地下儲氣庫設(shè)計規(guī)范

孟凡彬、劉科慧等。 2100433B

中國石油天然氣管道局天津設(shè)計院、中石油大港油田地質(zhì)研究所等。

按不同用途地下儲氣庫通常分為氣源儲氣庫、基地型儲氣庫、調(diào)峰型儲氣庫和儲存型儲氣庫等4種類型。按建設(shè)儲氣庫的不同地質(zhì)構(gòu)造通常分為枯竭油氣藏儲氣庫、含水層儲氣庫、鹽穴儲氣庫和廢棄礦穴儲氣庫等4類。

地下儲氣庫氣源儲氣庫

位于氣源或輸氣干線首站附近，用于調(diào)節(jié)氣源供氣能力的儲氣庫。由于遠離天然氣消費中心，技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)不合理，其實際應(yīng)用數(shù)量較少。

地下儲氣庫基地型儲氣庫

位于用氣市場附近，主要用來調(diào)節(jié)和緩解大型天然氣消費中心天然氣需求量的季節(jié)性不均勻性的市場儲氣庫。一般為枯竭油氣藏儲氣庫和含水層儲氣庫，儲氣容量較大，工作氣量為50～100d的峰值日采氣量。

地下儲氣庫調(diào)峰型儲氣庫

提供晝夜、小時等高峰用氣調(diào)峰和輸氣系統(tǒng)事故期間短期應(yīng)急供氣的市場儲氣庫。一般為鹽穴或廢舊礦穴儲氣庫（也有枯竭油氣藏儲氣庫），采氣速度高，容量相對較小，工作氣量為10～30d的峰值日采氣量。

地下儲氣庫儲存型儲氣庫

用作戰(zhàn)略儲備和備用氣源的市場儲氣庫，多為主要依靠進口天然氣的國家所需。

地下儲氣庫枯竭油氣藏儲氣庫

建于枯竭油氣田中的地下儲氣庫。多數(shù)建于枯竭氣藏，少數(shù)建于含伴生氣的枯竭油藏?？萁邭獠氐牟蓺獬潭冗_到70%最為合適；枯竭油藏的含水率達到90%時，儲層既有含水層特征，又有油藏特征，最適于作儲氣庫。這種儲氣庫內(nèi)殘留有少量油氣，其運行較簡單；原有部分氣（油）井、工藝設(shè)備等經(jīng)檢查、維修之后可供利用，只需新建部分設(shè)施，投資較小，應(yīng)用最普遍。

地下儲氣庫含水層儲氣庫

建于含水層的儲氣庫。儲氣原理是將氣體注入含水地層，將巖石孔隙空間中的水?dāng)D壓下移到構(gòu)造邊緣而儲氣。該儲氣庫一般構(gòu)造完整，鉆井完井可一次到位；但氣水界面較難控制，成本較高。在沒有枯竭油氣田的地區(qū)，可以考慮利用含水層建造儲氣庫。

地下儲氣庫鹽穴儲氣庫

建于鹽丘或鹽巖的地下儲氣庫。通常利用溶鹽工藝開采地下鹽礦形成的空穴來儲存高壓天然氣。鹽溶工藝涉及大量水的循環(huán)和排放，造成鹽穴儲氣庫的建設(shè)投資和運行成本都較高。

地下儲氣庫廢棄礦穴儲氣庫

建于廢棄礦穴的儲氣庫。原有井筒難以嚴(yán)格密封，存在氣體向地面泄漏危險；煤礦中尚存一定量的煤層氣，使庫中采出氣熱值有所降低。 2100433B

主要功能是用氣調(diào)峰和安全供氣、戰(zhàn)略儲備、提高管線利用系數(shù)節(jié)省投資、降低輸氣成本等。城市燃氣市場需求隨季節(jié)和晝夜波動較大，僅依靠輸氣管網(wǎng)系統(tǒng)均衡輸氣對流量小范圍調(diào)節(jié)，難以解決用氣大幅度波動的矛盾。采用地下儲氣庫將用氣低峰時輸氣系統(tǒng)中富余的氣量儲存起來，在用氣高峰時采出以補充管道供氣量不足，解決用氣調(diào)峰問題。當(dāng)出現(xiàn)氣源中斷、輸氣系統(tǒng)停輸時，可用地下儲氣庫作為氣源保證連續(xù)供氣，起到調(diào)峰和安全供氣雙重作用。地下儲氣庫深度范圍一般為250～2000m，全世界大部分含水層儲氣庫、枯竭油氣藏儲氣庫的深度不超過1000m。地下儲氣庫注氣、采氣、增壓等工藝技術(shù)參數(shù)根據(jù)具體工程項目要求確定。地下儲氣庫的主要組成部分包括地下儲氣層、注采井、與輸氣干線相連的地面天然氣處理、加壓、輸配、計量、自控等主要工程設(shè)施及供水、供電、通訊等輔助設(shè)施。

前言

第1章 引 言

1.1 地下儲氣庫建設(shè)的目的及意義

1.2 國內(nèi)外地下儲氣庫研究現(xiàn)狀

第2章 大型地下儲氣庫地質(zhì)與氣藏工程方案研究設(shè)計技術(shù)模式

2.1 庫址篩選原則與目標(biāo)庫篩選

2.2 目標(biāo)庫綜合研究與氣庫地質(zhì)工程方案優(yōu)化設(shè)計

2.3 氣庫地質(zhì)監(jiān)測方案設(shè)計

2.4 氣庫地質(zhì)實施方案設(shè)計

2.5 地下儲氣庫地質(zhì)方案研究設(shè)計模式

第3章 大型地下儲氣庫建設(shè)項目的可行性論證

3.1 大型地下儲氣庫建設(shè)項目的必要性論證

3.2 大型地下儲氣庫建設(shè)項目的可行性論證

第4章 地下儲氣庫地質(zhì)與氣藏工程方案的研究論證要點

4.1 天然氣供銷能力論證要點

4.2 地下儲氣庫地質(zhì)特征論證要點

4.3 地下儲氣庫生產(chǎn)指標(biāo)論證要點

4.4 地下儲氣庫地質(zhì)工程方案論證要點

4.5 地下儲氣庫地質(zhì)監(jiān)測方案論證要點

4.6 地下儲氣庫地質(zhì)實施方案論證要點

第5章 地下儲氣庫地質(zhì)特征評價技術(shù)

5.1 氣庫圈閉有效性評價技術(shù)

5.2 氣庫原始庫容量評價技術(shù)

第6章 地下儲氣庫生產(chǎn)指標(biāo)設(shè)計技術(shù)

6.1 氣庫運行指標(biāo)設(shè)計技術(shù)

6.2 氣庫運行方式設(shè)計技術(shù)

6.3 單井注采能力設(shè)計技術(shù)

第7章 氣庫地質(zhì)與氣藏工程方案的優(yōu)化設(shè)計技術(shù)

7.1 氣庫地質(zhì)工程方案編制原則

7.2 氣庫層系組合

7.3 氣庫生產(chǎn)方式

7.4 氣庫井網(wǎng)井距

7.5 氣庫注采關(guān)系

第8章 氣庫地質(zhì)與氣藏工程實施方案的優(yōu)化設(shè)計技術(shù)

8.1 氣庫地面井位確定

8.2 氣庫井位地質(zhì)設(shè)計

8.3 氣庫鉆井地質(zhì)設(shè)計

8.4 氣庫實鉆效果分析

第9章 氣庫地質(zhì)與氣藏工程監(jiān)測方案的優(yōu)化設(shè)計技術(shù)

9.1 氣庫地質(zhì)監(jiān)測方案設(shè)計原則

9.2 氣庫產(chǎn)能場監(jiān)測

9.3 氣庫壓力場監(jiān)測

9.4 氣庫溫度場監(jiān)測

9.5 氣庫流體場監(jiān)測

9.6 氣庫容量場監(jiān)測

9.7 氣庫井身狀況監(jiān)測

第10章 大張坨地下儲氣庫地質(zhì)與氣藏工程工程方案設(shè)計實例

10.1 地層層序

10.2 構(gòu)造形態(tài)及圈閉密封性

10.3 蓋層特征

10.4 儲層特征

10.5 流體性質(zhì)及分布特征

10.6 大張坨凝析氣藏三維地質(zhì)模型

10.7 油氣藏類型分析

10.8 大張坨凝析氣藏流體熱力學(xué)特征

10.9 大張坨凝析氣藏開采特征

10.10 大張坨凝析氣藏油氣儲量

10.11 氣庫運行方式設(shè)計

10.12 氣庫運行周期設(shè)計

10.13 氣庫采氣量指標(biāo)設(shè)計

10.14 氣庫注氣量指標(biāo)設(shè)計

10.15 氣庫庫容量指標(biāo)設(shè)計

10.16 氣庫運行壓力設(shè)計

10.17 氣庫井型、井徑設(shè)計

10.18 氣庫單井采氣能力設(shè)計

10.19 氣庫單井注氣能力設(shè)計

10.20 氣庫方案設(shè)計依據(jù)與原則

10.21 氣庫框架方案編制與優(yōu)選

10.22 推薦框架方案的設(shè)計指標(biāo)優(yōu)化

10.23 氣庫井位部署

10.24 氣庫注采方式的優(yōu)選

10.25 氣庫注采井網(wǎng)的優(yōu)選

第11章 大張坨地下儲氣庫地質(zhì)與氣藏工程監(jiān)測方案設(shè)計實例

11.1 氣庫監(jiān)測井的選用

11.2 氣庫投產(chǎn)前的監(jiān)測

11.3 氣庫投產(chǎn)初期的監(jiān)測

11.4 氣庫運行階段監(jiān)測

第12章 大張坨地下儲氣庫地質(zhì)實施方案設(shè)計實例

12.1 鉆井次序

12.2 井位地質(zhì)設(shè)計

12.3 單井鉆井地質(zhì)設(shè)計

第13章 大張坨地下儲氣庫地質(zhì)與氣藏工程方案實施效果分析

13.1 氣庫地質(zhì)工程方案主要設(shè)計指標(biāo)

13.2 氣庫建設(shè)與運行效果分析

13.3 大張坨氣庫項目后評估結(jié)論

第14章 大張坨地下儲氣庫鉆井完井與采油工藝設(shè)計方案

14.1 鉆井剖面設(shè)計

14.2 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計

14.3 固井設(shè)計

14.4 井眼軌道控制設(shè)計

14.5 鉆井液設(shè)計

14.6 采氣樹井口設(shè)計

14.7 鉆采工藝方案實施效果

第15章 地下儲氣庫地面建設(shè)工程配套技術(shù)

15.1 地下儲氣庫調(diào)峰技術(shù)

15.2 系統(tǒng)管網(wǎng)整體優(yōu)化計算技術(shù)

15.3 露點控制技術(shù)

15.4 無明火乙二醇再生技術(shù)

15.5 設(shè)備撬裝化技術(shù)

15.6 大型壓縮機組優(yōu)化配置技術(shù)

15.7 系統(tǒng)集中控制技術(shù)

15.8 雙向計量技術(shù)

第16章 大張坨地下儲氣庫地面建設(shè)工程方案設(shè)計實例

16.1 站址選擇及平面布置

16.2 工藝方案及推薦流程

16.3 注采平臺

16.4 人工島集氣站

16.5 露點控制裝置

16.6 注氣站

16.7 儀表自控

16.8 輔助系統(tǒng)

16.9 站外系統(tǒng)

16.10 人工島至大港首站道路

16.11 生產(chǎn)指揮中心（地下儲氣庫管理站）

16.12 設(shè)計特點

16.13 組織機構(gòu)及人員編制

16.14 主要技術(shù)水平及主要技術(shù)指標(biāo)

16.15 地面工程方案實施效果

參考文獻

2100433B