地下儲氣庫地面工程工藝設(shè)計(jì)的原則

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1、地面工程工藝設(shè)計(jì)的原則地下儲氣庫地面工程的工藝設(shè)計(jì)，除應(yīng)遵循天然氣儲運(yùn)設(shè)計(jì)的一般原則外，還應(yīng)強(qiáng)調(diào)三點(diǎn)：1．將地下儲氣庫作為一個子系統(tǒng)放在整個天然氣輸配的大系統(tǒng)中，根據(jù)總投資和總消耗功率相對最低的原則，優(yōu)選大系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)間相互制約的基本參數(shù)和儲氣庫地面工程的流程形式。如果在已建或部分建成的輸配氣系統(tǒng)中新建地下儲氣庫，則應(yīng)與已建部分盡可能協(xié)調(diào)一致。2．地下儲氣庫的地面工程必須與所處地層的勘探、開發(fā)、監(jiān)測和動態(tài)分析密切結(jié)合，切實(shí)做到“地上適應(yīng)地下”。地面工程設(shè)計(jì)必須以可靠的地質(zhì)資料為依據(jù)，而“看不見，摸不著”的地層情況需要在工程投產(chǎn)后，

2、通過生產(chǎn)實(shí)踐和對地層的監(jiān)測、分析來檢驗(yàn)和修正。儲氣層所能承受的最大注氣壓力及最大庫容量等基本參數(shù)需要經(jīng)過一定的注采周期才能確定，所以儲氣庫的地面工程常分期建成，一期工程帶有探試性(設(shè)計(jì)的“庫容量”約為理論最大“庫容量”的70％左右)，經(jīng)試注采，取得必要的數(shù)據(jù)后，再決定是否上二期工程，原訂的設(shè)計(jì)規(guī)模是否需要調(diào)整……。在工程設(shè)計(jì)中必須考慮到保護(hù)地層，即天然氣注入地層前必須經(jīng)過凈化處理，以免將潤滑油和其它雜質(zhì)帶入地層中，影響地層滲透率。由于地下儲氣庫地面工程常分期建設(shè)，設(shè)計(jì)中必須充分考慮近期工程與遠(yuǎn)期工程的結(jié)合。在—期工程的總圖設(shè)計(jì)中，

3、必須為二期工程預(yù)留場地；在流程設(shè)汁中，要考慮前后的銜接和統(tǒng)一。下文將什對建在衰竭氣藏中的地下儲氣庫討論其基本參數(shù)和流程形式的選擇?；緟?shù)的選擇最大注氣壓力因此在確定最大注氣壓力時(shí)，既要充分利用儲氣層的儲氣能力，又要保證儲氣層圈閉的密封性。在井口處的最大注氣壓力可參考以下經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)：可取與儲氣層平均深度等高的水柱靜壓頭；當(dāng)有5m以上厚度的粘土蓋層時(shí)，可以取這個水靜壓頭的1.3—1.5倍。②可取儲氣層的原始壓力或原始壓力的1.15—1.2倍。而根據(jù)國外的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)際最大注氣壓力和相應(yīng)的最大儲氣容量應(yīng)通過注氣的實(shí)踐才能確定。在地下儲氣庫投

4、運(yùn)的前幾個注采周期內(nèi)，“最大”注氣壓力一般取最大允許壓力理論值的70％左右，通過幾個注采周期，在觀測、分析和評價(jià)儲氣層圈閉的密封性的基礎(chǔ)上，再確定最大注氣壓力以及相應(yīng)的最大儲氣容量。2．最低采氣壓力及其有關(guān)參數(shù)最低采氣壓力與儲氣層的最低壓力是一致的，它與下列參數(shù)密切相關(guān)。(1)氣墊氣量和有效氣量氣墊氣是指采氣結(jié)束后，為維持一定的地層壓力而留在儲氣層中的那部份氣，這個“一定的壓力”應(yīng)能滿足最低采氣壓力的要求，還能控制地層中底水的上升；有效氣則指每年注入儲氣庫，并從中采出的那部分天然氣，又稱工作氣。氣墊氣量越大，它所維持的地層壓力越高

5、，就能減少采氣井井?dāng)?shù)（因總供氣量一定），并為采出氣提供較高的壓力能，但隨著氣墊氣量的增加，儲氣庫的有效氣量就相應(yīng)減少，即儲氣層工作的有效容積相對減少，而且用于氣墊氣的那部分費(fèi)用(含氣墊氣本身的成本費(fèi)和注入地層的費(fèi)用)也會增加。根據(jù)國外的統(tǒng)計(jì)資料，氣墊氣量和有效氣量的比值約為60％——140％(V／V)。(2)采出氣外輸壓力采出氣外輸壓力主要取決于“外輸需要”，能克服儲氣庫與輸氣干線之間連接管道的庫阻，并能克服“節(jié)點(diǎn)”處的壓力，將天然氣壓入干線。而這個管道的摩阻和“節(jié)點(diǎn)”處的壓力部可以隨設(shè)計(jì)條件而變化，所以在確定外輸壓力時(shí)，應(yīng)該(也

6、有可能)兼顧最小采氣壓力取值。當(dāng)外輸距離不太長時(shí)(包括儲氣庫至輸氣干線的“節(jié)點(diǎn)”，“節(jié)點(diǎn)”至城市門站或供配氣站)，應(yīng)使最小采氣壓力高于外輸壓力，利用地層壓力將采出氣輸進(jìn)輸氣干線；當(dāng)采出氣輸距離很長，需要設(shè)置壓縮機(jī)，通過增壓來達(dá)到必要的外輸壓力，外輸壓力、最小采氣壓力應(yīng)與壓縮機(jī)合理的壓縮比相匹配。(3)采氣井井?dāng)?shù)采氣井井?dāng)?shù)取決于儲氣庫的日供氣量和單井產(chǎn)氣量。前者由整個輸配氣系統(tǒng)的供、需物料平衡來確定，后者則與采氣壓力密切相關(guān)。顯然采氣壓力越高則單井產(chǎn)量越高，在總供氣量—定的前提下，采氣井井?dāng)?shù)就可以減少，鉆井費(fèi)用、井場及氣井管網(wǎng)設(shè)施的

7、投資均可相應(yīng)減少，但最小采氣壓力是靠氣墊氣來維持的，要減少采氣井井?dāng)?shù)就得增加氣墊氣量，所以采氣井井?dāng)?shù)同最小采氣壓力—樣，與氣墊氣量之間存在著相互制約的關(guān)系。3．壓縮機(jī)的壓縮比在地下儲氣庫地面工程中，用于天然氣增壓的壓縮功是最大的動力消耗。適宜的壓縮比對節(jié)能降耗和合理分配壓縮級數(shù)都很重要。一般地下儲氣庫都設(shè)置注氣壓縮機(jī)。井口處的最大注氣壓力是由地層的特性決定的，由這個壓力可以推算注氣壓縮機(jī)出口壓力。在“出口”壓力一定的前提下、只能通過優(yōu)選“入口”壓力來確定適宜的壓比。壓縮機(jī)入口壓力與輸氣于線至儲氣庫的節(jié)點(diǎn)處“管壓”相對應(yīng)，節(jié)點(diǎn)處的“

8、管壓”既要與輸氣干線系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致，又要兼顧注氣壓縮機(jī)合理的壓縮比。在多數(shù)情況下輸氣干線與儲氣庫之間通過單線連接，在采氣周期這個接點(diǎn)處的壓力就左右著采出氣的外輸壓力，也影響著“最小采氣壓力”。綜上所述，地下儲氣庫的最高注氣壓力，最大注氣容量、最小采氣