大港油田储气库发展前景浅谈

(整期优先)网络出版时间:2023-05-19
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大港油田储气库发展前景浅谈

周春明,李德宁

中国石油大港油田分公司 天津300280

摘 要:储气库作为天然气存储的最优储气设施,发挥了储气调峰不可替代作用,保证了国家人民生活的安全,近年,我国天然气消费量持续快速增长、季节性用气量高峰需求与供气安全保障的需求正在呈现前所未有的快速扩张局面,为此国家颁布了多项文件,要求加快储气库建设,中国石油天然气集团公司深刻贯彻,快速落实,制订了储气库业务发展规划方案,并快速发展建设。大港油田处于京津冀核心区,为保证京津冀地区的人民美好生活、经济发展、绿色环保发挥了重要的支撑作用。

关键词:大港储气库,京津冀;储气库发展

1、大港油田储气库简介

储气库是保障天然气安全平稳供应的重大民生工程,在全球主要经济体都致力于实现碳排放目标的大背景下,天然气作为目前最清洁的化石能源地位显得尤为重要。2020年9月22日,在第七十五届联合国大会一般性辩论上,国家主席习近平向全世界郑重宣布——中国“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”。为了全面贯彻落实习近平主席的精神和党中央决策部署,履行社会责任、保障安全供气,中国石油天然气集团有限公司大力加快储气库发展建设。

大港油田处于京津冀核心区,属于“黄金地域”。大港油田是我国地下储气库业务的发源地与发祥地,自1993年进行地下储气库建设技术的攻关研究,到2000年支撑中石油北京天然气管道公司建成了中华第一库——大张坨地下储气库,号称“亚洲第一储气库”,实现了国内零突破。截至目前为止,大港油田共建成投产储气库9座,均为凝析气藏型储气库,并且构造均位于板桥油气田,由枯竭凝析气藏改建而成。大港油田储气库主要用于季节性调峰,截至目前共经过了20个注采周期,累计注气302亿立方米,累计采气243亿立方米(图1)[1],累计调峰气量居全国第一位,为京津冀地区的人民美好生活、经济发展、绿色环保发挥了重要的支撑作用,取得了巨大的社会效益与经济效益。

图1  2000-2021年大港油田储气库注采气和工作气量

2、大港油田储气库发展难点分析

大港油田储气库自2000年投产运行,至今已超过20年,已建储气库9座,待建2座,目前还在不断规划研究中。随着大港储气库不断的发展和建设,在找库、建库方面面临着诸多问题。

(1)地质条件复杂,库址筛选难度大。

大港油田属于复杂断块油气藏,随着不断开发建设,条件较好的气藏大部分都已经建库,剩下的气藏内部小断层居多,断块破碎。储层纵向上和横向上非均质性较强,纵向上多为薄互层砂岩,横向上由于受沉积控制,导致储层厚度及物性差异较大,渗透率较低,库容量较小。在板桥地区寻找碎屑岩气藏建库已然不能满足现状。

(2)井工程技术有限,无法拔除“钉子井”。

板桥油气田已有钻井上千口,虽然部分断块地质条件允许建库,但是由于井筒条件复杂,如断块有侧钻井、井筒不完整以及无法找到井口等原因导致无法封井,不能拔除“钉子井”,因此无法建库,目前的井工程技术已解决不了问题。

(3)储气库高压大流量注采,地面工程急需攻关。

储气库属于强注强采,瞬时流量大,在一个采气期内“采空”一个气藏,这种频繁注采、大吞大吐运行工况,使得地面大规模处理装置核心装备面临挑战 [2];储气库为多周期循环注采模式,流体组成多样、气质组分多变、部分储气库酸性气体分压高腐蚀性强等,使得地面处理工艺复杂,对管道防腐技术要求提高[3]

3、大港油田储气库发展潜力分析

(1)未来市场调峰需求量大,发展前景广阔

首先,在“双碳”背景下,随着能源转型战略的推进,地下储气库必然在能源转型中适应和发展。地下储气库在满足天然气调峰应急保障的大背景下,在未来能源转型中必将发挥更大作用;其次,大港位于京津冀的中心,位置较为优越,属于“黄金地带”,京津冀地区天然气消费市场的规模增长较快,因季节性不平衡所带来的天然气供应缺口越大,对储气库服务的需求也就越大,天然气消费市场的需求能够推动大港油田储气库业务快速发展。

(2)储气库业务发展,是老油田转型的价值体现   

大港油田从开发到目前已将近百年的开采历程,由于资源形成较慢而开采速度较快,地下资源慢慢枯竭,大港储气库大部分为枯竭气藏改建而成,经过二十多个周期的注采运行,储气库实现了老油田高质量发展的价值体现。一是开发价值的体现,储气库运行能够提高气藏采收率;二是经济价值的体现,根据储气库计费标准,大港储气库均盈利,随着驴驹河、板深37气库的投产,未来效益非常可观;三是社会价值的体现,大港储气库累注累采超五百亿方,充分体现了大港储气库在调峰保供、保障国家能源安全中发挥着不可替代的作用。

4、大港油田储气库业务发展的建议

(1)打开格局,攻克难关,寻找建库新领域

大港油田储气库基本都是基于板桥油气田开发建立,目前板桥油田很难找到物性较好、规模较大等条件优越的凝析气藏,因此我们要打开格局,转变思路。第一,可以跳出板桥寻找其他油气田建库,如可寻找唐家河油气田以及海上的埕海油气田的凝析气藏建库,地理位置紧邻板桥油气田,可以规划建库,链接地面管网,实现高效益建库;第二,可以攻关油藏型以及水藏型建库,水层型储气库在国际上占第二位,油藏型储气库在国际上占第四位,由此可见,水层型及油藏型储气库可作为后备库。目前国内还没建成水藏储气库,大港油田可以开发探索,力争建成国内第一座水藏储气库。

(2)建立储气库与油气一体化协同机制

储气库建造是地质、钻采、地面、经济一体化的系统工程,也是投资大、工况特殊、安全等级高、设计与建造难度大的复杂工程,需要多专业联动设计,整体优化,因此应建立紧密度高的多专业一体化协同机制。相应建立一体化的研究体制,将相关研究力量整合成储气库研究中心,集中力量主攻储气库建造技术、完成储气库建造方案、支撑储气库优化运行。

(3)建立能攻善战的储气库技术过强队伍

大港油田具有国内一流的储气库技术团队,也有国内知名的储气库技术专家,但由于退休、调离等诸多因素,导致储气库技术领域内人才不断流失,虽有相关技术人员接管,但是中间出现空挡,导致建库技术和经验部分丢失,国内影响力不断减弱,对大港油田储气库发展不利。为此油田应强化储气库重要性、加速培育储气库特色人才,学习国内外先进技术,总结经验创新思维,为水层建库、油藏建库以及气藏型储气库效益提升培育人才。

参考文献

[1]赵平起等.大港油田储气库发展历程及相关思考 [J] .天然气工业.2021.6.

[2]马新华等.中国天然气地下储气库重大科学理论技术发展方向[J].天然气工业.2022.5.

[3]赵京艳等.国产天然气压缩机应用现状及展望[J].天然气工业.2015,10.