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1、川庆钻探川庆钻探 钻采院钻采院 长庆分院长庆分院CCDC DPRI Changqing BranchCCDC DPRI Changqing Branch储气库技术现状及发展趋势信息情报研究所二零一零年十二月二十日川庆钻探川庆钻探 钻采院钻采院 长庆分院长庆分院CCDC DPRI Changqing BranchCCDC DPRI Changqing Branch前 言前 言近年来，我国天然气市场迅速扩展，储气库建设及其配套技术受到越来越多的关注。2010年初，中国石油决定在长庆油田建设120亿立方米的储气库，使之成为中国最大且在世界排名居前的储气库；根据这一规划，院里开展了长庆油田陕45井区和
2、榆林37井区储气库研究工作。针对储气库及其配套技术现状，配合我院储气库技术攻关项目，进行了国内外储气库技术现状及发展趋势的调研。川庆钻探川庆钻探 钻采院钻采院 长庆分院长庆分院CCDC DPRI Changqing BranchCCDC DPRI Changqing Branch一、储气库概述二、国内外储气库发展现状三、枯竭油气藏建设储气库的配套技术四、枯竭油气藏建设储气库实例分析五、枯竭油气藏型储气库安全分析六、储气库发展趋势川庆钻探川庆钻探 钻采院钻采院 长庆分院长庆分院CCDC DPRI Changqing BranchCCDC DPRI Changqing Branch一 、储气库概述
3、地下储气库的主要功能有：调节供气不均匀性最有效的手段；提高供气的可靠性和连续性；在必要地区为国家和石化公司建立和提供原料和燃料储备；在新的石油和凝析油开采区，保存暂时不可能利用的石油气；对老采油区，提高原油采收率；川庆钻探川庆钻探 钻采院钻采院 长庆分院长庆分院CCDC DPRI Changqing BranchCCDC DPRI Changqing Branch一 、储气库概述利用枯竭油气田储气是世界上最常用同时也是最经济的一种储气方法，凡是有枯竭油气田的国家都首先发展这种储气库技术。川庆钻探川庆钻探 钻采院钻采院 长庆分院长庆分院CCDC DPRI Changqing BranchCCDC
4、 DPRI Changqing Branch一 、储气库概述储气库 类型枯竭油气田型含水层型岩穴型废弃矿坑型储气库 构造原始饱和油气水的孔隙性渗透 地层原始饱和水的孔隙性渗 透地层用水侵蚀盐层形 成洞穴矿物采完后留下 的洞穴储存方 法注入气体把原始液体加压并驱 动注入气体把原始液体加 压并驱动气体压缩挤出盐 水充水后，用气体 给水加压并把水 挤出操作原 理气体压缩膨胀与液体的不可压 缩性和可流动性相结合气体压缩膨胀与液体的 不可压缩性和可流动性 相结合压缩与膨胀，用 盐水平衡压缩与膨胀优越性储量大，原有装置可以重复利 用，费用省储量大，接近用户区提取量与工作气 之比高提取量与工作气 之比高缺点
5、密封性要求高，气体提取过程 中原始液体回流，生成硫化氢 等，气体不能全部回收勘探风险大、垫气不能 完全回收，可能污染水 源盐水排放、渗透 可能造成气体损 失，储量小容易漏气，安全 性不高，储量小不同类型地下储气库的储气技术川庆钻探川庆钻探 钻采院钻采院 长庆分院长庆分院CCDC DPRI Changqing BranchCCDC DPRI Changqing Branch一、储气库概述二、国内外储气库发展现状三、枯竭油气藏建设储气库的配套技术四、枯竭油气藏建设储气库实例分析五、枯竭油气藏型储气库安全分析六、储气库发展趋势川庆钻探川庆钻探 钻采院钻采院 长庆分院长庆分院CCDC DPRI Cha
6、ngqing BranchCCDC DPRI Changqing Branch二、国内外储气库发展现状国外储储气库发库发 展现现状到目前为止，全世界大约有560多座地下储气库，气库的总容积约为5100亿立方米，可以进行调峰的气量约为2500亿立方米；北美是目前世界上储气库最发达的地区，该地区的地下储气库约占世界总数的3/4；西欧也是目前世界上储气库发达的地区；这些国家用气量的25%左右都需要通过地下储气库进行调节；川庆钻探川庆钻探 钻采院钻采院 长庆分院长庆分院CCDC DPRI Changqing BranchCCDC DPRI Changqing Branch二、国内外储气库发展现状国内储
7、储气库发库发 展现现状我国的地下储气库建设起步较晚，70年代起步，真正开始研究是在90年代初；大张佗地下储气库和永22含硫潜山油气藏改建的储气库，这两个储气库总的调峰气量为8亿立方米；长江三角洲地区，盐穴地下储气库，2008年建成投入使用。该储气库是中国盐穴第一库，规模为亚洲第一，开创了中国利用深部洞穴实施能源储存的先河；川庆钻探川庆钻探 钻采院钻采院 长庆分院长庆分院CCDC DPRI Changqing BranchCCDC DPRI Changqing Branch一、储气库概述二、国内外储气库发展现状三、枯竭油气藏建设储气库的配套技术四、枯竭油气藏建设储气库实例分析五、枯竭油气藏型储气
8、库安全分析六、储气库发展趋势川庆钻探川庆钻探 钻采院钻采院 长庆分院长庆分院CCDC DPRI Changqing BranchCCDC DPRI Changqing Branch三、枯竭油气藏建设储气库的配套技术枯竭油气藏建库难点原有老井多、井况复杂储气层压力低,保护储层防止污染的技术难度大储气库运行始终处于交变载荷的变化过程中,对工 程质量要求更高川庆钻探川庆钻探 钻采院钻采院 长庆分院长庆分院CCDC DPRI Changqing BranchCCDC DPRI Changqing Branch三、枯竭油气藏建设储气库的配套技术建库工程的关键配套技术川庆钻探川庆钻探 钻采院钻采院 长庆分
9、院长庆分院CCDC DPRI Changqing BranchCCDC DPRI Changqing Branch三、枯竭油气藏建设储气库的配套技术在初期的建库过程中，采用建库数值模拟预测的方法,可注气模拟、测试并筛选出可以利用作为排液井和监测观察井的老井原有 老井 处理 技术可利用老井 的筛选技术老井封堵报废 的关键技术对于不再利用的老井,建库注气之前就要进行永久性封堵报废川庆钻探川庆钻探 钻采院钻采院 长庆分院长庆分院CCDC DPRI Changqing BranchCCDC DPRI Changqing Branch三、枯竭油气藏建设储气库的配套技术承载交变载荷的变化; 井身质量要求高
10、,要求气密封性好、服役时间长；建库 保护 低压 储层 技术注采井特殊要求完井工艺技术主要采用双级固井工艺：一级固井首先保证套管鞋处的固井质量；二级固井水泥浆返至地面；钻井工艺技术固井工艺技术选择合理的优质钻井液、泥浆处理剂及添加剂；要保持钻井液流变性能的稳定,保证其各项性能指标始终符合保护储层及稳定井壁的要求；主要采用射孔完井联合作业的一次完井工艺技术；完井管柱要选择气密封型生产管柱；川庆钻探川庆钻探 钻采院钻采院 长庆分院长庆分院CCDC DPRI Changqing BranchCCDC DPRI Changqing Branch一、储气库概述二、国内外储气库发展现状三、枯竭油气藏建设储气
11、库的配套技术四、枯竭油气藏建设储气库实例分析五、枯竭油气藏型储气库安全分析六、储气库发展趋势川庆钻探川庆钻探 钻采院钻采院 长庆分院长庆分院CCDC DPRI Changqing BranchCCDC DPRI Changqing Branch四、枯竭油气藏建设储气库实例分析实例：大张坨气藏改建储气库开发简况：大张坨构造地层由上到下有第四系平原组、上第三系明化镇组、馆陶组、下第三系东营组和沙河街组。储气库目的层为沙一段下层板凝析油气藏,平均垂深2650 m。该构造1975 年首次发现高产油气流,原始地层孔隙压力为29. 77 MPa 。川庆钻探川庆钻探 钻采院钻采院 长庆分院长庆分院CCDC
12、DPRI Changqing BranchCCDC DPRI Changqing Branch四、枯竭油气藏建设储气库实例分析钻井工艺技术川庆钻探川庆钻探 钻采院钻采院 长庆分院长庆分院CCDC DPRI Changqing BranchCCDC DPRI Changqing Branch四、枯竭油气藏建设储气库实例分析防腐工艺油管材质采用N80, 井下工具材质选用9Cr1Mo；对油管内层进行内涂层处理；套管内壁和油管外壁由环空保护液保护；定期投放固体防腐棒, 进行油管内壁的化学防腐；利用井下封隔器对套管进行保护；川庆钻探川庆钻探 钻采院钻采院 长庆分院长庆分院CCDC DPRI Changq
13、ing BranchCCDC DPRI Changqing Branch四、枯竭油气藏建设储气库实例分析储层保护技术川庆钻探川庆钻探 钻采院钻采院 长庆分院长庆分院CCDC DPRI Changqing BranchCCDC DPRI Changqing Branch一、储气库概述二、国内外储气库发展现状三、枯竭油气藏建设储气库的配套技术四、枯竭油气藏建设储气库实例分析五、枯竭油气藏型储气库安全分析六、储气库发展趋势 川庆钻探川庆钻探 钻采院钻采院 长庆分院长庆分院CCDC DPRI Changqing BranchCCDC DPRI Changqing Branch五、枯竭油气藏型储气库安全
14、分析枯竭油气藏型地下储气库的事故类型主要为注采井或套管损坏、注气 过程中气体迁移和储气库地面设施失效3种。针对这3种事故类型,储 气库的风险因素共有11种,整个系统的事故树如下图所示：川庆钻探川庆钻探 钻采院钻采院 长庆分院长庆分院CCDC DPRI Changqing BranchCCDC DPRI Changqing Branch五、枯竭油气藏型储气库安全分析对于各种不同的风险因素,可在风险识别的基础上开展定量风险评 价研究,建立相关事故模型,进而判断其失效概率、计算失效后果,最终确定主要风险及其控制措施。风险评价程序见下图：川庆钻探川庆钻探 钻采院钻采院 长庆分院长庆分院CCDC DPR
15、I Changqing BranchCCDC DPRI Changqing Branch一、储气库概述二、国内外储气库发展现状三、枯竭油气藏建设储气库的配套技术四、枯竭油气藏建设储气库实例分析五、枯竭油气藏型储气库安全分析六、储气库发展趋势川庆钻探川庆钻探 钻采院钻采院 长庆分院长庆分院CCDC DPRI Changqing BranchCCDC DPRI Changqing Branch六、储气库发展趋势川庆钻探川庆钻探 钻采院钻采院 长庆分院长庆分院CCDC DPRI Changqing BranchCCDC DPRI Changqing Branch谢谢 谢谢 ！ ThanksThanks
