试析地下储气库建设技术研究现状及建议

试析地下储气库建设技术研究现状及建议

发表时间：2019-04-03T11:40:30.793Z 来源：《建筑模拟》2019年第2期作者：张世强李东明宋光东

[导读] 地下储气库发展历史悠久，欧美国家的建设历史已经超过了一个世纪，全球范围内的储气库建设总量也达到了一定规模。

张世强李东明宋光东

管道局第五工程公司电气仪表工程分公司河北任丘 062552

摘要：地下储气库发展历史悠久，欧美国家的建设历史已经超过了一个世纪，全球范围内的储气库建设总量也达到了一定规模。但是，由于我国工业发展历史较短，在能源调供管理上也存在经验不足的状况，所以对地下储气库等能源储存管理单位的建设也相对不足。总而言之，我国地下储气库的发展任重道远，如果想要实现长远、有序的发展，必然需要对其发展趋势进行深入了解，而了解目前国际总体发展趋势就显得尤为必要。

关键词：地下储气库；建设技术；研究现状；建议

引言

如今，我国可利用能源相对匮乏，所以天然气生产调峰以及天然气资源储备的重要性不言而喻，而地下储气库是其生产调峰以及资源储备的最佳手段，并且能够保证天然气的安全供应，目前我国在天然气储气库技术的研究并不完善，需要相关从业人员积极探索与创新。 1中国地下储气库发展面临的主要问题

1.1复杂环境修建苦难

我国天然气资源主要集中在西部地区，但是西部地区经济落后，地质环境复杂，在修建过程中必然会受到地形与社会经济方面的阻碍，由此便会在很大程度上增加储气库修建的成本与风险。另外，综合我国地下储气库技术的发展状况来看，复杂地质环境的建库需要还远远无法得到满足。

1.2调峰上限不足

我国储气技术发展时间相对较短。所以，储气库在数量和规模方面还有所不足，这也就导致储气运营能力与实际调峰需要不匹配的状况产生。根据相关数据表示，我国储气库调峰能力不到5%，而国际认为的合理调峰应该保持在11%；另外，随着我国天然气开发量的不断增加，现阶段的调峰能力百分比还将继续降低。由此也可以认识到我国储气库建设的紧迫性。

1.3市场竞争不足

缺乏市场竞争是储气库市场发展受限的主要原因。储气库的建设、运营等环节都在国有企业的掌控之下，社会资本无法进入其中。在这种状况的长期影响下，我国储气库市场竞争力整体不强，在技术更新方面需求不大，而这也就导致储气库发展受到限制。

1.4运营机制不成熟

运营机制不成熟是发展过程中的又一难题，储气库管理建设不足直接导致运营能力低下的状况产生，相关单位如果不能对成本与效益进行有效处理，必然会导致储气库的运营举步维艰。

1.5相关政策措施缺乏可执行性规定

为了推动储气库发展，我国在政策方面给予了极大支持，但是从事储气库发展状况来看却并不理想。究其原因，可以认识到相关政策的实施没有落到实处。一方面，政策本身存在缺陷，对于支持行为没有明确进行规定，而这也就导致相关部门无法进行有效工作；另一方面，政策的执行没有受到监管，久而久之也就难以发挥实际效用。

2地下储气库建设技术要点

2.1枯竭油气藏气库的建库技术

我国在枯竭油气藏建库的技术已经比较成熟，已经研发出了一系列相关的技术，其主要有：一、地质方案设计技术。二、废弃井封井技术。三、钻井、固井、完井技术。四、钻井液技术。五、储层保护技术。六、工程配套技术等。我国科研人员，在本国枯竭油气藏特殊性的基础上，进行了大量建库工程配套技术的研发，让我国的建库技术有了非常大的发展。我国目前在枯竭油气藏运行、管理和维护方面的研究上还处于探索的阶段，各种技术依然非常不成熟。陶卫方等学者对储气库的调峰方式进行了优化，有效改善了一些气酷调峰难的问题。丁国生等学者设计了一整套的修井工艺，有效解决了储气库在维护管理中出现的一些难题。

2.2盐穴储气库技术

溶腔技术。通过大量的实验验证发现，溶腔过程的溶解角度的变化，往往对溶解速率造成不同的影响，当溶解角度为45度时，溶解速度达到最大值。我国袁进平研究的喷嘴式、延伸喷嘴式、软管式促溶工具，在很多储气库开发应用的过程中，已经取得了成功。国内对溶腔形状控制的研究，一般采用的是模拟实验仿真的方法，其主要应用的有岩盐溶蚀模拟技术、对流扩散模拟技术和单井形态控制技术。尤其在解决溶腔溶解过程中的泥质夹层垮塌这一技术难题上，也取得了很大的进步。

在相关盐腔稳定性研究中，也取得了很大的突破，但还没有形成完善的稳定性评价指标。根据相关盐层破坏的模拟实验表明，如果岩盐结构表面有裂纹产生，其经常为柱状的。夹层部分为压拉破坏，其表现为由内到外的锥形剪裂。在稳定性研究的过程中，一般都会建立一个和真实岩盐受力分析相一致的数学模型，利用该模型来进行各种计算，有效得出盐腔的变形规律。随着技术的不断发展，建模技术越来越成熟，建模结果和真实结果越来越相近。目前，国内的稳定性评价指标上还没有完全统一起来，这主要是由于我国地质条件相对比较复杂，地质构造变化非常快，各地岩盐也存在着较大的差别，难以只用一种评价指标来进行衡量。

密封性能分析。为了研究盐腔的密封性能，主要采用的是实验分析和建模分析两种手段。国外主要根据空间的结构和大小变化的情况，来分析出造成密封性降低的原因，并进行大量的实验来进行验证。我国在相关的研究上，主要侧重于盐穴储气库夹层的特点的研究，利用实验模拟的方法来对密封性进行研究，并取得了不错的研究结果。掌握了岩盐与夹层孔隙率与渗透率在气压作用下的变化规律，可以有效计算出地下储气库的最大储气压力。建立了含软弱夹层岩盐储气库的等效边界气流渗流模型，可以很好反映夹面层流的实际情况，可以有效得出气库天然气的渗透规律。

2.3加强对储气库建设核心技术的攻关，高度重视储气库的安全管理

较之于国外，我国的储气库在技术上仍存在着不少的差距，例如缺乏高压大型注采核心技术与装备、注气压缩机仍需依赖进口等，这

就对钻完井等建库工程提出了更高的技术要求。由此提出建议：①中石化储气库建设具有自身的特点，并且不同类型的储气库现有技术水平也参差不齐，应立足国内建库规划及选址情况，将有效的科研力量合理应用并集中在关键技术攻关上，要加强储气库地质工程评价、注排机理以及低成本储气库监测技术等方面的研究；②学习、借鉴国外储气库建设的先进技术和经验，对适宜中石化储气库地质特点的核心技术进行攻关，以储层渗流为核心、井筒－地面为约束条件等，加强数值模拟技术的运用，建成集地下、地面于一体的三维仿真数值模拟数字化储气库，两化融合，实现储气库地下—井筒—地面一体化的设计、运行、管理；③加强政府、企业、高校间的合作，促进知识、技术和人才的有效集成，建立一种长期稳定、合作共赢的产、学、研产业联盟和利益共同体；④在国际合作方面，与美国、法国、德国等国家和地区建立学术交流与合作关系，加强学术和信息交流，开展更多的联合研究项目，以期及早解决相关技术难题。

结束语随着我国经济的不断发展，对天然气的需要量不断增加，这对储气库建设提出了更高的要求。针对当前在各种技术上的不足，除了应该努力将国外先进的技术引入到国内外，还应该加强本国相关技术的研究力度，并加强相关储气库管理体系的研究。

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