流,对我国储气库的建设、长期发展等提出建议。
与会人员交流了当前国家有关地下储气库有关政策及行业形势,探讨了世界地下储气库发展现状及未来发展方向,交流了中国储气库发展现状、科技创新成果及发展趋势,总结交流了中国地下储气库建设、运行的创新技术和成果。与会人员到中国石油西南油气田相国寺储气库进行了实地参观考察。
此次会议是中国规模最大、层次最高、最具权威性的行业盛会,也是一次具有国际影响力的盛会,将进一提升我国储气库建设与运营水平,推动我国储气库科技创新与产业发展,促进国际交流合作。