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1、地下儲氣庫技術(shù)的應(yīng)用與展望1地下儲氣庫特點(diǎn)與類型???地下儲氣庫是將長輸管道輸送來的商品天然氣重新注入地下空間而形成的一種人工氣田或氣藏,一般建設(shè)在靠近下游天然氣用戶城市的附近。???與地面球罐等方式相比較,地下儲氣庫具有以下優(yōu)點(diǎn):儲存量大,機(jī)動(dòng)性強(qiáng),調(diào)峰范圍廣;經(jīng)濟(jì)合理,雖然造價(jià)高,但是經(jīng)久耐用,使用年限長達(dá)30~50年或更長;安全系數(shù)大,安全性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于地面設(shè)施。???目前世界上典型的天然氣地下儲氣庫類型有4種:枯竭油氣藏儲氣庫、含水層儲氣庫、鹽穴儲氣庫、廢棄礦坑儲氣庫。???①枯竭油氣藏儲氣庫???枯竭油氣藏儲氣庫利用枯竭的氣層或油層而建設(shè),是目前最常用、最經(jīng)濟(jì)的一種地下儲氣形式,
2、具有造價(jià)低、運(yùn)行可靠的特點(diǎn)。目前全球共有此類儲氣庫逾400座,占地下儲氣庫總數(shù)的75%以上。???②含水層儲氣庫???用高壓氣體注入含水層的孔隙中將水排走,并在非滲透性的含水層蓋層下直接形成儲氣場所。含水層儲氣庫是僅次于枯竭油氣藏儲氣庫的另一種大型地下儲氣庫形式。目前全球共有逾80座含水層儲氣庫,占地下儲氣庫總數(shù)的15%左右。???③鹽穴儲氣庫???在地下鹽層中通過水溶解鹽而形成空穴,用來儲存天然氣。從規(guī)模上看,鹽穴儲氣庫的容積遠(yuǎn)小于枯竭油氣藏儲氣庫和含水層儲氣庫,單位有效容積的造價(jià)高,成本高,而且溶鹽造穴需要花費(fèi)幾年的時(shí)間。但鹽穴儲氣的優(yōu)點(diǎn)是儲氣庫的利用率較高,注氣時(shí)間短,墊層氣用量
3、少,需要時(shí)可以將墊層氣完全采出。目前世界上有鹽穴儲氣庫共44座,占地下儲氣庫總數(shù)的8%。???④廢棄礦坑儲氣庫???利用廢棄的符合儲氣條件的礦坑進(jìn)行儲氣。目前這類儲氣庫數(shù)量較少,主要原因在于大量廢棄的礦坑技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件難以符合要求。2國際上地下儲氣庫發(fā)展???地下儲氣庫的歷史可以上溯到20世紀(jì)初。1915年。加拿大建成世界上第一座地下儲氣庫。到目前為止,全世界有地下儲氣庫550座左右,可以進(jìn)行調(diào)峰的氣量約3500×108m3。這些儲氣庫分屬不同國家的逾100家公司,其中既有儲氣量超1000×108m3的天然氣上下游一體化的大型跨國公司,也有僅單純經(jīng)營1~2座地下儲氣庫的小公司。???由于
4、地下儲氣庫在調(diào)峰和保障供氣安全方面具有不可替代的作用和明顯的優(yōu)勢,因而越來越受到許多國家的重視。相關(guān)資料顯示,全球10%左右的天然氣用氣量由地下儲氣庫供應(yīng),西歐國家和俄羅斯分別達(dá)到20%、30%。就國際上儲氣庫發(fā)展趨勢看,歐美國家正在不斷加大儲氣庫的建設(shè)力度,增大儲氣量,除了常規(guī)的調(diào)峰應(yīng)急需要外,已經(jīng)開始研究建立天然氣的戰(zhàn)略儲備課題。美國已經(jīng)就長輸管網(wǎng)地下儲氣庫建立相關(guān)的法律,歐洲國家也有立法的趨勢。3中國地下儲氣庫項(xiàng)目介紹???中國的地下儲氣庫建設(shè)起步較晚,20世紀(jì)70年代在大慶油田曾經(jīng)進(jìn)行過利用氣藏建設(shè)地下儲氣庫的嘗試。20世紀(jì)90年代初,隨著陜京天然氣輸氣管道的建設(shè),為確保北京、
5、天津的安全供氣,國家開始加大力度研究建設(shè)地下儲氣庫技術(shù)。2000年11月,我國首次在大港油田利用枯竭凝析氣藏建成了大張坨地下儲氣庫,總庫容達(dá)到46.0×108m3,總可利用氣量為20.0×108m3左右,日最大供氣量近2000×104m3。2003年利用氣量為7.6×108m3,占陜京輸氣管道年銷售量的28%。2006年冬季高峰期,該地下儲氣庫每天向北京供氣逾1600×104m3,彌補(bǔ)陜甘寧天然氣的供應(yīng)量缺口。???為保證西氣東輸沿線地區(qū)用戶的正常用氣,中國石油天然氣集團(tuán)公司規(guī)劃分別在江蘇金壇、劉莊和安徽定遠(yuǎn)建設(shè)地下儲氣庫。為了保證忠縣—武漢天然氣輸氣管道安全平穩(wěn)供氣,該公司也在積極進(jìn)
6、行建設(shè)忠武線配套地下儲氣庫的前期準(zhǔn)備工作。此外,重慶市燃?xì)饧瘓F(tuán)公司也有建設(shè)地下儲氣庫的計(jì)劃,將其作為城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的調(diào)峰與事故備用氣源。據(jù)悉,該計(jì)劃目前已通過了相關(guān)審批。???到目前為止,國內(nèi)已經(jīng)建成投產(chǎn)的地下儲氣庫有2座,分別是大張坨地下儲氣庫和金壇地下儲氣庫。???①天津大張坨地下儲氣庫???大張坨地下儲氣庫主要負(fù)責(zé)津京地區(qū)特別是北京市的冬季天然氣調(diào)峰,兼有事故應(yīng)急供氣功能,庫址位于天津大港地區(qū),距北京約200km,屬枯竭凝析氣藏型地下儲氣庫,地下儲氣庫深度逾2000m,隸屬北京華油天然氣有限責(zé)任公司儲氣庫分公司管理。???大張坨儲氣庫包括3個(gè)庫區(qū),庫區(qū)與北京市天然氣管網(wǎng)間的連接管道
7、外徑為711mm,為單管連接,冬季為采氣期,從儲氣庫采氣供給用氣城市。采氣時(shí),有部分凝析油被帶出,需進(jìn)行分離處理。其余時(shí)間為注氣期,將來自陜京二線管道富余的天然氣加壓后注入地下儲氣庫。???大張坨地下儲氣庫設(shè)計(jì)壓力為30.0MPa,配置有4臺進(jìn)口燃?xì)饧訅簷C(jī),加壓機(jī)出口壓力為30.0MPa,設(shè)計(jì)流量為80×104m3/d,加壓機(jī)自身天然氣消耗量為每臺2.0×104m3/d。???該地下儲氣庫自2002年開始運(yùn)行以來,一直運(yùn)行正常,對北京市調(diào)峰發(fā)揮