楊海軍 周冬林 杜玉潔 姜海濤 于青青 張凱峰

1. 中國(guó)石油天然氣股份有限公司鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)技術(shù)研究中心；2. 華北石油管理局有限公司江蘇儲(chǔ)氣庫(kù)分公司

自金壇儲(chǔ)氣庫(kù)建成以來，國(guó)內(nèi)已經(jīng)形成了較為成熟的鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)和運(yùn)行管理配套技術(shù)［1］。雖然國(guó)內(nèi)儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)取得很大進(jìn)步，但建設(shè)成本高、工作氣量低仍是中國(guó)儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)面臨的難題［2］。其中，墊底氣是造成儲(chǔ)氣庫(kù)工作氣量低的重要原因之一。為保持鹽腔穩(wěn)定、防止腔體收縮坍塌，必須保留一部分天然氣作為鹽穴墊底氣。在鹽穴長(zhǎng)期運(yùn)行過程中，墊底氣始終不能被采出利用而實(shí)際上成為 “死氣”，而且鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)墊底氣量較大，平均占總庫(kù)容的比例約為45%左右，是儲(chǔ)氣庫(kù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)中的高敏感性因素，顯著高于地面投資和經(jīng)營(yíng)成本的敏感性［3］，以一個(gè)總庫(kù)容20×108m3的儲(chǔ)氣庫(kù)為例，其地下總墊底氣量就達(dá)9×108m3，按照天然氣門站價(jià)格約2 元/ m3計(jì)算，項(xiàng)目初期投入沉沒資金多達(dá)18 億元，導(dǎo)致項(xiàng)目盈利能力指標(biāo)偏低，影響和制約我國(guó)地下儲(chǔ)氣庫(kù)的發(fā)展［4］。

為減少儲(chǔ)氣庫(kù)墊底氣量，同時(shí)保障鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)安全運(yùn)行，一直以來研究的方向都是不斷探索腔體的承壓能力，降低儲(chǔ)氣庫(kù)的運(yùn)行壓力下限能夠增加儲(chǔ)氣庫(kù)工作氣量［5］，采用水平井鉆井、大井眼、巖石酸化處理技術(shù)以提高最大儲(chǔ)氣壓力，可以提高儲(chǔ)氣庫(kù)的儲(chǔ)量［6］，采用CO2作為墊底氣能夠有效增加庫(kù)容，但需要關(guān)注其與天然氣的混合問題［7］。上述方法都無法從本質(zhì)上解決墊底氣帶來的鹽穴腔體體積利用率低、墊底氣投資成本高等問題。基于鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)和注氣排鹵技術(shù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)無墊底氣技術(shù)。該技術(shù)是以飽和鹵水和天然氣共同發(fā)揮墊底作用，可以大幅度提高天然氣采出程度，理論上可將鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)庫(kù)容全部轉(zhuǎn)換為工作氣，該技術(shù)既可以實(shí)現(xiàn)鹽穴零墊底氣，又能夠始終保持鹽穴內(nèi)部較高的運(yùn)行壓力，不僅可以降低工程投資，提高鹽穴的利用效率，也能夠使在2 000 m 以下建設(shè)鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)成為現(xiàn)實(shí)。雖然該技術(shù)尚未付諸實(shí)踐，但針對(duì)該技術(shù)進(jìn)行技術(shù)探討以期實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，必將對(duì)鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)產(chǎn)生巨大影響。

1 無墊底氣技術(shù)方案

無墊底氣技術(shù)是一種可以將鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)全部庫(kù)容轉(zhuǎn)化為工作氣的儲(chǔ)氣庫(kù)注采運(yùn)行技術(shù)，即對(duì)鹽穴注氣時(shí)用天然氣置換出腔體內(nèi)部的鹵水，當(dāng)采氣時(shí)用鹵水置換出腔體內(nèi)部的天然氣，鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)運(yùn)行過程中無墊底氣，腔內(nèi)所有天然氣均為工作氣。目前國(guó)內(nèi)外儲(chǔ)氣庫(kù)墊底介質(zhì)主要是天然氣，即始終利用天然氣維持腔內(nèi)壓力。實(shí)際上鹵水也可以作為墊底介質(zhì)，在鹽腔造腔過程中，腔內(nèi)的鹵水就已經(jīng)承壓，保證了腔體在造腔過程中的穩(wěn)定，同樣發(fā)揮了墊底氣的作用，直到在造腔結(jié)束后通過注氣排鹵的方式將鹵水排出。無墊底氣技術(shù)改變了常規(guī)技術(shù)下單一利用天然氣作為墊底氣介質(zhì)的方法，而是循環(huán)利用天然氣和鹵水作為腔體墊底介質(zhì)。

無墊底氣技術(shù)是在采氣的同時(shí)向腔內(nèi)注入飽和鹵水，注入過程中鹵水和天然氣共同發(fā)揮墊底作用，維持腔內(nèi)壓力。隨著采氣量的不斷加大，腔內(nèi)天然氣量逐漸減少，鹵水不斷增多，直到采出全部天然氣為止。注氣運(yùn)行時(shí)，等同于常規(guī)技術(shù)的首次注氣排鹵工程，注氣時(shí)排出腔內(nèi)鹵水，隨著注氣量的增加腔內(nèi)氣體不斷增多鹵水不斷減少，直到排鹵結(jié)束，腔體壓力達(dá)到最高運(yùn)行壓力為止。無墊底氣技術(shù)循環(huán)上述注氣采鹵和采氣注鹵兩個(gè)流程，運(yùn)行過程中天然氣和鹵水輪流驅(qū)替彼此。

1.1 注采完井工程

在造腔工程結(jié)束后，生產(chǎn)井需要采用兩套獨(dú)立的管柱完井，一個(gè)作為天然氣注采管，承擔(dān)天然氣注采功能，管柱通過井口連接注采氣地面管線和裝置，管柱下入深度應(yīng)達(dá)到腔頂?shù)奈恢茫硪粋€(gè)作為鹵水注采管，起到注采鹵水的作用，管柱通過井口與地面鹵水注采管線和裝置連接，管柱下入腔體底部，滿足最大限度采出鹵水的要求。

根據(jù)兩套管柱的設(shè)置方式，可以分為單井雙管法和雙井法兩種。單井雙管法是指天然氣注采管和鹵水注采管位于同一個(gè)井眼內(nèi)。采用單井雙管法時(shí)，需要單井的直徑較大，否則受井眼限制注采管管徑較小，影響天然氣和鹵水的注采速率。以?244.5 mm生產(chǎn)套管為例，井筒內(nèi)并列天然氣和鹵水兩套注采管，可以下入?73 mm 天然氣注采管和?88.9 mm 鹵水注采管，見圖1a。由于兩套管柱均處于高壓天然氣環(huán)境，因此均需采用氣密管柱，并安裝井下安全閥和封隔器等裝置。雙井法是指兩口井分別作為天然氣注采井和鹵水注采井，以?244.5 mm 套管為例，井筒內(nèi)可以部署?177.8 mm 天然氣注采管和?177.8 mm鹵水注采管，均采用氣密管柱并安裝井下安全閥和封隔器等裝置，見圖1b。兩口井的距離根據(jù)腔體實(shí)際情況而定，單腔注采運(yùn)行時(shí)兩井距離以10～15 m為宜，對(duì)流井采鹵老腔利用時(shí)，對(duì)流井可以分別改造為天然氣注采井和鹵水注采井。井位部署只需滿足注氣采鹵時(shí)能夠最大限度排出鹵水即可。因此，無論單井注采還是雙井注采，均能實(shí)現(xiàn)無墊底氣注采完井，顯然采用雙井法時(shí)注采管尺寸更大，能夠獲得更高的注入和采出速度，可以更有效地發(fā)揮鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)注采速度快的優(yōu)勢(shì)。

圖1 鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)無墊底氣技術(shù)注采完井方式Fig. 1 Injection/production well completion mode of the no cushion gas technology

1.2 運(yùn)行方式

注氣采鹵運(yùn)行過程中，類似于常規(guī)技術(shù)的注氣排鹵工程。通過注采氣井或者環(huán)空(雙管)向腔內(nèi)注入天然氣，通過鹵水井或中心管從腔內(nèi)采出鹵水，排出的鹵水經(jīng)過管線泵送至鹵水收集區(qū)，直至排出全部鹵水，然后繼續(xù)注氣，把腔體壓力增加到腔體上限運(yùn)行壓力。

采氣注鹵運(yùn)行過程中，通過注采氣井或者環(huán)空(雙管)采出天然氣，通過鹵水井或中心管向腔內(nèi)補(bǔ)充鹵水，保持腔內(nèi)壓力不低于腔體運(yùn)行所需的最低壓力，直至采出全部天然氣，最后把腔體壓力升高到腔體的上限壓力。

無墊底氣運(yùn)行不斷重復(fù)上述兩個(gè)流程，實(shí)現(xiàn)鹽穴內(nèi)天然氣全部采出。

在注氣采鹵末期，必須避免超排，防止氣液界面低于排鹵管柱的井底喇叭口，造成天然氣進(jìn)入排鹵柱出現(xiàn)井噴。在采氣注鹵末期，應(yīng)在腔頂保留部分氣體，防止鹵水進(jìn)入采氣井井筒內(nèi)造成套管腐蝕。因此注氣采鹵和采氣注鹵過程中，必須始終監(jiān)測(cè)氣液界面深度位置?，F(xiàn)有成熟的光纖界面監(jiān)測(cè)技術(shù)測(cè)量深度大、操作簡(jiǎn)單、可實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)［8］，能有效解決界面監(jiān)測(cè)問題。

1.3 地面配套設(shè)備

無墊底氣運(yùn)行時(shí)，天然氣地面配套設(shè)備與常規(guī)技術(shù)情況下相同，不同在于鹵水是循環(huán)利用的，在采氣時(shí)需將鹵水注入腔內(nèi)，注氣時(shí)將鹵水從腔內(nèi)排出。注入的鹵水可以來自鹽化公司儲(chǔ)罐、鹽礦企業(yè)采鹵老腔或者儲(chǔ)氣庫(kù)的造腔井，在采氣過程中，利用泵站將鹵水注入腔內(nèi)。注氣過程中，利用壓縮機(jī)向腔內(nèi)注入天然氣，利用采鹵井將鹵水從腔內(nèi)采出，地面可以通過多種方式處理存放，一是可以將鹵水輸送給鹽化公司的生產(chǎn)區(qū)或地面鹽池，二是可以注入地下高孔隙巖層當(dāng)中，見圖2。

圖2 鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)注氣采鹵和采氣注鹵運(yùn)行示意圖Fig. 2 Sketch of gas injection & brine discharge and gas production & brine injection

2 無墊底氣技術(shù)主要優(yōu)勢(shì)

2.1 可以實(shí)現(xiàn)腔體利用效率最大化

常規(guī)運(yùn)行條件下，在首次注氣排鹵工程結(jié)束后，腔體充滿天然氣進(jìn)入投產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)。采氣過程中，隨著天然氣的采出，腔內(nèi)壓力不斷下降。隨著天然氣的持續(xù)采出，使得腔內(nèi)壓力持續(xù)下降至運(yùn)行壓力下限時(shí)必須停止采氣，此時(shí)累計(jì)采出的天然氣量即為腔體的工作氣量，腔內(nèi)剩余氣量即為墊底氣，約占庫(kù)容的45%。注氣過程中，隨著天然氣不斷注入，腔內(nèi)壓力不斷上升，直至最高運(yùn)行壓力時(shí)停止注氣。

常規(guī)技術(shù)條件下，在腔體整個(gè)運(yùn)行生命周期中，腔體不斷重復(fù)上述注氣和采氣流程，單個(gè)注氣和采氣流程內(nèi)實(shí)際天然氣一次吞吐量?jī)H為庫(kù)容量的55%，一個(gè)注采周期內(nèi)，腔內(nèi)天然氣量與庫(kù)容之比在45%至100%之間不斷變化，儲(chǔ)氣庫(kù)利用效率較低。

無墊底氣運(yùn)行技術(shù)是在注采天然氣的同時(shí)同步注采鹵水。采氣過程中，同步注入鹵水維持腔內(nèi)壓力以發(fā)揮墊底作用，當(dāng)累計(jì)注入鹵水量等于腔體有效體積時(shí)腔體充滿鹵水，腔內(nèi)天然氣被全部采出，實(shí)現(xiàn)了工作氣量最大化。注氣過程中，同步采出腔內(nèi)鹵水，等同于常規(guī)技術(shù)條件下的首次注氣排鹵工程。無墊底氣運(yùn)行技術(shù)下，腔體不斷重復(fù)采氣注鹵和注氣排鹵兩個(gè)流程，單個(gè)流程腔體天然氣吞吐量為庫(kù)容量的100%。一個(gè)注采運(yùn)行周期內(nèi)，腔內(nèi)天然氣量與庫(kù)容之比在0%至100%之間變化，大幅度提高了鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)的利用效率。

2.2 可以降低儲(chǔ)氣庫(kù)工程建設(shè)成本

儲(chǔ)氣庫(kù)工程經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的一個(gè)重要指標(biāo)是單方工作氣成本，即儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)工程每形成1 m3工作氣需要投入的資金，其值為工程建設(shè)投資與儲(chǔ)氣庫(kù)工作氣量之比，這一比值越小則反映工程建設(shè)效益越好。

儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)工程的服役壽命一般大于30 a，由于墊底氣在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中無法采出，因此必須列入工程建設(shè)成本，墊底氣費(fèi)用與地下工程費(fèi)用、地面工程費(fèi)用和其他費(fèi)用4 個(gè)部分共同組成鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)工程的投資，其中墊底氣費(fèi)用與墊底氣量和天然氣門站價(jià)格有關(guān)，墊底氣量越大，墊底氣費(fèi)用越高。

根據(jù)金壇、平頂山、淮安等鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)和前期評(píng)價(jià)結(jié)果，墊底氣費(fèi)用在工程項(xiàng)目總投資當(dāng)中的占比高達(dá)35%～40%左右，這部分巨額資金必須在儲(chǔ)氣庫(kù)投產(chǎn)之初就全部一次性投入，常規(guī)運(yùn)行條件下，整個(gè)儲(chǔ)氣庫(kù)生命周期內(nèi)均無法動(dòng)用，巨額資金沉睡地下無法產(chǎn)生效益，對(duì)儲(chǔ)氣庫(kù)工程項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)造成很大影響。

無墊底氣技術(shù)條件下，墊底氣不復(fù)存在，相對(duì)于常規(guī)運(yùn)行方式下，工程建設(shè)投資免去了墊底氣費(fèi)用，墊底氣全部轉(zhuǎn)換為工作氣，大幅度提高了儲(chǔ)氣庫(kù)的工作氣量，此消彼長(zhǎng)之下，無墊底氣運(yùn)行可以使單方工作氣成本較常規(guī)技術(shù)條件下大幅度降低。

2.3 可以降低鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)地質(zhì)門檻

鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)對(duì)鹽礦地質(zhì)條件有一定要求，具體對(duì)鹽層的構(gòu)造位置、埋藏深度、鹽層厚度和品位都有一定的門檻。常規(guī)技術(shù)條件下，一般認(rèn)為埋藏深度不宜大于2 000 m，鹽層厚度不宜小于120 m，鹽巖不溶物含量不宜高于30%。

我國(guó)鹽礦多在層狀鹽巖地層中產(chǎn)出，整體具有鹽層單層厚度小、不溶物含量高、埋藏深度變化大的特點(diǎn)。在這一大背景下，常規(guī)技術(shù)要求的鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)建庫(kù)地質(zhì)門檻近乎苛刻，進(jìn)一步加快鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)速度、利用復(fù)雜鹽層條件建設(shè)鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)是我國(guó)必須面臨的現(xiàn)實(shí)問題。

無墊底氣技術(shù)實(shí)現(xiàn)了腔體利用效率最大化，在滿足同樣儲(chǔ)氣能力的條件下僅需要較小的腔體體積就可以實(shí)現(xiàn)，對(duì)腔體的體積要求僅為常規(guī)條件下的60%左右。在厚度薄、不溶物含量高的鹽層中，建成體積更小的腔體即可發(fā)揮常規(guī)運(yùn)行條件下大體積腔體同等的儲(chǔ)氣能力，因此對(duì)建庫(kù)區(qū)塊的鹽層厚度、不溶物含量、埋藏深度等參數(shù)門檻均可以放寬，可以實(shí)現(xiàn)在更薄鹽層、更高不溶物含量、更深鹽層中建設(shè)儲(chǔ)氣庫(kù)，增強(qiáng)我國(guó)層狀鹽巖地層儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)的適用性，同時(shí)建腔體積小有利于縮短造腔時(shí)間，有效加快鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)速度。

2.4 有利于腔體穩(wěn)定運(yùn)行

鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)運(yùn)行過程中，周期注采造腔腔內(nèi)壓力在最高運(yùn)行壓力和最低運(yùn)行壓力直接交替變化。鹽腔內(nèi)壓對(duì)儲(chǔ)氣庫(kù)體積收縮率影響很大，溶腔收縮率隨著內(nèi)壓增大而減?。?］，儲(chǔ)氣庫(kù)運(yùn)行不宜長(zhǎng)期低壓運(yùn)行［10］。常規(guī)運(yùn)行條件下腔體的最低運(yùn)行壓力是根據(jù)腔體所處的應(yīng)力環(huán)境以及腔體本身的結(jié)構(gòu)力學(xué)性質(zhì)，按照一定的運(yùn)行方式經(jīng)過數(shù)值模擬計(jì)算得到的，金壇鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)最小運(yùn)行壓力梯度為0.007 MPa/m［11］。

相對(duì)于常規(guī)運(yùn)行，無墊底氣運(yùn)行下腔內(nèi)壓力不低于飽和鹵水形成的靜壓，其壓力梯度始終不低于0.012 MPa/m(取飽和鹵水密度1.26 g/cm3)，顯著大于常規(guī)運(yùn)行時(shí)腔體下限壓力梯度，腔體平均內(nèi)壓始終保持相對(duì)較高水平，更有利于腔體保持穩(wěn)定。

3 案例

3.1 淮安鹽礦薄鹽層建庫(kù)

淮安鹽礦鹽層含鹽地層頂面埋深1 000～2 500 m，構(gòu)造形態(tài)比較簡(jiǎn)單，整體上表現(xiàn)為一個(gè)向東南傾沒的單斜形態(tài)。含鹽地層厚度37.5～169.5 m，平均厚度123.9 m，其中鹽層累計(jì)厚度29.1～124.1 m，平均厚度91.3 m，鹽層厚度較薄。地層巖性由鹽巖、含鹽泥巖、泥巖、鈣芒硝、無水芒硝組成，NaCl 含量一般為66.0%～79.2%，水不溶物含量為20.7%～34%，不溶物含量較高。

兩種不同技術(shù)條件下建庫(kù)主要參數(shù)對(duì)比如表1所示。

常規(guī)技術(shù)條件下，造腔設(shè)計(jì)選擇埋深1 475～1 580 m 的鹽層段建庫(kù)，建庫(kù)利用鹽層厚度105 m，設(shè)計(jì)鹽腔高度75 m，最大直徑取值80 m，最小直徑取70 m，估算單腔有效體積約為12.9×104m3。腔體造腔模擬形態(tài)見圖3。

表1 淮安無墊底氣技術(shù)和常規(guī)技術(shù)建庫(kù)參數(shù)對(duì)比Table 1 Comparison of storage construction parameters between the no cushion gas technology and the conventional technology in Huaian

圖3 淮安鹽礦單井造腔模擬形態(tài)Fig. 3 Simulated form of single-well cavity construction in Huaian Salt Mine

造腔完成后實(shí)施注氣排鹵和注采完井工程，按照腔體埋藏深度和有效體積，單腔庫(kù)容和工作氣量估算如下：腔體運(yùn)行壓力上限為26 MPa，運(yùn)行壓力下限為11 MPa，估算單腔庫(kù)容量為3 022.7×104m3，單腔工作氣量為1 583.5×104m3。

采用無墊底氣技術(shù)時(shí)，建議采用雙井法，兩井井距15 m，在造腔工程階段采用雙井造腔，造腔完成后實(shí)施注采完井工程，一口井作為天然氣注采井完井，另一口井作為鹵水注采井完井，兩井管柱結(jié)構(gòu)均采用? 33.97 mm+? 244.5 mm+? 77.8 mm 組合。按照腔體埋藏深度和有效體積，單腔工作氣量估算如下：腔體運(yùn)行壓力上限為26 MPa，運(yùn)行壓力下限為18 MPa，單腔工作氣量為3 022.7×104m3。

顯然，無墊底氣技術(shù)條件下，大幅度增加了單腔工作氣量，取消了墊底氣量，按照墊底氣價(jià)格2.01 元/m3計(jì)算，可節(jié)省墊底氣投資，建庫(kù)效益大幅度提高。同時(shí)腔體運(yùn)行過程中，平均運(yùn)行壓力更高，有利于腔體運(yùn)行穩(wěn)定。

3.2 楚州鹽礦深鹽層建庫(kù)

楚州鹽礦地區(qū)含鹽地層頂面埋深1 700～2 220 m，平均頂面埋深1 900 m，含鹽地層厚度153～313 m，平均厚度230 m。地層中夾層厚度占比較小，鹽層厚度占比較大，不溶物含量平均約為36%。鹽礦具有鹽層埋深大、不溶物含量較高的特點(diǎn)。

兩種不同技術(shù)條件下建庫(kù)主要參數(shù)對(duì)比如表2所示。

表2 楚州無墊底氣技術(shù)和常規(guī)技術(shù)建庫(kù)參數(shù)對(duì)比Table 2 Comparison of storage construction parameters between the no cushion gas technology and the conventional technology in Chuzhou

常規(guī)技術(shù)條件下，造腔設(shè)計(jì)選擇鹽層埋深為1 875～2 105 m 層段，厚度230 m，設(shè)計(jì)腔體高度200 m，腔體最大直徑80 m，則估算單腔有效體積約為25.8×104m3。

造腔完成后實(shí)施注氣排鹵和注采完井工程，按照腔體埋藏深度和有效體積，單腔庫(kù)容和工作氣量估算如下：腔體運(yùn)行壓力上限為32 MPa，運(yùn)行壓力下限為13 MPa，估算單腔庫(kù)容量為7 013×104m3，單腔工作氣量為3 908×104m3。

采用無墊底氣技術(shù)時(shí)，新井建庫(kù)采用雙井法，考慮到鹽層埋深大，選擇鹽層埋深1 875～1 990 m 層段建庫(kù)，厚度115 m，設(shè)計(jì)腔體高度85 m，估算單腔有效體積14.5×104m3。雙井造腔完成后實(shí)施注采完井工程，一口井作為天然氣注采井完井，另一口作為鹵水注采井完井，兩井管柱結(jié)構(gòu)均采用?33.97 mm+?244.5 mm+?77.8 mm 組合。按照腔體埋藏深度和有效體積，單腔工作氣量估算如下：腔體運(yùn)行壓力上限為32 MPa，運(yùn)行壓力下限為23 MPa，單腔工作氣量為3 943×104m3。

顯然，無墊底氣技術(shù)條件下，取消了墊底氣量，因此在深部鹽層中造腔時(shí)，可以利用較小體積的鹽腔建成較大規(guī)模的工作氣量，不僅節(jié)省了墊底氣投資，造腔時(shí)間縮短了42%，同時(shí)減少造腔成本，腔體建庫(kù)效益大幅度提高。同時(shí)腔體運(yùn)行過程中，平均運(yùn)行壓力更高，有利于腔體運(yùn)行穩(wěn)定。

4 結(jié)論

(1)無墊底氣技術(shù)利用鹵水和天然氣作為墊底介質(zhì)，通過兩套注采管柱實(shí)現(xiàn)天然氣和鹵水往復(fù)注采，采用現(xiàn)有技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)。

(2)無墊底氣技術(shù)具有諸多優(yōu)勢(shì)：一是可以實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)氣庫(kù)工作氣量最大化，天然氣一次注采吞吐量為庫(kù)容量的100%，儲(chǔ)氣庫(kù)利用效率可以達(dá)到100%；二是節(jié)約了墊底氣投資，增大了工作氣量，可以大幅度降低工程單方工作氣成本；三是提高腔體利用效率，可以降低儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)工程對(duì)于建庫(kù)地質(zhì)條件的基本要求，提高薄鹽層建庫(kù)和深部鹽層建庫(kù)的經(jīng)濟(jì)效益，有利于腔體長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

(3)案例表明無墊底氣技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景，能夠解決我國(guó)各地廣泛存在的鹽層厚度小、不溶物含量高、埋藏深度大等鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)建庫(kù)問題，同時(shí)也可以應(yīng)用于鹽礦采鹵溶腔改建儲(chǔ)氣庫(kù)。