地下储气库技术的应用与展望

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1、地下储气库技术的应用与展望1地下储气库特点与类型   地下储气库是将长输管道输送来的商品天然气重新注入地下空间而形成的一种人工气田或气藏，一般建设在靠近下游天然气用户城市的附近。   与地面球罐等方式相比较，地下储气库具有以下优点：储存量大，机动性强，调峰范围广；经济合理，虽然造价高，但是经久耐用，使用年限长达30～50年或更长；安全系数大，安全性远远高于地面设施。   目前世界上典型的天然气地下储气库类型有4种：枯竭油气藏储气库、含水层储气库、盐穴储气库、废弃矿坑储气库。   ①枯竭油气藏储气库   枯竭油气藏储气库利用枯竭的气层或油层而建设，是目前最常用、最经济的一种地下储气形式，

2、具有造价低、运行可靠的特点。目前全球共有此类储气库逾400座，占地下储气库总数的75%以上。   ②含水层储气库   用高压气体注入含水层的孔隙中将水排走，并在非渗透性的含水层盖层下直接形成储气场所。含水层储气库是仅次于枯竭油气藏储气库的另一种大型地下储气库形式。目前全球共有逾80座含水层储气库，占地下储气库总数的15%左右。   ③盐穴储气库   在地下盐层中通过水溶解盐而形成空穴，用来储存天然气。从规模上看，盐穴储气库的容积远小于枯竭油气藏储气库和含水层储气库，单位有效容积的造价高，成本高，而且溶盐造穴需要花费几年的时间。但盐穴储气的优点是储气库的利用率较高，注气时间短，垫层气用量

3、少，需要时可以将垫层气完全采出。目前世界上有盐穴储气库共44座，占地下储气库总数的8%。   ④废弃矿坑储气库   利用废弃的符合储气条件的矿坑进行储气。目前这类储气库数量较少，主要原因在于大量废弃的矿坑技术经济条件难以符合要求。2国际上地下储气库发展   地下储气库的历史可以上溯到20世纪初。1915年。加拿大建成世界上第一座地下储气库。到目前为止，全世界有地下储气库550座左右，可以进行调峰的气量约3500×108m3。这些储气库分属不同国家的逾100家公司，其中既有储气量超1000×108m3的天然气上下游一体化的大型跨国公司，也有仅单纯经营1～2座地下储气库的小公司。   由于

4、地下储气库在调峰和保障供气安全方面具有不可替代的作用和明显的优势，因而越来越受到许多国家的重视。相关资料显示，全球10%左右的天然气用气量由地下储气库供应，西欧国家和俄罗斯分别达到20%、30%。就国际上储气库发展趋势看，欧美国家正在不断加大储气库的建设力度，增大储气量，除了常规的调峰应急需要外，已经开始研究建立天然气的战略储备课题。美国已经就长输管网地下储气库建立相关的法律，欧洲国家也有立法的趋势。3中国地下储气库项目介绍   中国的地下储气库建设起步较晚，20世纪70年代在大庆油田曾经进行过利用气藏建设地下储气库的尝试。20世纪90年代初，随着陕京天然气输气管道的建设，为确保北京、

5、天津的安全供气，国家开始加大力度研究建设地下储气库技术。2000年11月，我国首次在大港油田利用枯竭凝析气藏建成了大张坨地下储气库，总库容达到46.0×108m3，总可利用气量为20.0×108m3左右，日最大供气量近2000×104m3。2003年利用气量为7.6×108m3，占陕京输气管道年销售量的28%。2006年冬季高峰期，该地下储气库每天向北京供气逾1600×104m3，弥补陕甘宁天然气的供应量缺口。   为保证西气东输沿线地区用户的正常用气，中国石油天然气集团公司规划分别在江苏金坛、刘庄和安徽定远建设地下储气库。为了保证忠县—武汉天然气输气管道安全平稳供气，该公司也在积极进

6、行建设忠武线配套地下储气库的前期准备工作。此外，重庆市燃气集团公司也有建设地下储气库的计划，将其作为城市燃气管网的调峰与事故备用气源。据悉，该计划目前已通过了相关审批。   到目前为止，国内已经建成投产的地下储气库有2座，分别是大张坨地下储气库和金坛地下储气库。   ①天津大张坨地下储气库   大张坨地下储气库主要负责津京地区特别是北京市的冬季天然气调峰，兼有事故应急供气功能，库址位于天津大港地区，距北京约200km，属枯竭凝析气藏型地下储气库，地下储气库深度逾2000m，隶属北京华油天然气有限责任公司储气库分公司管理。   大张坨储气库包括3个库区，库区与北京市天然气管网间的连接管道

7、外径为711mm，为单管连接，冬季为采气期，从储气库采气供给用气城市。采气时，有部分凝析油被带出，需进行分离处理。其余时间为注气期，将来自陕京二线管道富余的天然气加压后注入地下储气库。   大张坨地下储气库设计压力为30.0MPa，配置有4台进口燃气加压机，加压机出口压力为30.0MPa，设计流量为80×104m3/d，加压机自身天然气消耗量为每台2.0×104m3/d。   该地下储气库自2002年开始运行以来，一直运行正常，对北京市调峰发挥