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油气藏型地下储气库

/underground gas storage comes from oil & gas reservoir/
条目作者许杰

许杰

最后更新 2022-01-20
浏览 204
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用开采至枯竭或半枯竭的地下油气藏储层来储存天然气的空间场所。

英文名称
underground gas storage comes from oil & gas reservoir
所属学科
石油与天然气工程

自1915年加拿大在韦兰(Welland)气田建成世界上第一座地下储气库以来,世界上运营中的枯竭油气藏型储气库分布在美国、加拿大、德国、俄罗斯等国家。

枯竭油气藏分为枯竭气藏(枯竭干气藏、枯竭凝析气藏)和枯竭油藏(高含水油藏)。对于气藏而言,当天然气采出程度为70%时,改建地下储气库最为合适,而对于油藏,其含水率达到90%最为理想。由于气藏开发与气库开采具有较多的相似性,因此改建储气库选取油气藏的类型时以枯竭气藏最为有利,枯竭油藏次之。改建储气库时二者相比,油藏需要把部分油井改造成天然气注采井,原油集输系统也需要改造为天然气集输系统;采气时会携带出部分轻质油,需新建配套的轻质油脱除及回收系统;需进行试注、试采;建设周期较长,费用偏高。

在已经掌握油气藏地质与评价、枯竭油气藏地质条件满足改为地下储气库要求的基础上,对已有油气注采井及设备进行适当的改造,利用注气驱离油气水的基本原理,将高压天然气注入枯竭油气藏中。开始注采气阶段为试注试采阶段,通过试注试采,为储气库注采气动态分析及后续周期性注采气提供科学的依据。在试注试采成功的基础上,即可进行工业性循环注采运行。

由储层、注采气井、注采气站、集输、输气干线和配套的自动控制、电力、通信、消防等系统以及公用工程组成。除储层、注采井外,其他与气田集输站和集输管线的功能基本一致。

至少需满足6个方面:①具有很好的储气规模,以利于降低单位投资。②埋深适当,介于1000~2500米之间,一般不超过3500米。③有完整的闭合地质构造,圈闭幅度大,内部断层少且密封性好。④地质构造具有良好的储、盖组合,储层物性好、有一定厚度、大孔隙、高渗透、易注易采,其孔隙度不小于15%,渗透率不小于300毫达西,注采能力强;盖层有一定厚度、分布稳定、封闭性好,所储存的天然气不会发生垂向及侧向泄漏。⑤盖层、隔层岩性要纯(泥岩、膏岩等),能够承担90%~115%原始地层压力的注气压力。⑥气井储层不能出砂,不能大量出水、出油,岩石与天然气不起化学作用,严格控制硫含量。

需要重点考虑:①构造、盖隔层、储层、库容量等地下储气库地质特征。②运行方式、库容量指标、单井注采气能力等生产指标。③地质工程设计方案。④地质监测方案。

工程建设需要重点考虑:①建库地质条件综合评价。②注采渗流机理研究。③气井注采气能力评价和钻井、完井技术。④库容参数。⑤已有油气采出井及集输系统的改造。⑥注采运行方案。⑦监测方案。⑧包油、水脱除设施等地面工程的建设。

具有储量大、原有装置可以重复利用、建设周期短、投资和运行费用低等优点。由于在开采期间对油气藏已经进行了全面勘探,掌握了油气储层的相关数据,并已建有完善的配套措施,例如采气井和地面设施,故可在一定程度上降低工程投资。从经济对比上看,油气藏型储气库是最有利的,尤其是枯竭干气藏,建设地下储气库的投资是最经济的。

  • 钱根葆,王延杰,王彬.中渗透砂岩气藏地下储气库改建技术.北京:石油工业出版社,2016.
  • 郭平,杜玉洪,杜建芬.高含水油藏及含水构造改建储气库渗流机理研究.北京:石油工业出版社,2012.

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