地下储气库

3）对大型长输管道的补充；
4）战略储备； 5）进行商业运作，可获得良好的经济效益。
5
1 发展历程
1915：加拿大首次在安大略省WELLAND气田实验储气
1916：美国在纽约BUFFALO附近的ZOAR的枯竭气田利用气层
储气 1954：美国在CALG的纽约城气田首次利用油田储气
1958：美国在肯塔基首次利用含水层储气
目前五座地下储气库正在紧张的建设之中，其中XX地区的三座储气 库设计工作气量可达到7.5亿方；长三角地区两座储气库设计工作气量 可以达到19.6亿方。
24
2
国内地下储气库研究现状
（3） 准备建设的储气库
目前正在开展研究的储气库建设目标主要有XX地区的苏桥储气库群、 雁翎储气库、孙虎储气库和东北地区的双6储气库。
类型 枯竭 油气藏 储存介质
原始饱和油 气水的孔隙 性渗透地层
储存方法
由注入气体把 原始液体加压 并驱动
工作原理
气体压缩膨胀及 液体的可压缩性 结合流动特点注 入采出 气体压缩膨胀及 液体的可压缩性 结合流动特点注 入采出
优越性
储气量大， 可利用油气 田原有设施
缺点
地面处理要 求高，垫气 量大，部分 垫气无法回 收
任11山头4个油气藏油藏具备改建为地下储气库的条件。
31
2 储气库研究工作历程
1998年-2000年，开展了京58油藏改建储气库的研究工
作。2004年，根据股份公司的要求，由XX油田组织开展任
11、京58油藏和文23气藏改建储气库可行性研究工作。XX 油田公司组织XX油田勘探开发研究院、采油工艺研究院、
性研究工作已经完成，并于2008年4月～18日通过了股份
公司组织的专家审查。
33
2 储气库研究工作历程
截止到目前，根据股份公司的要求和北京华油天然
气有限公司的委托，完成了文23、永22、京51气藏和任
11裂缝性潜山油藏改建地下储气库的可行性研究工作， 目前正在开展苏1、苏20气藏改建储气库的可行性研究 工作；完成了永22、京51气藏改建储气库的初步设计工 作，并承担了京58、永22和京51储气库的现场跟踪实施
33% 26%
奥地利
意大利
13
1 国外地下储气库现状
由于地下储气库在调峰和保障供气安全上具有不可 替代的作用,因而地下储气库的建设受到许多国家的重 视,天然气生产和消费大国都把地下储气库的建设作为 整个天然气上下游一体化利用的一个重要组成部分进 行总体规划。
欧美国家都在不断加大储气库的建设力度,增大储
任丘
陕京二线
30
2 储气库研究工作历程
作为保障陕甘宁天然气安全平稳供应北京的配套工程，
XX油田从上世纪90年代初，就开始了油气藏改建地下储气 库的相关研究工作，初期主要是储气库的筛选工作，筛选 范围覆盖了XX北部的廊固凹陷及中部的饶阳凹陷，共有油 气藏94个，其中油藏60个。认为文23、顾辛庄、京58以及
序号 1 2 3 4 5 6 7 规划 库址 苏4 雁翎 苏1 苏20 文23 孙虎 双6 研究程度 正在开展可研 正在开展可研 正在开展可研 正在开展可研 完成可研 存在问题及建库风险 埋藏深，储层为低孔低渗的碳酸岩，投资较高 构造幅度低，建库周期长，投资较高 埋藏深，储层为低孔低渗的碳酸岩，投资较高 规模小，不宜单独建库 文23-6X井下有落物，修井难度大
三、XX油田特点 四、XX储气库研究历程 五、XX储气库研究现状 六、XX储气库目标的特殊性 七、问题与发展
27
2、面临问题
（3）油藏埋藏深，纵向上含油井段长，层间差异大 潜山油藏。埋深一般在3500米左右，最深的苏桥油气田 达到5000米。
砂岩油藏。油藏埋深一般为2500～3300米，最深的留7039断块井深达到3700米。纵向上含油井段长，层间差异 性大，如岔河集油田部分含油井段长达500米，渗透率级 差10倍以上。
月 度
2006年~2008年中石油天然气产量运行曲线
21
2
国内地下储气库研究现状
（1）已建储气库 1975年大庆喇嘛甸油田北块萨1组气层建成地
下储气库，设计日注采气10万方/日，1983年开始 注气运行。1999年喇嘛甸储气库扩建，日注采气能 力提高到60万方/日，年调峰量1亿方。
22
2
国内地下储气库研究现状
（2）含水层构造：利用地下密闭的含水层构造通过注气驱水
形成人造气藏。
泥岩盖层 砂岩储层
水层
8
2 基本类型
（3）盐穴地下储气库：在地下盐层或盐丘中利用水溶开采方 式形成地下洞穴并储存油气。
（4）矿坑及岩洞地下储气库：利用废弃的采矿洞穴改建的地 下储气库或在山体中开凿的岩洞建设的地下储气库。
9
不同类型储气库技术对比
15
截止2002年
16
废矿坑 4 0.63% 盐穴 61 9.62%
岩洞 1 0.16%
水层 74 11.67%
油气藏 494 77.92%
各种类型地下储气库数量及所占比例
17
• •
过去的30年是地下储气库迅速发展的30年 欧洲和中亚的储气库带动世界储气库工业的发展
18
不同储气方式投资对比表
设计 工作气量 108m3
6 1.9 11 4.7 4.17 2.57 30.34
2008年达到 工作气量108m3 6 1.2 5.5 1.6 1.9 1 17.2
2008年达到最 大日采气能 104m3
1000 300 900 600 200 100 3100
23
2
国内地下储气库研究现状
（2） 正建储气库
19
2
国内地下储气库研究现状
在近几年天然气快速发展的基础上，随着进口气量的
迅速增长，中石油天然气即将进入跨越式发展的新阶段，
与此同时也将面临更大范围、更大规模的调峰和应急问
题。 2010年国外气引进后，储气库调峰将成为重要的供气 安全保证手段。因此，有必要进行统筹规划，加快储气 库的筛选和建设，确保安全平稳供气。
XX石油管理局钻井工艺研究院、CPEXX油田分公司和中石油
廊坊分院等单位开展了研究工作。
32
2 储气库研究工作历程
2006年，根据集团公司原副总经理苏树林的要求，
对XX油田范围内可作为储气库的潜山（含油气、含水）
进行了筛选，确定在苏4潜山气藏、雁翎潜山油藏和孙虎 潜山开展改建储气库的可行性研究，在鄚3、留北、龙虎 庄潜山油藏和苏1、苏49、苏20气藏以及高阳潜山开展改 建储气库的预可行性研究工作。由XX油田承担的预可行
研究工作。
34
提纲
一、什么是地下储气库？ 二、目前发展现状
三、XX油田特点 四、XX储气库研究历程 五、XX储气库研究现状 六、XX储气库目标的特殊性 七、问题与发展
35
1
研究工作现状
改建地下储气库建设工作步骤大体可分为：
目标筛选 预可研 可研
现场施工
初设
运行
36
1
研究工作现状
XX油田自1994 年至今陆续开展了 已开发油气藏改建 地下储气库的筛选、 预可研、可研、初 设以及施工图设计 等相关研究工作。
1959：前苏联建成第一个盐层地下储气库 1961：在美国首次利用盐穴储气 1963：在美国克罗拉多DENVER附近首次利用废矿储气 目前：各种类型储气库均针对性的使用
6
2 基本类型
（1）废弃油气藏：利用原有的已经枯竭的油田或气田改建，是 最容易建库的一种类型。
泥岩盖层 砂岩储层
油气 层
7
2 基本类型
12
1 国外地下储气库现状
目前全球范围内地下储气库已经成为调峰和应急的主要 方式，储气库工作气量占总消费量比例平均为15%左右， 美国16%，俄罗斯22%。中石油应急调峰能力非常薄弱， 2008年底储气库工作气量约17亿方，不到总商品气量的3%。
40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 俄罗斯 美国 德国 法国 22% 16% 15% 28%
供气的不稳定性与安全平稳供气要求之间的矛盾。
3
一、什么是地下储气库？
天然气地下储气库的出现基于两个事实：
一是天然气工业有较大的发展；
二是天然气的用户有较大的增加。
目前为止，天然气地下储气库的发展已将近
一个世纪，并已逐渐形成一门独立的学科。
4
一、什么是地下储气库？
地下储气库的作用主要有：
1）安全供气。供气系统的维护与维修及管线不可抗 力的毁损在所难免，充沛的气源可保证安全应急供气； 2）平稳供气。满足年调峰、季节调峰、日调峰的波 动需求；
三维地震的采集、 储盖层参数及分布情况不清，需钻资料井 处理、解释 正在开展可研
25
2
国内地下储气库研究现状
（4） 研究技术现状
1）气藏改建地下储气库技术基本成熟
2）枯竭油藏改建地下储气库技术正在摸索之中
3）盐穴储气库的研究取得了进步
4）水层储气库的研究刚开始起步
26
提纲
一、什么是地下储气库？ 二、目前发展现状
京津地区目前有6座用于城市调峰的地下储气库，都位于大港板桥 油气区，设计工作气量30.3亿方，目前实际达到的工作气量为17亿方。 目前投产时间最早的大张坨储气库也只运行了八个完整注采周期。
京、津地区储气库建设情况表
储气库 大张坨 板876 板中北 板中南 板808 板828 合计 设计 库容量108m3 16 4.65 24.48 9.7 7.63 4.69 67.15
气量,除了常规的调峰应急外,已经开始研究建立天然 气的战略储备。美国已经就长输管网地下储气库建立
相关的法律加以约束,欧洲国家也有立法的趋势。
14
1 国外地下储气库现状
目前在全世界范围内已建的储气库主要以枯竭油气
藏和含水层建库为主，而利用盐穴、废弃矿坑建库因条
件限制数量较少。 目前，世界上共建有地下储气库约634座，总工作气 量约3400亿方，共有气库采气井23000口。世界用气量 约23000亿方，其中约15%由地下储气库进行调节。
用途
季节调 峰与战 略储备
含水层
原始饱和水 的孔隙性渗 透地层
由注入气体把 原始液体加压 并驱动
储气量大
勘探风险大， 垫气不能完 同上 全回收 卤水排放处 理困难，有 可能出现漏 气 易发生漏气 现象，容量 小
盐穴 废矿
利用水溶形 成的洞穴 采矿后形成 的洞穴
气体压缩挤出 卤水 充水后用气体 压缩挤出水
气体压缩与膨胀
工作气量比 例高，可完 全回收垫气 同上
日、周、 季节调 峰 同上
气体压缩与膨胀
10
提纲
一、什么是地下储气库？ 二、目前发展现状
三、XX油田特点 四、XX储气库研究历程 五、XX储气库研究现状 六、XX储气库目标的特殊性 七、问题与发展
11
1 国外地下储气库现状
欧洲天然气月度产量变化曲线
地下储气库
提纲
一、什么是地下储气库？ 二、目前发展现状
三、XX油田特点 四、XX储气库研究历程 五、XX储气库研究现状 六、XX储气库目标的特殊性 七、问题与发展
2
一、什么是地下储气库？
地下储气库是将从天然气田采出的天然气重新注如入地
下可以保存气体的空间而形成的一种人工气田或气藏。 天然气具有热值高、环境污染小和经济效益高等方面的 优点，但由于天然气生产和消费的特殊性，在天然气的供应 和消费之间存在着可靠、安全、平衡和连续供气与消费需求 量在时间上不均衡的固有矛盾 储气库作为一种安全供气、调峰的手段和方法，目前被 世界各国开发利用天然气时所广泛采用，它可以很好的解决
20
2
国内地下储气库研究现状
峰谷差：2006年2500万方/日、2007年2800万方/日、2008年
2700万方/日，峰谷差基本都在1.2倍以上
21000 19000
月日均产量（万方）
中石油产量波动状况
2006年 2007年 2008年
17000 15000 13000 11000 9000 7000 5000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
源自文库28
提纲
一、什么是地下储气库？ 二、目前发展现状
三、XX油田特点 四、XX储气库研究历程 五、XX储气库研究现状 六、XX储气库目标的特殊性 七、问题与发展
29
1
地理位置
陕京线
XX油田位于北京南100多 公里，地理位置极其优越， 随着北京市气化率的不断提 高，对天然气的需求量显著 增加。 为了解决陕京二线的供 气安全和季节调峰问题，需 要在北京附近建设一些易注 易采的地下储气库。 为此，设计的陕京二线 经过XX油田。
储气方式 枯竭油气田 地下 储气 含水层储气库 盐穴储气 液化天然气（LNG）储存 高压球罐储气 高压管网储气 投资费用（元/米3储气量） 0.4～2.1 2.5～4.2 3.3～5.8 40～50 400～500 300～400
与其它各种储气调峰方式的建设投资比较，利用地下储 气库储气最为经济，其中又以建设枯竭油气藏地下储气库 建设投资最低。