《塔里木油田:破解储气库建库难题 形成5项关键技术》

  • 来源专题:油气开发与利用
  • 编译者: cncic
  • 发布时间:2020-10-19
  • 截至10月9日,塔里木油田破解两个储气库建库难题,已初步形成油藏建库条件筛选与评价、储气库注采多相驱替与渗流、库容参数优化设计、圈闭密封性评价、储气库全三维一体化仿真数值模拟5项关键技术,为我国西部打造深层与超深层油藏储气库新模式奠定了坚实基础。塔里木油田东河1、塔中402石炭系油藏储气库项目是国内首个注气驱油协同储气库建设项目,普遍存在埋藏深、垫气量不足、建库周期长等难题。  

    科研人员为破解这两个储气库建库难题,针对不同建库地质条件,与中国石油勘探开发研究院地下储库研究所积极合作,开展大量室内实验分析研究、物理与数值模拟,创新提出了深层与超深层油藏储气库建库新模式,通过技术攻关,不断创新油藏建库技术,顺利完成了两个储气库建库先导试验方案。据了解,国内90%以上都是气藏型储气库,气藏建库关键技术基本成熟。但是,油藏建库国内无经验可循。对此,塔里木油田从综合地质研究、库容参数优化设计、圈闭密封性评价等10个方面入手,从20多个油气藏中筛选出5个可建库的油气藏。“东河1、塔中402石炭系油藏开启天然气驱提采与战略储气库协同建设,还有3个列入备选,为持续扩大建库规模奠定了技术基础。”勘探开发研究院开发所所长周代余说。

    在未来储气库建库实践中,塔里木油田科研人员将继续充实完善这些技术。同时,还将在后续优选优质库址时,加强气藏建库、水层建库、盐穴建库等技术攻关,形成塔里木储气库建设核心技术,增强竞争力,以满足储气库规模高效建设的迫切需求,为实现天然气安全保供做出重要贡献。

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    • 记者3月15日获悉,塔里木油田承担的“十三五”国家科技重大专项《超深超高压气藏高效开发技术》和《塔里木盆地奥陶系—前寒武系成藏条件研究与区带目标评价》取得丰硕果实,不仅推动我国超深超高压气藏高效开发不断取得新成果,还有效支撑了塔里木盆地超深层碳酸盐岩战略突破和战略性新发现。塔里木盆地油气勘探发展空间大、领域多、潜力大,是集团公司最现实的油气规模增储上产区。针对盆地油气藏埋藏越来越深的实际,塔里木油田不断深化地质理论和工程技术创新,充分发挥开放型科研体制的优势,与国内外一流企业、科研院校、兄弟单位精诚合作,开展产、学、研、用一体化攻关,创新形成适合塔里木盆地地质特点、具有行业领先水平的勘探开发技术系列,引领了我国石油工业不断向深地领域进军。   面对库车前陆冲断带深层天然气高效开发的挑战,塔里木油田科研人员聚焦气藏埋藏深、高温高压高应力等关键问题攻关,集成配套超深超高压气藏高效开发技术,有效支撑了深层天然气产量跨越式增长,实现已开发气田年产160亿立方米持续稳产,顺利推进大北、克深等超深层区块建成产能77.87亿立方米。塔里木盆地海相碳酸盐岩是塔里木油田大型油气田发现的最重要领域之一,但随着勘探目的层由奥陶系灰岩为主转为下奥陶统及震旦—寒武系白云岩为主,目的层埋深越来越大,钻井、露头等实际资料越来越少,成储、成藏主控因素及油气富集规律研究难度越来越大,导致该领域区带评价与目标优选缺乏有效的理论指导。科研人员通过5年持续攻关研究,在完成大量实物工作量的基础上,已取得了3项创新成果,为塔里木油田实现3000万吨提供了重要支撑。   目前,这两项课题为塔里木超深层油气勘探开发部署提供了扎实的科学依据,填补了技术空白,攻克了一系列工程技术难题,有力助推了油气增储上产的迅速发展,推进企业步入了高质量发展的快车道。
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    • 编译者:guokm
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    • 日前,国家发改委副主任连维良表示,为保障能源安全,将着力加强储备,未来将新增50亿立方米以上天然气储气设施,同时引导重点能源生产企业和大用户加强社会责任储备。 作为重要储气设施,地下储气库是天然气供应链中的重要组成部分,被称为天然气“银行”,在我国天然气调峰、安全保供中发挥重要作用。但随着我国天然气消费的快速增长,储气能力不足给天然气安全平稳供应带来风险。数据显示,2021年我国地下储气库工作气量约为170亿立方米,在当年天然气消费量中占比不足5%,远未达到12%的世界平均水平,加大了冬季保供压力。 中国石油勘探开发研究院储气库工程首席专家郑得文表示,天然气产供储销体系建设任重道远。“开展我国天然气地下储气库布局研究、加强关键技术攻关,对于推进储气库建设、提升国家能源安全保障能力、促进我国经济长效发展有着重要的现实意义。” 保供“硬核担当” 国际燃气联盟发布的数据显示,截至2021年,全世界约有695座地下储气库,总工作气量达4165亿立方米,约占全球天然气年消费量的12%。其中,欧美发达国家的这一数据为20%-25%,地下储气库在天然气供应安全中作用突出。 “我们虽然起步晚但建设速度快,经过近20年的努力,我国储气库建设实现了从无到有、从小规模应用到形成大规模产业的飞跃,已经成为世界上储气库建设发展最快的国家。”郑得文说,“尽管与发达国家之间还存在一定差距,但是我们用20年的时间,就走过了国外50年的发展道路。” “储气库建设是天然气产业发展到一定程度必不可少的环节,目前储气库调峰和保供的作用日益凸显。”郑得文说,“比如刚刚结束的供暖季,中国石油24座储气库供气突破110亿立方米,日最大供气能力达1.6亿立方米,与国内自产气、进口管道气和LNG联合保供。” 例如,辽河油田辽河储气库群周期采气量达22.2亿立方米,同比增加4.32亿立方米,创历史新高;单日调峰能力最高突破3000万立方米,较去年翻番,日调峰增量位居全国首位。此外,本轮采气周期共有36口井参与保供,为历年之最。 “不过,我国现有的地下储气库尚无法满足当前天然气的调峰需要。为改善这一局面,政府、供气企业都在切实推进地下储气库建设。”某参与储气库建设督导工作的业内人士说,“未来储气库的建设进度必然加快,储气调峰能力的改善将为天然气消费快速增长提供有力保障。” “储气设施要建,但也要赚钱” 2010年,我国天然气表观消费量仅为1083亿立方米。到2020年,这一数字已达到3600亿立方米,年均增长量约260亿立方米,年均增速达14%。预计2025年,我国天然气消费量将超过4500亿立方米。以天然气消费量的12%为地下储气库最低工作气量计算,2020年我国储气库工作气量应为432亿立方米,2025年需进一步提升至540亿立方米。 但目前,我国储气库建设仍存在资源地域分配不均衡、产权界定不清晰、标准规范不健全、盈利水平偏低、投资主体单一和市场化程度不高等诸多“障碍”。 当前,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、盐穴储气库以及废弃矿坑储气库。受访人士均表示,目前国内对于枯竭油气藏等资源的所有权问题尚无规范,既无强制退出机制也无相应二级市场,导致其失去了作为资产的融资功能。同时,其他3种受多种因素影响,建设规模也非常有限。 此外,调峰气价不明确也限制了企业建设储气库的热情。“由于各级管输储存费用、用途等不同,各地区的天然气价格不尽相同,价格体系复杂,调峰价格直接影响了企业建设储气库的动力。”上述参与储气库建设督导工作的业内人士说。 “现在最大的问题是投资回报渠道和运营机制不完善。储气设施要建,但也要赚钱。但目前还没有系统的收益机制,需要在实践中探索并尽快出台支持政策。” 上述参与储气库建设督导工作的业内人士补充说。 由于储气库垫底气费用约占总投资的一半,目前受储气库区位及资源渠道限制,大部分垫底气源为进口管道气与LNG,资金沉淀严重,极大增加了设施建设和后期运营成本。 据郑得文透露,垫底气相关补贴政策有望近期出台,届时将极大缓解企业资金压力,调动企业建设积极性。 “单纯依靠中国石油、中国石化等企业不现实,应探索推动社会资本参与。但也不能一拥而上,合理有序建设,完善盈利模式和收益机制更为重要。” 北京世创能源咨询公司首席研究员杨建红建议。 技术支撑跨越发展 据郑得文介绍,由于我国库址资源地质条件复杂,储气库建设十分艰难。最初,按照国外成熟的建库方法建造,设计符合率也只有70%左右,目前这类储气库工作气量的占比仍未达标。 要实现“2025年全国集约储气能力达550亿立方米-600亿立方米,占全国天然气表观消费量的12.7%-13.9%。2030年达到600亿立方米-700亿立方米,2035年达到700-800亿立方米”的目标,离不开技术的不断攻关。 “‘十四五’期间,我国确定了加快地下储库建设的总体规划,根据需求,中国石油将新建储气库调峰能力超过112亿立方米。也就是说,我们要用5年时间完成前20年新建调峰能力的总和,责任重大、任务艰巨。”郑得文表示。 郑得文进一步介绍,“经过从‘十一五’到‘十三五’的连续攻关,我国已形成自己的复杂地质条件建库理论和技术方法,以及产品和装备。最核心装备的‘卡脖子’技术解决了,配套的一些小精尖设备和产品也已实现了国产化。” “但油藏建库在国内属于新类型,配套技术还有短板。我们的攻关团队已开展油藏建库选址评价研究,在塔里木、冀东、辽河和吉林等油田筛选了一批库址资源,开展油藏建库配套技术攻关。未来还将攻克大面积低渗岩性气藏甜点区建库,这属于气藏建库新方式,在国内外尚属首次。而复杂连通老腔储气属于盐穴储气新领域,建库速度快、潜力大,国际尚无先例,我们将针对张兴、叶县等薄盐层库址开展多井型造腔工艺优化。”郑得文表示。 “下一步,将选择一个断块群来整体建库,难度更大。我们也在加快研发应用智能化调峰保供的智慧平台,通过数字化手段实现储气库用气调配的最优方案,精准供气。”郑得文说。 受访人士均表示,未来,可加速推进“小而快”的储气库建设,创造盈利空间,吸引更多资本进入。同时从规划、建设、运行各环节进行监管,促进储气库建设良性发展。(本报记者 渠沛然)