“人工气田”你了解多少?

2026-10-28 18:12:00

“人工气田”是人们对地下储气库的另一种称谓。地下储气库就是把天然气注入地下圈闭或人造洞穴形成的一种储气场所。近几年,我国一直在造人工气田,而且一口气就造了25座。中国人建造储气库的技术已达到国际领先水平。

枯竭的气田是用来做储气库的最佳选择。但是,地下圈闭的选择标准十分苛刻,必须做到“注得进、存得住、采得出”。西方国家有得天独厚的条件。国外地质条件优越,90%地下储气库埋深小于2000米,构造完整。美国在1916年就开始建设储气库,目前拥有的天然气地下储气库数量居世界第一,共运营地下储气库419座。

而我国主要天然气消费区的地质构造复杂、破碎,埋深普遍大于2500米,储层非均质强,选址与建库难度大。而且注采气井储层压力低,巨大的拉伸力和挤压力交替作用到地下储气库,对钻完井工程提出了更高的技术要求;国内缺乏地下储气库高压大型注采核心技术;安全运行风险大。

这个藏在地下2000米深处的“气老虎”脾气不太好,一不小心就会窜出来伤人。阿里索峡谷储气库位于美国加利福尼亚州洛杉矶西北,2015年10月,该储气库发生持续两个多月的天然气泄漏事故。事故发生以来,峡谷内释放到空气中的甲烷气体已达10.7万吨。事故初期每天的甲烷泄漏量造成的环境影响,相当于20万辆汽车一整年的二氧化碳排放量造成的温室效应,当地8000多居民被迫撤离。2016年2月,泄露出口才被封住,现场一片焦黑。4月,气田被永久封存,此次事件被称为美国历史上最大的环境灾难之一。

国外曾先后发生57起储气库事故案例。因为对天然气大吞大吐、压力循环波动等特点,容易造成储气库地质构造失稳、井完整性失效和地面设备故障,接着会引发泄漏、燃烧、爆炸等灾难性事故。所以,安全运营挑战巨大。

中国建设储气库也是一个摸索的过程。我国首次大规模采用储气库调峰是在陕京输气管道工程。为了解决北京市季节用气的不均衡性问题,保证向北京市稳定供气,1999年修建了大港油田大张坨地下储气库。后来在大港板桥地区建设5座复杂气藏储气库,由于国内技术储备不足,简单套用国外设计方法和技术,实践证明效果不理想。

从2000年起,中国石油组织了2000名科技人员,深入开展攻关,完成了4项创新成果,支撑了中国复杂地质条件储气库的建设。这些成果包括:创建了复杂地质条件储气库圈闭动态密封性评价方法、建库关键指标优化设计方法;形成了地下储气库选址技术、地质方案设计优化技术;创新形成了以超低压堵漏与储层保护、交变应力下井筒密封为核心的钻完井技术……

我国储气库技术指标也优于国外。我国储气库平均单库工作气量达到7.6亿立方米,而国外单库工作气量是5亿立方米;国外储气库平均深度只有970米,我国却是3000米以上。中国石油建设地下储气库,开拓了中国复杂地质条件下储气库技术创新之路,奠定了我国天然气战略储备格局的基础,推动了我国由采输气调峰向地下储气调峰的历史性转型升级。

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