淮安盐穴储油库潜力分析

建立石油战略储备已经成为保障能源安全的主要应急手段,中国第三期石油储备基地建设将盐穴储油库作为重要研究方向。为了研究淮安盐矿储油前景,对盐穴储油库建设基本地面条件、地质条件、建库层段、库容以及盐化老腔等方面进行了系统分析,结果显示:淮安地区淡水资源丰富,卤水消化能力强,靠近日照-仪征原油管道;淮安盐矿第三岩性组合埋深适中,C1井区Ⅲ-1~Ⅲ-5盐群和X2井区Ⅲ-7~Ⅲ-9盐群夹层少,含矿率高,优选为有利建库层段;采用六角网格布井方式,在选取的7 km~2有利建库层段预计可部署20口新腔,单腔有效体积为24×10~4 m~3,总储备能力可以达到480×10~4 m~3;储油与储气项目统筹发展,节省建设投资;盐化6口老腔当前有效总体积为44.2×10~4 m~3,改造后继续溶腔预计总储油体积可达90×10~4 m~3。由此可见:淮安盐矿具备建设石油战略储备库的潜力。该研究结果可为中国第三期石油储备基地库址选取和淮安盐穴储油库预可行性研究提供借鉴意义。     

西气东输二线平顶山盐穴储气库建设可行性

河南平顶山盐矿盐层主要为舞阳凹陷内下第三系核桃园组二段上部和核桃园组一段,盐层分布稳定,含盐面积大。盐层埋深适中,盐层厚度大,具备建设盐穴储气库的地质条件。盐矿的沉积中心部位是建设盐穴储气库的最佳区块,可建成超过140×108m3工作气量以上的地下储气库。根据盐层的特点,可以建造单个盐穴几何体积为43×104m3,有效体积为23×104m3的盐穴储气库。根据盐层的地质特征模拟分析结果,单个盐穴的建造周期超过1200d,依据该地区卤水处理能力,按10～12年的储气库建库周期,可以在该区块建设14×108m3工作气量以上规模的储气库。由于该储气库位于中原地区,可以为西气东输一线和西气东输二线提供应急保障,并作为湖北、河南等地区的调峰储气库。     

盐穴型战略储油库参数选择及稳定性分析

随着我国石油资源对外依存度的逐年增加,建立完善的战略石油储备已经成为当务之急.针对盐穴型战略储油库储存运行的关键技术,结合盐岩力学特性和我国地质状况,对战略储油库造腔设计、建腔参数选择、运行参数确定以及影响储油库稳定性因素等问题进行了详细分析.研究结果表明：当储油库安全运行时,注采速率不超过4.5 m/s,并确保运行压力符合储油库的最大内压准则;溶腔内流体的热压膨胀对战略储油库前期运行安全影响较大,在长期稳定储油后,容易造成储油库内压增大,导致储存原油发生泄漏,在储油库安全运行时应尤为重视.研究成果可为今后我国盐穴战略储油库工程实践提供理论依据和技术支持.（表1,图2,参14）     

中国盐穴储气库建设关键技术及挑战

中国盐穴储气库的建设历程划分为技术研究与探索、技术消化与形成、技术成熟与发展3个阶段,在建设过程中形成了老腔改造、腔体气密封测试、光纤测试油水界面以及高效注气排卤等多项特色技术。为保证盐穴储气库的安全稳定运行,提出了一套在注采运行过程中监测井口温度压力、地面沉降、腔体形态、井筒完整性在内的体系及方法。指出中国盐穴储气库建设存在造腔速度慢、老腔改造难、适建库址少等问题,现有工艺技术尚不能完全满足中国层状盐层地质条件下盐穴储气库建设的需要。针对盐穴储气库建设过程中面临的技术挑战,提出了相应的攻关研究内容,为中国盐穴储气库的技术发展指明了方向。     

多夹层盐矿全溶腔沉渣储气能力评价实验

中国大部分盐矿为高杂质多夹层盐矿，极端条件下水采形成的沉渣几乎填满盐腔。为评价此类盐矿沉渣储气模式建库的可行性，以山东大汶口盐矿为例开展全溶腔沉渣储气能力实验研究。首先，制备代表该地区的沉渣样本，开展压实条件下单腔沉渣注气排卤实验，得出沉渣储气空隙率达45.2%。其次，开展U形腔注气排卤方式优选实验，确定钻水平排卤井至U形腔底部的最优注气排卤方式，并给出现场实施方案。最后，建立全溶腔沉渣储气模型，根据实验结果和现场数据估算得到大汶口B5井组的储气体积为30.7×104 m3。结果表明：该地区沉渣储气能力较好，目标井组具有较大的储气体积，沉渣储气模式建库具有一定的可行性。研究结果可为大汶口盐矿及同类高杂质多夹层盐矿建库提供借鉴与参考。（图9，表3，参22）     

盐穴储气库国内外发展概况

国外利用盐穴作为储气库的历史最早可追溯到20世纪50年代,自1959年苏联建成第一个盐穴地下储气库后,该项技术在北美和欧洲得到推广应用,法国、德国、英国和丹麦等国相继建成盐穴储气库。截至2009年,全世界74座盐穴储气库的总库容量为229.42×10~8m~3,工作气量为161.98×10~8m~3,工作气量占总库容量的70.6%。我国对盐穴储气库的研究始于1999年,在西气东输配套工程的建设过程中,确定了江苏金坛作为国内首个盐穴储气库的建库目标,目前6口老腔已形成1.1×10~8m~3的储气能力,第1批新钻储气库井正在施工建设中,2009年底完成造腔,已形成3.8×10~8m~3的调峰能力。迄今为止,美国和德国在盐穴储气库的建设方面发展较快,详细介绍了美国盐穴储气库和德国盐丘/盐层储气库的建造技术。     

盐穴储气库盐腔有效体积计算方法

盐穴储气库采用水溶采矿方式建造,需要根据盐腔有效体积定期进行声呐测腔和管柱调整。为此,提出一种盐穴储气库盐腔有效体积计算方法,包括排卤浓度测定方法和有效体积计算数学模型:利用银量法测定排卤浓度,计算采盐体积;再根据盐腔体积守恒原理推导出盐腔有效体积、盐层总动用体积以及膨胀后不溶物体积计算公式。将新方法应用于金坛A盐腔进行验算,结果表明:排卤浓度约300 g/L,接近饱和,平均造腔速度230 m3/d,成腔率为79%,接近金坛盐穴储气库群平均水平。该方法计算准确度高,可以满足现场应用要求,能够有效指导造腔现场施工作业。(图4,表1,参17)     

地下洞库作为国家原油储备库的可行性分析

国家原油储备库对我国有着重要的战略意义,其选址和所采用的方式对整个设计方案具有重要影响.通过对黄岛地区岩石地质构造分析及300 ×104m3原油地上钢制罐库与地下洞库的比较,认为利用地下洞库储备原油,在战略安全、经济、环保等方面均具有地上库不可比拟的优势.     

长呼原油管道保温与不保温方案比选

基于长庆油田一呼和浩特石化原油管道工程项目沿线地形地貌和管输原油物性,依据相关标准,讨论了保温方案和不保温方案在设计参数、安全停输时间、经济投资等方面的差异.结果表明:相同管径下不保温方案的管道传热系数约为保温方案的2～3倍,加热油耗约为保温方案的2倍,安全停输时间比保温方案缩短15.5 h,同时总体投资比保温方案高出1 742×104元,费用现值比保温方案高出3.6×108元.因此该管道工程项目推荐采用保温方案,以减少热站数量和运行人员设置,降低运行管理费用.(表4,图4,参2)     

大型成品油中转油库调度优化

中转油库作为成品油管网系统的重要节点,影响着整个系统的批次调度计划。为保证油库与管道协调运行,必须综合各方面因素来制定油库的调度计划。针对中转油库调度优化问题,基于研究时间内收发油计划、油库信息等数据,考虑油罐下载、外输、倒罐、检修等操作,以油罐切换费用和收发油蒸发损耗费用之和最小为目标函数,建立混合整数线性规划(MILP)模型,并以某真实油库为例,求解得到该油库各油罐的详细调度计划。计算结果表明:该模型准确性较高、实用性较好,可以为中转油库调度计划的制定提供指导。(图3,表4,参20)