标准化在天然气地下储气库建设中的应用

标准化天然气地下储气库建设中的应用
河南省濮阳市 457001
摩托车消音器摘要:随着国家经济的高速发展和对能源需求的日益增长,地下储气库将在中国的油气消费,油气安全领域发挥更加重要的作用,建库目标将从目前的调峰转向战略储备型方向延伸及发展,建库技术水平也将在实践中不断得到提高。
关键词:标准化;天然气地下储气库;建设
1储气库的类型
1.1枯竭型油气藏储气库
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,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。
1.2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的另一种大型地下储气库形式。目前全球共有80多座含水层储气库,占地下储气库总数的15%左右。快门式3d
1.3盐丘型储气库
信号采集在地下盐层中通过水溶液解盐而形成空穴,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储气库,单位有效容积的造价高,而且溶盐需要花很长的时间,而盐穴储气库的利用率比较高,注气周期短,需要时可以将垫层气完全采出。
1.4废弃矿坑储气库
利用废弃的符合条件的矿坑进行储气。目前这类储气库数量较少,主要原因在与大量废弃的矿坑技术条件难以符合要求,例如,密封性能差,容易导致天然气泄露。一般把枯竭型油气田储气库称为孔隙型储气库,把盐丘型和废弃矿坑储气库称为洞穴型储气库。
2不同类型地下储气库的特点
2.1孔隙型地下储气库的特点
由于在孔隙型储气库,储集空间是岩石堆积在一起的颗粒空间,天然气充满后就聚集在岩石的孔隙中,因此有比较好的盖层,而且四周有水包围,这样才能防止气体泄露,从深度上讲,深度一般在1000m左右,能承受较高的储气压力,储集层的孔隙度不能太小,一般大于10%,渗透率不能低于0.2×10-3μm2,储气层的厚度大于4米。这样充气和采气时,天然气能顺利的充入和被采出。由于孔隙型储气库基本采用的是原本就是天然气气田,因此可以利用原有的部分气井和地面设施,建库投资较小,不用勘探,但是对于储气井要进行固井质量检查,防止发生串槽,从而导致注入的天然气从地下经串槽泄露到地面。在施工中可充分的利用原气田的地质资料和开采过程中的积累气田动态资料,从而为储气库优化运行提供依据。
2.2含水型储气库的特点
用注入的天然气驱替含水层孔隙中的水。在由盖层封闭起来的储层构造中,实际占用的储气空间随气量在变化。含水储气库勘查选址工作量比较大,钻井工作量比枯竭型油气田工作量大,在运行过程中需要分阶段进行较长时间的试注,试采,观察和检测水运移情况以及漏气对环境的影响。在建设完成后,进行泵抽水试验,以评价含水层的原始渗透性,然
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后分阶段试注天然气,测试注气过程中地下水的运移规律,气体漏失以及压力变化等情况,出储气库的合理参数以及运行条件。
2.3盐穴型地下储气库的特点
利用天然的地下盐穴或人为的利用水动力溶解与冲刷作用,在地下盐层造腔,通过气井将天然气注入到地下洞穴或腔室中而形成的储气库。利用采盐盐穴,节省了造穴工程量,费用比较低。如果采用专用盐穴,造穴工程量大,建库时间长,费用相对比较高。盐丘型洞穴建造用浸溶法,正向冲洗法,反向冲洗法等,建库时盐层中的不溶解的物质含量要低于25%,而且采用淡水或者轻度含盐的水进行正向冲洗和反向冲洗完成施工作业。金坛地下储气库是亚洲第一个采用盐丘储藏天然气的储气库,在美国,盐丘气库主要分布在墨西哥湾沿岸的几个洲,在东北部、中西部和西南部地区也开发了一些盐穴气库。
2.4废弃矿坑储气库特点
由于废弃矿坑大多有许多通风口,救济口,漏洞大,目前国内还没有应用,在俄罗斯用废弃矿坑储气库有一定的应用。
3标准化的实施方案室外路径
3.1标准化选址
储气库主要包括油气田、盐穴、含水层和矿坑4种类型,储气库的选址需要满足的标准包括:①地理位置优越,离主要用户城市或长输管线较近;②构造简单,圈闭落实,内部断层少,变化幅度小;③盖层厚度大,岩性致密,圈闭密封性好;④储层厚度大,分布稳定,物性、连通性好,有效孔隙度≥15%,有效渗透率≥50×10-3µm2;⑤天然气属干气,组分含量中以CH4为主,H2S含量不超标;⑥气藏属常压常温系统;⑦具有一定储量规模,原始地质储量>1.6×108m3;⑧单井注采气能力大;⑨采出程度较高,建库后不影响目前油气生产。
3.2标准化设计
手提式割草机3.2.1面布置的标准化
按站场用房集约化、站场装置模块化和平面布局紧凑化的原则,采取模块立体拼插组合的方式,优化储气库地面工程的布局,解决建筑物零散、建筑风格和视觉形象不统一的问题。
3.2.2注采气工艺流程的标准化
采用气液混输、注采合一的注采工艺。其中,注气流程为:来气→收球装置→旋风分离→过滤分离→计量→增压→注采井;采气流程为:注采单井来气→气液分离器→脱水装置→计量→联络线外输。
3.2.3注气单元布置的标准化
在结构框架中集成了旋风分离器、燃料气分离器和过滤分离器,并撬装模块化制造站内阀组、注气计量阀组、进站计量阀组。
3.2.4采气单元布置的标准化
采气单元布置见图4。在井场模块中设置1个独立的采气阀组撬装模块,在采气分离模块中集成分离器、干天然气分离器和闭式排放罐,在脱水模块中集成聚结过滤器和三甘醇吸收塔,在加热再生模块中集成三甘醇回收罐,并撬装模块化制造三甘醇再生和加热炉阀组。
3.2.5供配电单元布置的标准化
将35kV变电站设计为舱式变电站,一层舱体内集成高压开关设备、无功补偿和低压开关设备,二层舱体内集成二次保护和通信设备,并在工厂完成组装和测试。
3.4标准化施工
工厂预制是标准化施工的基础。通过采用固定厂房结合现场简易平台的预制模式,在油田气或潜在项目集中的区域建立预制厂,厂内配备带锯坡口机、五轴数控等离子切割机、移动式铣边机等自动化施工设备和EP3D、PDSOFT等二次设计软件,实现成撬块设备、阀组和工艺管道下料、组对、焊接作业线的自动化,从而提高工程质量和施工效率。
3.5标准化信息管理
3.5.1建立数字化交付平台
数字化交付是标准化信息管理的基础,通过建立统一的数字化交付平台,将储气库设计、采购、设备制造、施工、监理、项目管理、中交、调试、竣工等过程资料按照标准化的编码规定批量上传,一起移交给业主单位,满足业主在工程交工后进行日常查询、管理、改造、开发等需要。
3.5.2设备的数字化交付
对于重要机械设备,在集成数字化工程图纸和文件的基础上,通过三维数据全面展示设备的整体外观和内部构造,通过动画推演设备建造焊接工序以及流体工作原理,可实现设备内部的线上巡检,为施工管理和生产操作提供指导。
结束语:
随着国内天然气消费量强劲增长和天然气对外依存度逐步攀升,储气库已成为实现管网和接收站的供气平稳和安全必不可少的设施。国内储气库的建设单位应加强合作,将国外储气库建设和运营的先进经验和国内储气库的研究与实践成果转化为技术标准,持续提升标准质量,提高标准的国际化水平,健全人才队伍,为推动我国储气库产业的科学发展提供有力支撑,早日建成适合我国国情的储气库全产业链标准体系。
参考文献:
[1]国家能源局石油天然气司.中国天然气发展报告(2021)[M].北京:石油工业出版社,2021.
[2]于东海.胜利油气区地下储气库库址选择研究[J].天然气勘探与开发,2006,29(4):60–64.

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