【壓縮機網(wǎng)】近日，10位兩院院士和4位專(zhuān)家鑒定認為，22個(gè)中石油天然氣儲氣庫建設總體處于國際先進(jìn)水平，在復雜地質(zhì)條件下儲氣庫的選址與建設技術(shù)國際領(lǐng)先。這就意味著(zhù)，“在中國，通過(guò)建設更多儲氣庫調節‘氣荒’的技術(shù)儲備已經(jīng)成熟，中國有能力建設更多難度更大的儲氣庫。”中石油西南油田分公司教授級高工馬新華說(shuō)。
注得進(jìn)，評測模型找到精確“氣口袋”
地下儲氣庫是把天然氣注入地下圈閉或人造洞穴形成的一種儲氣場(chǎng)所，它往往選擇枯竭的油氣田作為“氣口袋”的居所。
中國工程院院士羅亞平在鑒定會(huì )上表示，我國儲氣庫的地質(zhì)資源特別匱乏，從上世紀勘探出133個(gè)儲氣庫地址，經(jīng)過(guò)三輪篩查只選定了22個(gè)。
目前，國內建成的22個(gè)儲氣庫，埋深z*深的達到5000米，相較于世界上90%儲氣庫都埋在小于2000米的地層，我國的平均深度要比它們再深500米。“不是我們喜歡挑戰難度，而是中國的地質(zhì)條件太過(guò)復雜。”馬新華表示，我國已建儲氣庫多數為陸相沉積環(huán)境，地質(zhì)構造破碎，如果將國外儲氣庫比作較完整的碗裝水，中國的儲氣庫就如一個(gè)已經(jīng)有很多裂紋的破碗，還需要裝很多水，不精細控制裝水量和裝水的壓力，怎么可能避免泄漏？
經(jīng)過(guò)17年儲氣庫建設與自主技術(shù)攻關(guān)，中石油創(chuàng )建了以?xún)鈳斓刭|(zhì)體為對象的評價(jià)方法——動(dòng)態(tài)密封性評價(jià)。通過(guò)對蓋層、斷層、托底層、儲藏層不同的力學(xué)模型分析，找到合適的儲氣庫選址或技術(shù)方案，通過(guò)對內部氣流、水氣運動(dòng)機理分析，形成分區庫容設計、產(chǎn)能評價(jià)、注采井網(wǎng)部署等儲氣庫地質(zhì)方案優(yōu)化設計方法，以保證“氣口袋”居所的合適與建設的科學(xué)。
存得住，新型材料填補地層“漏洞”
地下“氣口袋”實(shí)際就是枯竭氣藏，它們經(jīng)過(guò)長(cháng)期開(kāi)采，地層壓力z*大降到原始壓力的10%，建庫鉆井過(guò)程中地層易漏、垮塌。而且，因為“氣口袋”是在夏季集中注氣、冬季集中采氣，相比于在一年中勻速運輸的常規氣井，儲氣庫井就是在變速運輸。常規氣井的注采壓力是由高到低緩慢變化，儲氣庫井的注采壓力則是高低壓劇烈交叉變化，這就很容易讓夾在井管與底層之間的固井水泥在壓縮與膨脹間開(kāi)裂，發(fā)生天然氣泄漏。這兩種情況都對天然氣的存儲提出挑戰。
2015年10月，美國洛杉磯西北阿里索峽谷儲氣庫就因固井管柱失效等原因，存儲的天然氣持續泄漏兩個(gè)月，峽谷內釋放到空氣中的甲烷氣體已達10.7萬(wàn)噸。事故初期每天的甲烷泄漏量造成的環(huán)境影響，相當于20萬(wàn)輛汽車(chē)一整年的二氧化碳排放量造成的溫室效應。
為保證地層在建庫鉆井過(guò)程中的承壓能力，使裂紋較多的儲氣庫不外泄天然氣，項目團隊研發(fā)出一種復合凝膠堵漏材料，它是通過(guò)井管周?chē)障吨袎毫ψ兓粩D進(jìn)漏縫中，吸附地層中的水氣以實(shí)現顆粒的變形和壓實(shí)，聚集成封堵帶保證鉆井不會(huì )因周?chē)鷫毫Φ淖兓逅?；項目組還針對水泥環(huán)壁裂變的情況，自主研發(fā)了兩套晶須納米材料類(lèi)的高強低彈模韌性水泥漿，在中國西南儲氣庫——相國寺儲氣庫應用中固井質(zhì)量合格率100%，實(shí)現抗壓強度與耐溫和穩固性上的領(lǐng)先。
采得出，大型裝備自己造
儲氣庫中天然氣的使用有個(gè)形象的名詞叫做“大吞大吐”，正常油氣田的運行速率是全年容量的3%，儲氣庫的運行速率半年要達到容量的50%。當儲氣袋癟著(zhù)肚子時(shí)，注氣輕而易舉；當它快撐滿(mǎn)時(shí)，注氣壓力就變得“步履維艱”。馬新華給出一個(gè)數據——注氣到z*后階段，井口的壓力將達到40兆帕，相當于400多個(gè)大氣壓。
這樣的大氣壓強需要對應地面高壓大流量的核心技術(shù)與裝備。針對儲氣庫地面裝置規模大、運行工況復雜、注氣壓力高、采出氣介質(zhì)二氧化碳腐蝕性強等特點(diǎn)，團隊自主研發(fā)了儲氣庫地面注采核心技術(shù)和裝備，譬如與中國航天西安向陽(yáng)航天材料股份有限公司研制了大口徑高鋼級雙金屬復合管，與不銹鋼純材相比成本降低60%，應用于呼圖壁儲氣庫，經(jīng)濟有效地解決了大流量采氣管道二氧化碳腐蝕難題。
【壓縮機網(wǎng)】近日，10位兩院院士和4位專(zhuān)家鑒定認為，22個(gè)中石油天然氣儲氣庫建設總體處于國際先進(jìn)水平，在復雜地質(zhì)條件下儲氣庫的選址與建設技術(shù)國際領(lǐng)先。這就意味著(zhù)，“在中國，通過(guò)建設更多儲氣庫調節‘氣荒’的技術(shù)儲備已經(jīng)成熟，中國有能力建設更多難度更大的儲氣庫。”中石油西南油田分公司教授級高工馬新華說(shuō)。
注得進(jìn)，評測模型找到精確“氣口袋”
地下儲氣庫是把天然氣注入地下圈閉或人造洞穴形成的一種儲氣場(chǎng)所，它往往選擇枯竭的油氣田作為“氣口袋”的居所。
中國工程院院士羅亞平在鑒定會(huì )上表示，我國儲氣庫的地質(zhì)資源特別匱乏，從上世紀勘探出133個(gè)儲氣庫地址，經(jīng)過(guò)三輪篩查只選定了22個(gè)。
目前，國內建成的22個(gè)儲氣庫，埋深z*深的達到5000米，相較于世界上90%儲氣庫都埋在小于2000米的地層，我國的平均深度要比它們再深500米。“不是我們喜歡挑戰難度，而是中國的地質(zhì)條件太過(guò)復雜。”馬新華表示，我國已建儲氣庫多數為陸相沉積環(huán)境，地質(zhì)構造破碎，如果將國外儲氣庫比作較完整的碗裝水，中國的儲氣庫就如一個(gè)已經(jīng)有很多裂紋的破碗，還需要裝很多水，不精細控制裝水量和裝水的壓力，怎么可能避免泄漏？
經(jīng)過(guò)17年儲氣庫建設與自主技術(shù)攻關(guān)，中石油創(chuàng )建了以?xún)鈳斓刭|(zhì)體為對象的評價(jià)方法——動(dòng)態(tài)密封性評價(jià)。通過(guò)對蓋層、斷層、托底層、儲藏層不同的力學(xué)模型分析，找到合適的儲氣庫選址或技術(shù)方案，通過(guò)對內部氣流、水氣運動(dòng)機理分析，形成分區庫容設計、產(chǎn)能評價(jià)、注采井網(wǎng)部署等儲氣庫地質(zhì)方案優(yōu)化設計方法，以保證“氣口袋”居所的合適與建設的科學(xué)。
存得住，新型材料填補地層“漏洞”
地下“氣口袋”實(shí)際就是枯竭氣藏，它們經(jīng)過(guò)長(cháng)期開(kāi)采，地層壓力z*大降到原始壓力的10%，建庫鉆井過(guò)程中地層易漏、垮塌。而且，因為“氣口袋”是在夏季集中注氣、冬季集中采氣，相比于在一年中勻速運輸的常規氣井，儲氣庫井就是在變速運輸。常規氣井的注采壓力是由高到低緩慢變化，儲氣庫井的注采壓力則是高低壓劇烈交叉變化，這就很容易讓夾在井管與底層之間的固井水泥在壓縮與膨脹間開(kāi)裂，發(fā)生天然氣泄漏。這兩種情況都對天然氣的存儲提出挑戰。
2015年10月，美國洛杉磯西北阿里索峽谷儲氣庫就因固井管柱失效等原因，存儲的天然氣持續泄漏兩個(gè)月，峽谷內釋放到空氣中的甲烷氣體已達10.7萬(wàn)噸。事故初期每天的甲烷泄漏量造成的環(huán)境影響，相當于20萬(wàn)輛汽車(chē)一整年的二氧化碳排放量造成的溫室效應。
為保證地層在建庫鉆井過(guò)程中的承壓能力，使裂紋較多的儲氣庫不外泄天然氣，項目團隊研發(fā)出一種復合凝膠堵漏材料，它是通過(guò)井管周?chē)障吨袎毫ψ兓粩D進(jìn)漏縫中，吸附地層中的水氣以實(shí)現顆粒的變形和壓實(shí)，聚集成封堵帶保證鉆井不會(huì )因周?chē)鷫毫Φ淖兓逅?；項目組還針對水泥環(huán)壁裂變的情況，自主研發(fā)了兩套晶須納米材料類(lèi)的高強低彈模韌性水泥漿，在中國西南儲氣庫——相國寺儲氣庫應用中固井質(zhì)量合格率100%，實(shí)現抗壓強度與耐溫和穩固性上的領(lǐng)先。
采得出，大型裝備自己造
儲氣庫中天然氣的使用有個(gè)形象的名詞叫做“大吞大吐”，正常油氣田的運行速率是全年容量的3%，儲氣庫的運行速率半年要達到容量的50%。當儲氣袋癟著(zhù)肚子時(shí)，注氣輕而易舉；當它快撐滿(mǎn)時(shí)，注氣壓力就變得“步履維艱”。馬新華給出一個(gè)數據——注氣到z*后階段，井口的壓力將達到40兆帕，相當于400多個(gè)大氣壓。
這樣的大氣壓強需要對應地面高壓大流量的核心技術(shù)與裝備。針對儲氣庫地面裝置規模大、運行工況復雜、注氣壓力高、采出氣介質(zhì)二氧化碳腐蝕性強等特點(diǎn)，團隊自主研發(fā)了儲氣庫地面注采核心技術(shù)和裝備，譬如與中國航天西安向陽(yáng)航天材料股份有限公司研制了大口徑高鋼級雙金屬復合管，與不銹鋼純材相比成本降低60%，應用于呼圖壁儲氣庫，經(jīng)濟有效地解決了大流量采氣管道二氧化碳腐蝕難題。
網(wǎng)友評論
條評論
最新評論