摘要：2019年中国地下储气库(以下简称储气库)进入高速发展期,气藏储气库面临着部分在役库达产率低、低渗泛连通气藏建库设计难度大等难题;盐穴储气库面临造腔速度慢和储气空间利用率低等挑战;油藏储气库建库机理与相关技术尚处于探索阶段,亟需攻关研究。为此,以破解气藏、盐穴、油藏不同类型储气库建库机理、储气空间优化设计等难题为目标,开展了系列理论研究与技术攻关。研究结果表明:(1)形成的在役库提高上限压力优化、大型低渗泛连通气藏建库、储气库群协同调峰优化等技术,助力气藏储气库高效建设与扩容增产;(2)建立的大井眼与水平井造腔、残渣空隙空间利用预测技术,指导了盐穴储气库高效造腔与储气空间利用最大化;(3)创建了气液高速交互滚动排驱仿真模拟与周期注采油气体系相行为模拟实验技术和油藏,形成了油藏建库驱替—传质耦合库容量预测方法,形成了油藏建库协同提高原油采收率的新模式;(4)复杂地质条件储气库高效建设运行和地下空间多元综合利用是未来增强储气保供能力和实现“3060双碳”战略目标的重要举措。结论认为,研究成果有力支撑了中国储气库快速发展,近5年来气藏、盐穴、油藏储气库建库能力全面提升,保障了储气库工作气量由100×10^(8) m^(3)向200×10^(8) m^(3)翻番增长,对我国地下储气库建设和地下空间综合利用具有重要指导和借鉴意义。

摘要：为了解决层状盐岩盐层展布不均、造腔机理复杂、造腔过程控制难、盐腔运行安全稳定性差、老腔改造利用难度大等技术难题,从盐穴地下储气库盐层利用最大化、提高造腔效率、缩短建库周期、保证腔体安全的设计目标出发,依托江苏金坛盐穴储气库的设计经验与现场实践,全面更新设计理念,提出了选址评价、造腔设计与控制、稳定性评价与库容参数设计、老腔筛选及利用、气库运行及监测等5项关键技术序列,丰富和完善了盐穴储气库建库评价技术体系。上述5项关键技术在金坛盐穴储气库建设中的实际应用效果表明:(1)地质方案实钻符合率高;(2)造腔形态符合设计预期;(3)腔体变形收缩率符合稳定性评价结果预期;(4)老腔改造利用成功;(5)部署监测网络保障了盐穴储气库的运行安全,为长江三角洲地区天然气调峰保供发挥了重要作用。结论认为,该项研究成果指导了盐穴地下储气库的建库方案设计及工程实施,为同类储气库的建设提供了理论支撑与技术保障。

摘要：为了满足我国南方非油气主产区和天然气主要消费市场寻找有利盐矿建设盐穴地下储气库的需求,解决盐穴储气库库址筛选条件不清、建库条件评价的内容与深度不一致的问题,在分析国内外盐穴地下储气库资料的基础上,提出了地质、地表条件相结合的库址筛选原则,创建了盐穴地下储气库建库条件评价体系;然后利用上述筛选原则和评价体系对长江三角洲、中南地区、东南沿海等3大天然气主要消费市场的部分盐矿进行了筛选排序;进而对其中条件较好的淮安盐矿进行了建库条件评价。研究结果表明:①盐穴储气库库址筛选的原则包括构造、埋深、含盐地层厚度、氯化钠含量、顶板和储量等6项地质原则和地表条件、水源与卤水、与管网距离等3项其他原则,利用上述原则可以对筛选目标进行快速地优选排序;②建库条件评价体系包括对构造、含盐地层特征、密封性与稳固性、可溶性、储气规模以及地表条件等的综合评价。结论认为,所建立的评价新技术可以有效地指导盐穴地下储气库的选址与评价,为盐穴储气库的方案设计提供了依据和有力的技术支持,所提出的厚夹层利用先导性建议现场实施效果好;该项研究成果对于加快我国地下储气库的建设具有积极的意义。

摘要：中国地下储气库建设经过多年探索,已经进入一个新的发展阶段。已经投产的11座地下储气库群设计工作气量达到180×10~8 m^3,在国内天然气调峰安全保供中发挥了重要作用。但国内地下储气库建设仍面临不少困难:①储气库工作气量增长速度慢,落后于调峰需求量增长的速度;②建设工程技术难度大,投资成本高;③安全运行压力大,风险识别和控制困难;④库址资源少,建库条件复杂;⑤尤其是在现有天然气价格体制下,储气库难以通过自身运营获得经营效益。究其原因,主要是已经形成的运营方式和建库技术尚不足以应对市场和复杂地质条件所带来的挑战。为破解这一系列难题,在开展市场化运作模式探索的同时,更需要加大技术攻关力度,加强研究地质评价与气藏工程、钻井完井工程、储气库注采工程、地面配套工艺及储气库完整性评价等多个方面的核心技术,大幅提高储气库建库效率,以促进我国地下储气库的可持续发展。

摘要：地下储气库(以下简称储气库)在保障天然气安全供应方面发挥了不可替代的重要作用。为推进中国储气库业务高质量发展,有效应对天然气安全保供压力,总结了国外储气库建设与运行关键技术现状,梳理了国内储气库建设历程和形成的特色理论技术,分析了我国储气库领域面临的突出挑战,提出了未来储气库发展与攻关方向。研究结果表明:①国外储气库建库与运行技术成熟、装备配套、标准完善,建成了气藏型、油藏型、盐穴型、水层型等多类型储气库;②中国在库容设计、井筒质量控制、大排量注采设计、地面处理工艺与装备、风险识别监测以及盐穴造腔等方面形成了特色技术;③中国储气库在“扩容、达产”及提高库容利用效率、高含水油藏与低渗透气藏和复杂连通老腔等新类型储气库建库技术等系列领域面临挑战;④亟需破解5大科学问题,即超压背景下储气地质体密封性弱化动力学机制、高含水油藏建库储气空间扩展与注排控制理论、盐穴储气库强制对流溶蚀—扩散流固耦合机理、大尺寸井井壁失稳力学—化学耦合机理、长周期注采储气库完整性失效机理与灾害演化机理;⑤亟需解决6大技术问题,即提高库容动用率、新类型储气库建库、提高单井产能和老井处置、地面处理关键装备、风险管控以及数字化智能化等技术。结论认为,中国在常规气藏选址评价、建库技术方面已达到国际领先水平;“十四五”期间中国储气库库址资源向劣质化、复杂化、多样化转变,亟需建立不同类型储气库建库与运行体系,实现关键设备国产化,推动中国储气库数字化转型,打造储气库原创技术策源地。

摘要：不溶物颗粒在岩盐溶腔中的沉降速率是水溶造腔及井矿盐开采中提卤工艺设计的重要技术参数。为研究不溶物颗粒的沉降速率,采用静态沉降法,进行了较大粒径(1.0 mm<d<6.5 mm,d为粒径)的单一粒径颗粒自由沉降实验及较小粒径(d<0.6 mm)的颗粒群沉降实验。结果表明:粒径是影响不溶物单颗粒沉降的主要因素;岩盐不溶物颗粒群沉降速率与溶液中不溶物颗粒质量分数成负相关、与颗粒粒径成正相关、与NaCl溶液质量浓度成负相关。研究结果对岩盐水溶造腔地下盐穴储库及岩盐水溶开采具有重要意义。

摘要：总结国内外盐穴储气库建设技术发展趋势,认为国外的丛式井布井方法、大井眼井身结构与大排量造腔、卤水回注地下等技术手段值得借鉴。同时国内盐穴储气库建设仍面临优质库址资源少、造腔周期长、腔体有效利用率低等难题。为破解这一系列难题,在开展市场化运作模式探索的同时,更需要加大核心技术攻关,加强建库地质评价、钻完井工程、造腔设计与控制、复杂连通老腔利用、扩大储气空间等多个方面核心技术的研究,大幅度提高储气库建库效率,促进我国盐穴储气库可持续发展。

摘要：中国天然气对外依存度一直居于高位,持续提升储气库调峰保供能力是确保中国天然气安全的必然选择。针对气藏断裂系统发育、储层埋藏深、非均质强、气水分布复杂等特点,经过20余年持续攻关,中国储气库在气藏型和盐穴型储气库建设与运行领域取得突破,形成了库址筛选与评价技术、库容设计与评估技术、井筒质量高效控制技术、大排量注采设计技术、风险识别监测技术,实现了储气能力从40×10^(8)m^(3)到192×10^(8)m^(3)五大系列技术的跨越。未来,中国储气库库址资源品质进一步劣质化、类型进一步复杂化,逐渐向油藏、低渗气藏、盐穴复杂连通老腔、水层等新类型转变,储气库高效建设与运行将面临四大挑战:(1)储气地质体动态密封评价理论与技术亟待完善;(2)新类型储气库库容设计技术处于起步阶段;(3)气井产能未能充分发挥,配套技术尚需创新;(4)风险预警与安全管控能力尚难满足储气库安全运行的需要。建议通过专项攻关完善地质体断层密封性弱化动力学机制,形成强注强采优化设计方法,研发国产化监测装备,拓展储气库功能新领域,推动储气库高质量可持续发展。

摘要：为了研究大尺寸管柱造腔方式在我国特殊地质条件下的适用性,以我国某盐矿多夹层含盐地层为造腔目标,设计多套造腔地质方案开展模拟预测,分析其现场应用的可行性,并对造腔速率、耗电量等进行对比分析,同时对单井建腔的钻井、造腔、注气排卤等工程费用进行测算。结果表明:在特定的地质条件下,建造单腔有效体积38×104 m3的盐腔,大尺寸与常规尺寸造腔管柱组合的造腔方式相比,可以节约工期约30%,降低能耗约58%,节约单井建腔投资约17%。因此,大尺寸造腔管柱组合的造腔方式在加快造腔进度、节约成本、降低能耗方面具有明显优势,有必要加强攻关研究与推广应用。

摘要：盐穴储气库是保障我国天然气调峰需求的重要手段,其最重要技术之一为水溶造腔数值模拟。该技术以设计安全稳定、高效利用的腔体为目的,采用数学方法模拟腔体造腔全周期参数,目前国内已初步掌握该技术。但随着建库目标向薄盐层、低品位领域拓展,传统水溶造腔模拟软件无法实现水平井、定向对接井造腔模拟等问题愈加突出。文章通过分析水溶造腔数值模拟技术研究历史,总结数值模拟现有技术框架,预测数模技术未来发展趋势,试图呈现水溶造腔数值模拟技术框架的轮廓,为进一步深入研究层状盐岩造腔机理、编制适合我国层状盐岩工况的水溶造腔软件提供参考。