王月

摘要：地下儲氣庫容量大，儲氣壓力高，存儲成本低，是當(dāng)今世界主要的天然氣存儲方式。天然氣地下儲氣庫已經(jīng)成為天然氣輸配系統(tǒng)的重要組成部分。目前，我國天然氣消費量處于快速增長期，市場需求矛盾不斷增加，地下儲氣庫已經(jīng)成為國家戰(zhàn)略儲備、安全平穩(wěn)供氣的重要設(shè)施。

關(guān)鍵詞：天然氣? ? 地下儲氣庫類型? ?國外地下儲氣庫

1 天然氣地下儲氣庫的作用

天然氣地下儲氣庫是調(diào)節(jié)供氣不均勻性的最有效的手段，利用地下儲氣庫注氣手段在用氣低峰期將天然氣注入地下儲氣庫，進入冬季用氣高峰期，在打開注采井采氣裝置，進行采氣，參與調(diào)峰。提高供氣的連續(xù)性，將富余天然氣存儲在地下儲氣庫，能夠有效保證氣源，進行連續(xù)性供氣。提高管線利用率和輸氣效率，降低輸氣成本，提高投資收益率。

2 地下儲氣庫類型

天然氣的地下儲存通常有下列幾種方式：枯竭油氣藏型儲氣庫;巖穴儲氣庫;地下水層儲氣庫;鹽礦層型儲氣庫[1]。其中利用枯竭的油氣田儲氣較為經(jīng)濟，利用巖穴儲氣造價較高。

2.1? 枯竭油氣藏型儲氣庫

利用已經(jīng)開采枯竭廢棄的氣藏或開采到一定程度的退役氣藏，轉(zhuǎn)為地下儲氣庫是在各種地下巖層類型中建造儲氣庫的最好選擇。這種油氣層的孔隙度、滲透率、有無水浸現(xiàn)象、構(gòu)造形狀和大小、油氣巖層厚度、有關(guān)井身結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)及地層和鄰近地層隔絕（斷層）的可靠性等已掌握，可大大節(jié)省投資，因此已枯竭的油氣藏是最好和最可靠的地下儲氣庫。圖1為枯竭油氣藏型儲氣庫。

2.2? 巖穴儲氣庫

鹽穴儲氣庫是利用巖穴儲氣的主要形式。鹽穴儲氣庫是將天然氣儲存在人工溶鹽后形成的腔體中。鹽穴儲氣具有相當(dāng)明顯的優(yōu)勢，由于鹽穴深埋在地下，高溫高壓下的鹽具有一定的可塑性，在產(chǎn)生一定的裂縫條件下具有自動愈合的特點。因此，地下鹽穴就成了很好的密封儲氣庫，將采出的天然氣注入這個儲氣庫，便形成了一個大型的人工氣藏。降低鹽穴儲氣庫建設(shè)成本的主要方法，是應(yīng)用現(xiàn)代溶鹽技術(shù)增加巖穴體積，降低最小運行壓力，提高最大運行壓力。圖2為鹽穴儲氣庫。

2.3 地下水層儲氣庫

含水層型地下儲氣庫，是人為將天然氣注入地下合適的含水層而形成的人工氣藏。天然氣儲氣庫由含水砂層和不透氣覆蓋層組成。儲存氣包括工作氣和墊層氣。工作氣是指在儲存周期內(nèi)儲進和重新排出的氣體，墊氣層是指在儲庫內(nèi)持續(xù)保留或作為工作氣和水之間的緩沖墊層的氣體。含水砂層要有一定的滲透性，這種滲透性對于用天然氣置換水的速度起決定作用，滲透性越好，天然氣置換的速度就越快，工作氣和墊層氣的比例也就越大。圖3為地下水層儲氣庫。

2.4 鹽礦層型儲氣庫

一般利用鹽礦建造的儲氣庫容量較小，但是對于周圍缺乏多孔結(jié)構(gòu)地下構(gòu)造層的城市，特別是具有巨大的巖鹽礦床地質(zhì)構(gòu)造的地區(qū)，可采取此種類型儲氣庫。另一種是新建鹽穴儲庫，這種鹽穴是按調(diào)峰氣量要求，選定氣庫井位、井?dāng)?shù)、層位、地層巖鹽厚度及鹽穴幾何形狀、容積大小，進行有計劃的淋洗造穴。

為了防止儲庫頂部被鹽水沖溶，要加入一種遮蓋液，它不溶于鹽水，而浮于鹽水表面。不斷地擴大瓶蓋液液量和改變?nèi)芙馓坠荛L度，使儲庫的高度和直徑不斷擴大，直到達(dá)到要求為止。

3 國內(nèi)外地下儲氣庫總體情況情況

從1915年加拿大首次在Wellland氣田開展儲氣試驗到現(xiàn)在，全球已建成715座地下儲氣庫，共計23007口采氣井，總工作氣量為3930億m3，平均每小時產(chǎn)出2.35億m3天然氣。縱觀國外地下儲氣庫的發(fā)展歷程，一般需經(jīng)歷初期發(fā)展、快速發(fā)展和平穩(wěn)發(fā)展3個階段，以美國和俄羅斯為例，地下儲氣庫發(fā)展初期分別經(jīng)歷13年和15年，快速發(fā)展期分別為46年和35年。

4 中國地下儲氣庫建設(shè)現(xiàn)狀

中國地下儲氣庫發(fā)展始于20世紀(jì)90代初，經(jīng)過30來年的發(fā)展，地下儲氣庫在平衡天然氣管網(wǎng)的壓力和輸氣量、調(diào)節(jié)區(qū)域平衡供氣方面發(fā)揮了重要的作用。截至2018年，國內(nèi)已建成地下儲氣庫（群）25座，儲氣規(guī)模400億m3，相當(dāng)于三峽水庫的總蓄水量，冬季最高日調(diào)峰氣量超9000萬m3，相當(dāng)于全國最高日用氣量的十分之一。綜合減排8000萬噸，惠及10余省市2億人口。預(yù)計到2030年中國天然氣年消費量將達(dá)到5000億m3，地下儲氣庫需求將超過500億m3。中國將形成四大區(qū)域性聯(lián)網(wǎng)協(xié)調(diào)的儲氣庫群，東北儲氣庫群、西南儲氣庫群、長三角儲氣庫群和華北儲氣庫群，中國地下儲氣庫將迎來新的建設(shè)高峰。

5 中國地下儲氣庫發(fā)展趨勢

5.1加大地下儲氣庫建設(shè)力度

天然氣主要是通過地下儲氣庫進行調(diào)配，地下儲氣庫中數(shù)量關(guān)系到人們的日常生活。為了能夠有效保證天然氣的儲備量，我國要加大對地下儲氣庫的建設(shè)，這樣才可以增加天然氣地下儲氣庫的儲備量，滿足人們對于天然氣的需求量，適應(yīng)市場的需求，從而平衡天然氣在需求中供應(yīng)關(guān)系。此外，在對地下儲氣庫進行建設(shè)時，一定要嚴(yán)格按照國家建設(shè)的要求進行，確保天然氣在地下儲氣庫的安全。為此，我國要加大對天然氣地下儲氣庫建設(shè)的力度，提高我國天然氣調(diào)配的數(shù)量。

5.2建庫前充分論證分析

在建設(shè)天然氣地下儲氣庫時，要先了解天然氣地下儲氣庫建設(shè)主要是包括建設(shè)的地區(qū)、建設(shè)的類型以及建設(shè)的作用。相關(guān)的設(shè)計、建設(shè)部門要綜合考慮、科學(xué)合理的規(guī)劃計劃。既要有合適的建庫條件，還要滿足當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境、地形以及氣候等等。開展建庫可行性評價、充分論證庫容參數(shù)、注采井井位部署、注采能力評估、監(jiān)測系統(tǒng)優(yōu)化部署等研究。

5.3 建立多學(xué)科科技人才聯(lián)合隊伍

地下儲氣庫是一個多學(xué)科、系統(tǒng)工程，應(yīng)建立地下、井、地面三位一體的技術(shù)和管理團隊，加強對地下儲氣庫動態(tài)跟蹤評價及管理，完善相關(guān)機制，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范操作規(guī)程。另外，加強地下儲氣庫技術(shù)攻關(guān)，針對不同類型地下儲氣庫開展地質(zhì)評價與氣藏工程、鉆完井工程、注采工程、地面配套工藝及地下儲氣庫完整性評價等方面的核心技術(shù)攻關(guān)，研發(fā)新的工藝、設(shè)備為地下儲氣庫建設(shè)提供技術(shù)支持[2]。

5.4積極建設(shè)數(shù)字化儲氣庫

隨著大數(shù)據(jù)時代的快速發(fā)展，我國天然氣地下儲氣庫的建設(shè)要順應(yīng)時代的步伐。為此，我國在加大對地下儲氣庫的建設(shè)時，要多學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國家先進的理論知識以及技術(shù)，研究總結(jié)出適合我國地質(zhì)建設(shè)的天然氣地下儲氣庫。在建設(shè)天然氣地下儲氣庫時，可以充分運用現(xiàn)代化信息技術(shù)，建立大數(shù)據(jù)化的數(shù)字地下儲氣庫，其主要特點是有效方便，科學(xué)進行天然氣的開采以及儲備，降低了天然氣地下儲氣庫存在的安全隱患。

6 結(jié)論

作為天然氣消費大國，我國儲氣庫建設(shè)應(yīng)該加快技術(shù)改進，向國外成熟的儲氣庫技術(shù)學(xué)習(xí)，實現(xiàn)地下儲氣庫工藝設(shè)計統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化，加快建庫速度，縮短建庫周期、提高建庫質(zhì)量，最終提高經(jīng)濟效益。

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