地下储气库技术--PPT课件
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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。
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
天然气地下储气库技术ppt课件
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立现状
我国地下储气库的建立远远落后于世界程度， 目前建成的只需两座：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 不平衡性，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平衡性和 保证平安平稳供气为主要目的。
第一章 天然气地下储气库技术概述
1.2 天然气地下储气库的作用 调理供气不均匀性的最有效手段；show 提高供气的可靠性和延续性； 提高管线利用系数和输气效率，降低输气本钱 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贮 藏。 在新的石油和凝析油开采区，能保管暂时不可 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讨现状 国外目前数值模拟曾经成为指点各种类型储 气库运转的重要手段，而且正逐渐与经济分析模 型和地质力学模型相结合，经过数值模拟，可以பைடு நூலகம்到达在不添加储气费用的情况下，提高储气库的 储存才干及注采应变才干，建立储气库优化运转 模型，从而带来较大的经济效益。
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讨的意义
我国上世纪90年代开场了大规模的天然气管 网建立工程：陕—京线的贯穿、西气东输管道工 程的实施，中原地域天然气管网以及陕—京二线 的规划建立将对我国天然气管网及消费规划产生 艰苦影响。为理处理我国华东地域、中原地域以 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 地下储气库技术进展研讨具有非常重要的现实意 义。
地下储气库技术涉及地质、气藏工程、采气、 天然气集输与净化、天然气管道保送和城市配气 方面的相关实际知识，而地下储气库优化设计及 模拟技术是地下储气库技术的中心。在国外，优 化及数值模拟技术曾经成为地下储气库建立必不 可少的手段。
储气库知识培训(气藏和井)ppt课件
上述的孔隙度、饱和度和渗透率越大，反映储层的条件越好， 有利于流体的储集、注气和开采。
12
二、储气库气藏
• 2、储气库气藏主要概念
（1）原始地层压力：在气藏未开采的情况下，气藏储层内流体的压力，即 为气藏的原始地层压力，该数值一般在最初的探井下压力计测得。
（2）地层温度：气层中部深度处实测的温度，即为气藏的地层温度。在气 藏开发的条件下，一般视地层温度为恒定值，但做为储气库由于长期的 流体注入和采出，气藏温度可能发生变化（降低）。
板820气藏
板808气藏
板中北气藏 大张坨气藏
板中南气藏
板876气藏
5
二、储气库气藏
• 1、储气库气藏
• （1）储气库类型 • 废弃油气藏：包括废弃的干气藏、凝析气藏、带气顶的油藏或带油环的
气顶、纯油藏。 • 含水层储气库：注入高压天然气驱替岩层中的水，形成储气库。 • 盐穴储气库：用淡水溶解盐层，形成封闭盐溶洞穴用于储存天然气。 • 废矿的洞穴：一般需加内衬，防止天然气的泄漏。
24.48 10.97 4.2 13-30.5 300 900
9.71 4.7 0.46 13-30.5 225 600
8.24 4.69
4.17 2.57
1.78 0.58
13-30.5 15-37
15-37
360
600
合计 69.58 30.3 7.97
/ 1305 3400
4
一、储气库概况 板828气藏
废弃凝析气藏 带油环水淹气藏 带油环水淹气藏
构造类型 断鼻背斜 简单背斜
半背斜构造
背斜 半背斜构造
断鼻构造
投建时间 2000建成 2002年建成 一期2003年建成 二期2004年建成 2005年建成 2006年建成 2006年建成
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二、储气库气藏
• 2、储气库气藏主要概念
（1）原始地层压力：在气藏未开采的情况下，气藏储层内流体的压力，即 为气藏的原始地层压力，该数值一般在最初的探井下压力计测得。
（2）地层温度：气层中部深度处实测的温度，即为气藏的地层温度。在气 藏开发的条件下，一般视地层温度为恒定值，但做为储气库由于长期的 流体注入和采出，气藏温度可能发生变化（降低）。
板820气藏
板808气藏
板中北气藏 大张坨气藏
板中南气藏
板876气藏
5
二、储气库气藏
• 1、储气库气藏
• （1）储气库类型 • 废弃油气藏：包括废弃的干气藏、凝析气藏、带气顶的油藏或带油环的
气顶、纯油藏。 • 含水层储气库：注入高压天然气驱替岩层中的水，形成储气库。 • 盐穴储气库：用淡水溶解盐层，形成封闭盐溶洞穴用于储存天然气。 • 废矿的洞穴：一般需加内衬，防止天然气的泄漏。
24.48 10.97 4.2 13-30.5 300 900
9.71 4.7 0.46 13-30.5 225 600
8.24 4.69
4.17 2.57
1.78 0.58
13-30.5 15-37
15-37
360
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合计 69.58 30.3 7.97
/ 1305 3400
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一、储气库概况 板828气藏
废弃凝析气藏 带油环水淹气藏 带油环水淹气藏
构造类型 断鼻背斜 简单背斜
半背斜构造
背斜 半背斜构造
断鼻构造
投建时间 2000建成 2002年建成 一期2003年建成 二期2004年建成 2005年建成 2006年建成 2006年建成
地下储气库技术--PPT课件
22
美国地下储气库的投资比例
年份
1972 1978 1982
枯竭油气田
含水层型
设备
垫层气
设备
垫层气
52
48
48
52
49
51
45
55
27
73
24
76
23
5·2 储气库的单位费用
工作气容量，106Sm3
单位投资 美元/ Sm3工作气容量
单位运行费用 美元/ Sm3工作气
枯竭油气田型 300～5000
15
3·7 含水层型储气库的建设程 序
• 进行泵抽水试验(pump test)，据此评价含水层 储气区的原始渗透性，并判断水是否能穿过盖层。 • 分阶段试注天然气，测试注气过程中地下水的 运移规律、气体漏失及压力变化等情况，在此基 础上找出储气库的合理注气参数及运行条件。 • 制定储气库的运行方案，进入正式运行阶段。
0.035～0.212 0.0106～0.0177
含水层型 200～3000 0.247～0.424 0.0106～0.0177
盐穴型 50～500 0.353～0.671 0.0106～0.0883
24
六、地下储气库新技术
孔隙型地下储气库 • 水平井技术 • 储气层模拟技术 • 储气层水力压裂技术 • 垫层气替换技术 盐穴型地下储气库 • 盐穴溶解过程计算机模拟与预测
• 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。
美国地下储气库的投资比例
年份
1972 1978 1982
枯竭油气田
含水层型
设备
垫层气
设备
垫层气
52
48
48
52
49
51
45
55
27
73
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76
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5·2 储气库的单位费用
工作气容量，106Sm3
单位投资 美元/ Sm3工作气容量
单位运行费用 美元/ Sm3工作气
枯竭油气田型 300～5000
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3·7 含水层型储气库的建设程 序
• 进行泵抽水试验(pump test)，据此评价含水层 储气区的原始渗透性，并判断水是否能穿过盖层。 • 分阶段试注天然气，测试注气过程中地下水的 运移规律、气体漏失及压力变化等情况，在此基 础上找出储气库的合理注气参数及运行条件。 • 制定储气库的运行方案，进入正式运行阶段。
0.035～0.212 0.0106～0.0177
含水层型 200～3000 0.247～0.424 0.0106～0.0177
盐穴型 50～500 0.353～0.671 0.0106～0.0883
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六、地下储气库新技术
孔隙型地下储气库 • 水平井技术 • 储气层模拟技术 • 储气层水力压裂技术 • 垫层气替换技术 盐穴型地下储气库 • 盐穴溶解过程计算机模拟与预测
• 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--
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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%
储气库知识培训(气藏和井) ppt课件
上述的孔隙度、饱和度和渗透率越大，反映储层的条件越好， 有利于流体的储集、注气和开采。
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二、储气库气藏
• 2、储气库气藏主要概念
（1）原始地层压力：在气藏未开采的情况下，气藏储层内流体的压力，即 为气藏的原始地层压力，该数值一般在最初的探井下压力计测得。
（2）地层温度：气层中部深度处实测的温度，即为气藏的地层温度。在气 藏开发的条件下，一般视地层温度为恒定值，但做为储气库由于长期的 流体注入和采出，气藏温度可能发生变化（降低）。
运：指生成的油气由生油岩向储集油气的岩石运移的条件和过程，一般沿 断层面运移、水动力运移等。
储：为储集油气的空间，一般为砂岩的孔隙、碳酸盐的孔、洞及裂缝等。
圈：必须具备一定的水动力圈闭条件，保证油气的有效聚集。
盖：为储层的盖层，对聚集的油气给予有效的保护，防止油气的扩散。
ppt课件
10
二、储气库气藏
ppt课件
6
二、储气库气藏
• 1、储气库气藏
• （2）不同类型储气库的特点 • 废弃油气藏：储气库的地质认识程度高，具有天然的密封性，储气量
及调峰量大，可用于季节性调峰和战略储备。 • 水层储气库：地质认识程度低，建设周期长，建设成本和管理费用相
对较高。优点如上。 • 盐矿储气库：密封性好，日提取量大，垫气量少，可用于日、周调峰。 • 废矿：密封性不可靠，工作压力低，工作气量有限，成本高。优点如
• 1、储气库气藏
• （4）储层条件 • 在地质条件下，天然气储存在岩石的微小孔隙内，对气藏而言，
岩石的孔隙内除储存有天然气外，还储存有水。 • ——孔隙度：岩石的孔隙体积与岩石体积的百分比，即是岩石的孔
隙度。它反映岩石储集流体的能力。 • ——含（油）气饱和度：岩石孔隙中天然气所占孔隙体积的百分比，
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二、储气库气藏
• 2、储气库气藏主要概念
（1）原始地层压力：在气藏未开采的情况下，气藏储层内流体的压力，即 为气藏的原始地层压力，该数值一般在最初的探井下压力计测得。
（2）地层温度：气层中部深度处实测的温度，即为气藏的地层温度。在气 藏开发的条件下，一般视地层温度为恒定值，但做为储气库由于长期的 流体注入和采出，气藏温度可能发生变化（降低）。
运：指生成的油气由生油岩向储集油气的岩石运移的条件和过程，一般沿 断层面运移、水动力运移等。
储：为储集油气的空间，一般为砂岩的孔隙、碳酸盐的孔、洞及裂缝等。
圈：必须具备一定的水动力圈闭条件，保证油气的有效聚集。
盖：为储层的盖层，对聚集的油气给予有效的保护，防止油气的扩散。
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二、储气库气藏
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二、储气库气藏
• 1、储气库气藏
• （2）不同类型储气库的特点 • 废弃油气藏：储气库的地质认识程度高，具有天然的密封性，储气量
及调峰量大，可用于季节性调峰和战略储备。 • 水层储气库：地质认识程度低，建设周期长，建设成本和管理费用相
对较高。优点如上。 • 盐矿储气库：密封性好，日提取量大，垫气量少，可用于日、周调峰。 • 废矿：密封性不可靠，工作压力低，工作气量有限，成本高。优点如
• 1、储气库气藏
• （4）储层条件 • 在地质条件下，天然气储存在岩石的微小孔隙内，对气藏而言，
岩石的孔隙内除储存有天然气外，还储存有水。 • ——孔隙度：岩石的孔隙体积与岩石体积的百分比，即是岩石的孔
隙度。它反映岩石储集流体的能力。 • ——含（油）气饱和度：岩石孔隙中天然气所占孔隙体积的百分比，
储气库技术(1-5)
枯竭油藏型，考虑气油两相流动和相互传质问题
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2019/5/5
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
国外目前数值模拟已经成为指导各种类型 储气库运行的重要手段，而且正逐步与经济分析 模型和地质力学模型相结合，通过数值模拟，可 以达到在不增加储气费用的情况下，提高储气库 的储存能力及注采应变能力，建立储气库优化运 行模型，从而带来较大的经济效益。
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2019/5/5
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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2019/5/5
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。
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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2019/5/5
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
国外目前数值模拟已经成为指导各种类型 储气库运行的重要手段，而且正逐步与经济分析 模型和地质力学模型相结合，通过数值模拟，可 以达到在不增加储气费用的情况下，提高储气库 的储存能力及注采应变能力，建立储气库优化运 行模型，从而带来较大的经济效益。
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2019/5/5
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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2019/5/5
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。
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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3·5 含水层型储气库的特点 主要缺点：
•垫层气比例高，一般占总储气容量的50%～60%。 •有一定数量的气漏失在地层中，漏失量一般控制 在储气量的3%以内。 •建库工程量大、投资高，运行费用也高 。
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3·6 含水层型储气库的选址条 • 有件一个聚集天然气的地下构造，构造内无断层。
• 储气岩层孔隙度通常为12%～25%，渗透率一般 应大于0.5μm2 。最合适的岩石种类有：砂层、纯 砂岩、石灰岩、白云岩和白垩土。
•有一个充满水的低渗透率盖层。盖层通常为页岩。
• 含水层深度一般不小于305m。
• 地下水完全包围储气空间。
• 储气含水层与生活/工业用水或其它水源不联通。
• 储气含水层无地面露头，对地面水体及环境不会 造成不良影响和污染 。
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3·7 含水层型储气库的建设程 • 水序文地质和工程地质勘察 。
• 三维地震勘探或重力勘探，了解含水层构造形态 及有关地质参数。 • 钻井取岩芯，对岩芯进行化验、测试和分析，并 对探井进行各种测试，以验证、核实含水层的构造 形态及有关地质参数。 • 建立储气库的地质构造模型，对储气库工程进行 可行性研究。 • 钻井(包括生产井和观测井)及地面系统建设 。
田动态资料，从而为储气库优化运行提供依据。
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3·3 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 。
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4·2 储气盐穴的类型
• 采盐盐穴 优点：节省造穴工程量，建库时间短、费用低。 缺点：建库时需对盐穴井位、井身结构、井筒 和套管的规格与材质、固井质量、盐穴顶部和 底部预留盐岩厚度、盐穴几何形状与尺寸、盐 穴容积等方面进行全面检查和论证，而且即使 论证的结论为可行，也要对原有盐穴及其配套 设施做必要的调整、改造、更换和修补。 • 专用盐穴 优点：质量好，能最大限度满足调峰要求。 缺点：造穴工程量大，建库时间长、费用高。
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3·4 枯竭油田型储气库的特点
地质构造、储气原理、建造步骤及运行特 性均类似于枯竭气田/凝析气田型储气库， 同时也具备枯竭气田型储气库的某些优点。
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主要缺点
• 要把部分油井改造为天然气注/采井。 • 要把原油集输系统改造为天然气集输系统。 • 采气过程中会携带出轻质油，需配套新建轻质油
脱出及回收系统。 • 部分天然气会溶解于储层中残余的原油中。 • 储层中油、气、水三相流动可能降低其渗透性。 • 建库周期较长，需试注、试采、检验和考核。 • 建库费用较高。
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孔隙型地下储气库的构造
枯竭气田是地下储气库的首选对象，也可把 半枯竭气田转换为地下储气库。
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3·2 枯竭气田型和凝析气田型储气库的优点
• 储气空间大，并具有良好的渗滤条件。 • 具有良好的圈闭条件，储气安全性、可靠性高。 • 可利用气田中未采尽的天然气作为垫层气。 • 储气压力高、储气量大，特别适合季节性调峰。 • 勿需地质勘探。 •可利用原有部分气井和地面设施，建库投资较低。 • 试注/采把握大，建库风险小且周期较短。 • 可充分利用原气田的地质资料和开采过程中积累的气
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3·5 含水层型储气库的特点
基本原理：用注入的天然气驱替含水层孔隙 中的水。在由盖层封闭起来的储气构造中， 实际占用的储气空间随储气量变化。 主要优点：寻找库址的地理范围大，在找不 到合适的枯竭油气田时，大型含水层不失为 季节性调峰和战略储气库的一种可行选择。
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3·5 含水层型储气库的特点 主要缺点：
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3·8 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 493.45×10-
3μm2)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%。
• 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。
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%
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四、盐穴型地下储气库
4·1 盐矿藏的形态 • 大范围蒸发盐层，在志留纪(Silurian age) 地层中就存在这种盐层。 • 盐丘(dome)，例如美国的墨西哥湾沿岸地区 就存在这种盐层。
3
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
4
三、孔隙型地下储气库
3·1 地质构造的一般要求 •具有积聚气体的能力。 •储气空间为多孔岩层，且气体可通过气井
进/出该空间。 •储气空间渗透率不低于0.2μm2,孔隙率不 低于10%,厚度不小于4米。 •有充水的盖岩层，防止气体向上泄漏。 •具有较大深度，因而可达到较高储气压力。 •储气区四周被水包围以防气体泄漏。
地下储气库技术概况
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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
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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
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3·7 含水层型储气库的建设程 序
• 进行泵抽水试验(pump test)，据此评价含水层 储气区的原始渗透性，并判断水是否能穿过盖层。 • 分阶段试注天然气，测试注气过程中地下水的 运移规律、气体漏失及压力变化等情况，在此基 础上找出储气库的合理注气参数及运行条件。 • 制定储气库的运行方案，进入正式运行阶段。
3·5 含水层型储气库的特点 主要缺点：
•垫层气比例高，一般占总储气容量的50%～60%。 •有一定数量的气漏失在地层中，漏失量一般控制 在储气量的3%以内。 •建库工程量大、投资高，运行费用也高 。
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3·6 含水层型储气库的选址条 • 有件一个聚集天然气的地下构造，构造内无断层。
• 储气岩层孔隙度通常为12%～25%，渗透率一般 应大于0.5μm2 。最合适的岩石种类有：砂层、纯 砂岩、石灰岩、白云岩和白垩土。
•有一个充满水的低渗透率盖层。盖层通常为页岩。
• 含水层深度一般不小于305m。
• 地下水完全包围储气空间。
• 储气含水层与生活/工业用水或其它水源不联通。
• 储气含水层无地面露头，对地面水体及环境不会 造成不良影响和污染 。
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3·7 含水层型储气库的建设程 • 水序文地质和工程地质勘察 。
• 三维地震勘探或重力勘探，了解含水层构造形态 及有关地质参数。 • 钻井取岩芯，对岩芯进行化验、测试和分析，并 对探井进行各种测试，以验证、核实含水层的构造 形态及有关地质参数。 • 建立储气库的地质构造模型，对储气库工程进行 可行性研究。 • 钻井(包括生产井和观测井)及地面系统建设 。
田动态资料，从而为储气库优化运行提供依据。
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3·3 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 。
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4·2 储气盐穴的类型
• 采盐盐穴 优点：节省造穴工程量，建库时间短、费用低。 缺点：建库时需对盐穴井位、井身结构、井筒 和套管的规格与材质、固井质量、盐穴顶部和 底部预留盐岩厚度、盐穴几何形状与尺寸、盐 穴容积等方面进行全面检查和论证，而且即使 论证的结论为可行，也要对原有盐穴及其配套 设施做必要的调整、改造、更换和修补。 • 专用盐穴 优点：质量好，能最大限度满足调峰要求。 缺点：造穴工程量大，建库时间长、费用高。
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3·4 枯竭油田型储气库的特点
地质构造、储气原理、建造步骤及运行特 性均类似于枯竭气田/凝析气田型储气库， 同时也具备枯竭气田型储气库的某些优点。
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主要缺点
• 要把部分油井改造为天然气注/采井。 • 要把原油集输系统改造为天然气集输系统。 • 采气过程中会携带出轻质油，需配套新建轻质油
脱出及回收系统。 • 部分天然气会溶解于储层中残余的原油中。 • 储层中油、气、水三相流动可能降低其渗透性。 • 建库周期较长，需试注、试采、检验和考核。 • 建库费用较高。
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孔隙型地下储气库的构造
枯竭气田是地下储气库的首选对象，也可把 半枯竭气田转换为地下储气库。
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3·2 枯竭气田型和凝析气田型储气库的优点
• 储气空间大，并具有良好的渗滤条件。 • 具有良好的圈闭条件，储气安全性、可靠性高。 • 可利用气田中未采尽的天然气作为垫层气。 • 储气压力高、储气量大，特别适合季节性调峰。 • 勿需地质勘探。 •可利用原有部分气井和地面设施，建库投资较低。 • 试注/采把握大，建库风险小且周期较短。 • 可充分利用原气田的地质资料和开采过程中积累的气
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3·5 含水层型储气库的特点
基本原理：用注入的天然气驱替含水层孔隙 中的水。在由盖层封闭起来的储气构造中， 实际占用的储气空间随储气量变化。 主要优点：寻找库址的地理范围大，在找不 到合适的枯竭油气田时，大型含水层不失为 季节性调峰和战略储气库的一种可行选择。
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3·5 含水层型储气库的特点 主要缺点：
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3·8 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 493.45×10-
3μm2)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%。
• 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。
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
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四、盐穴型地下储气库
4·1 盐矿藏的形态 • 大范围蒸发盐层，在志留纪(Silurian age) 地层中就存在这种盐层。 • 盐丘(dome)，例如美国的墨西哥湾沿岸地区 就存在这种盐层。
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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
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三、孔隙型地下储气库
3·1 地质构造的一般要求 •具有积聚气体的能力。 •储气空间为多孔岩层，且气体可通过气井
进/出该空间。 •储气空间渗透率不低于0.2μm2,孔隙率不 低于10%,厚度不小于4米。 •有充水的盖岩层，防止气体向上泄漏。 •具有较大深度，因而可达到较高储气压力。 •储气区四周被水包围以防气体泄漏。
地下储气库技术概况
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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
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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
15
3·7 含水层型储气库的建设程 序
• 进行泵抽水试验(pump test)，据此评价含水层 储气区的原始渗透性，并判断水是否能穿过盖层。 • 分阶段试注天然气，测试注气过程中地下水的 运移规律、气体漏失及压力变化等情况，在此基 础上找出储气库的合理注气参数及运行条件。 • 制定储气库的运行方案，进入正式运行阶段。