凝析气藏地下储气库单井注采能力分析

凝析气藏地下储气库单井的注采能力主要受储层渗流能力和井筒性质的影响,通过气井的产气方程及节点压力分析法的计算,确定出注采井的流入流出动态关系曲线,在考虑最小携液流量和冲蚀安全流量的约束条件下,计算了储气库内单井的注采能力,并对其主要影响因素进行了分析,为储库的优化运行提供科学依据。     

淮安盐穴储气库注采循环运行压力限值确定

基于淮安库区盐岩的物理力学参数实验结果,结合现场地层资料和储气库设计形状资料,首先采用压力梯度原则和相关技术规程,确定内压上下限的初值,然后利用FLAC 3D软件进行恒压流变分析,仿真模拟了盐腔注采循环内压变化的全过程.通过分析盐腔最大主应力和腔体体积收缩率模拟规律,综合考虑模拟计算结果和国外相关经验,建议淮安库区典型井的注采循环内压取12～26MPa.研究成果可为该储气库的运行及复杂地下大埋深盐穴储气库长期稳定性的评价提供参考.     

含水岩层储气库建设与数值模拟研究

结合我国天然气工业的发展和西气东输工程的实施,论述了建设天然气地下储气库的必要性。简要介绍了国外利用含水层建造天然气地下储气 库的情况,阐述了含水层储气库的功能、规划要点以及库址选定的范围,给出了储气库最大允许压力的确定办法、垫层气的比值、注采气井的井位布置、试验注气方法,以及解决含水层储气库与周边地层环境相互 影响的问题等技术方案,提出了含水层储气库数值模拟研究的四个方面的课题。     

裂缝性碳酸盐岩储气库物理模拟研究进展

裂缝性碳酸盐岩储层普遍具有双重介质特征,裂缝孔隙网络系统中的多相流体渗流复杂,国内外相关研究成果少。裂缝性碳酸盐岩储气库的物理模拟试验主要包括微观可视化和岩心,从宏观和微观两方面研究该类型储气库的气水两相渗流过程中的气、水两相渗流规律及注采运行机理。总结出一套现阶段针对裂缝性碳酸盐岩储气库的物理模拟评价手段,并分析了该类型储气库物理模拟研究的发展趋势,对于修正储气库库容参数,指导储气库正常高效运行具有重要意义。     

盐穴地下储气库注采方案

盐穴地下储库的天然气注采性能是衡量储气库效能的重要指标,也是影响储气库稳定性的重要因素。依据实测地层信息建立两种不同形状的储库模型,基于天然气的市场需求规律制定盐穴储气库的注采方案,进行30年的蠕变模拟运行,研究注采方案变化对盐穴体积收缩、塑性区发展及盐穴腔壁位移量的影响。结果表明:形状差异对盐穴腔体性质的影响不明显;体积收缩随着时间的延长而增大,但增大速度逐渐变缓,低压运行期是引起盐穴腔体收缩的主要阶段;紧急采气后的低压运行期会对盐穴腔体产生不利影响,建议对不同盐穴轮流紧急采气以降低单个盐穴腔体紧急采气频率,或者采用在采气结束后立刻跟进注气的方法,保证盐穴的长期有效运行。     

枯竭气藏型储气库注采动态模拟的优化分析

以枯竭气藏型天然气地下储气库注采动态模拟的优化模型为基础，在满足城市调峰量和库内各井井口压力限制的条件下，取储库内平均地层压力变化极小值为目标函数，科学分配各井最佳注采量，为天然气地下储气库注采动态优化运行提供了理论依据，例举了算例，分析了其计算结果。     

多周期注采条件下储气库油管的屈曲行为

储气库注采井油管是注采气过程的双重通道,因储气库在运行过程中具有注采气量大、运行时间长、强注强采及多周期注采等特点,油管长期处于复杂的力学环境中,极易发生屈曲行为,导致失效风险升高.为此,结合气藏型储气库运行特征,建立多周期注采条件下储气库油管屈曲受力和变形量理论模型,并以某储气库实际注采井为例,开展油管屈曲行为判断与...     

含水层储气库建设相关技术研究

综述了含水层储气库建设的国内外发展现状,分析了含水层储气库的形成机理,介绍了预储层密封性的测试方法,包括水力压头测试法、抽水试验法和气体注入法,给出了指导含水层储气库建设和运行的数值模型和求解方法.     

盐穴地下储气库注采系统软件的开发

将盐穴天然气地下储气库井筒、溶腔和周围盐层视为一个系统,提出描述注采动态过程相互耦合的数学模型及求解方法,并开发了相应的数值计算软件.该软件可用于地下储气库的设计规划、各种储气运行方案的比较和判断水化物形成的危险范围等.     

盐穴储气库储气与注采系统完整性技术进展

完整性管理是储气库安全管理的发展方向,储气与注采气系统是盐穴型储气库最重要的组成部分,研究并实施储气与注采气系统的完整性管理对保障盐穴型储气库安全运行具有重要意义。综述了在盐穴型储气库储气与注采气系统完整性管理中风险评估和完整性评价两项关键技术的研究进展。在风险评估方面,识别出了风险因素,建立了定量风险评估方法,包括失效概率计算方法、失效后果估算方法及风险评估方法;在完整性评价方面,分析了井筒损伤因素及其类型,提出了储气库溶腔稳定性评价、含缺陷套管完整性评价以及注采气管的疲劳寿命和冲蚀寿命预测方法。（图8,表1,参10）     

孔隙型储层建设地下储气库库址优选

天然气地下储气库库址是关系储气库能否安全平稳运行的关键性因素,由于其选择具有多目标性,因此,在建设储气库前期必须对库址进行充分的技术和工程论证。基于国内已有储气库建设和运行的成功经验,从库址类型、构造圈闭、封闭性、储层物性、流体物性、储层埋深、老井情况、地理条件等方面,系统、定量地阐述了气藏、油藏和水藏等孔隙型储层构造改建为储气库库址的优选指标,对天然气地下储气库的规划、建设具有现实指导意义。     

地下储气库断层的完整性评价

断层密封完整性动态评价是地下储气库建设、运行管理中的瓶颈技术,断层封闭完整程度直接影响地下储气库运行的可靠性和经济性.以板中北储气库为例,综合定性和定量方法,系统评价了板中北储气库断层封闭完整性,形成自然伽玛多元回归法评价储气库断层封闭完整性的方法.储气库渗透率与泥质含量关系图版和储气库断层封闭完整性评价分级表,可以为其他储气库断层封闭性评价提供评价标准.建议在现有储气库断层外部储层部署适当的监测井,实现在储气库生产过程中,对断层的长期动态监测,以此作为储气库储层完整性管理的重要技术手段.(表4,图5,参13)     

地下水封洞库水位降深与涌水量的数值分析

在对工作区进行水文地质调查和水文实验的基础上,运用FEFLOW软件建立三维数值模型,计算出相关参数结果,运用ARCGIS软件进行空间分析,可以得到地下洞库在施工和运营过程中的水位变化、涌水量大小、水位降深漏斗大小和范围等数值,为地下水封洞库的建设提供依据,保证施工和运营过程中的安全性和经济性.以烟台某地下水封洞库为例,利用拟合模型,对施工期及运营期的涌水量以及相应水幕补水量进行模拟预测:施工期各阶段稳定涌水量为72.3～287.6 m3/d,水幕补水量为45.5～232.7 m3/d;运营期稳定涌水量为323.5 m3/d,水幕补水量稳定值约为254 m3/d.     

国外地下储气库发展综述

提出了世界石油和天然气储运领域出现的两个变化:一是世界天然气管道的总长度首次超过原油管道总长度;二是地下储气库的建设有了明显发展。而在一些国家解除了对天然气运销市场的管制(如美国),这些都刺激了地下储气库的建设及其工艺技术的现代化。介绍了地下储气库的一般类型:枯竭油气田、地下含水层、岩盐洞穴和废煤矿型。比较了这四种类型储气库的优缺点、发展现状及其现代化进程。建议国内油气储库要借鉴国外地下储库建设经验,学习其先进技术,缩小与国外差距。     

深层洞穴型油藏改建地下储气库的可行性

为了研究深层洞穴型油藏改建地下储气库的可行性,以洞穴型油藏地质特征为基础,通过MATLAB编程计算注入压力,分析深层洞穴型油藏改建地下储气库的可行性,推导建立库容预测数学模型,并通过物理模拟实验验证库容预测数学模型的可靠性。研究结果表明：洞穴型油藏改建为储气库具有一定的可行性,但对地面注入压力条件要求较高,地面注入压力上限为45MPa,日注气量为10×10^4m^3时最优;物理模拟实验可较好地模拟洞穴型油藏注气采油过程,并可形成储气库;实验库容大小与数学模型计算结果误差较小,所建库容计算模型具有一定的可靠性。（图7,参6）     

碳酸盐岩底水气藏型储气库动态特征及水淹机制

储气库注采气能力、库容及工作气量是衡量储气库能力的重要指标,储气库动态特征分析是评价储气库能力的重要手段。基于某碳酸盐岩底水含硫气藏改建储气库(A储气库)的多周期注采生产情况,通过系统分析储气库运行动态特征,评价了水平井注采气生产能力,利用两种方法对储气库库容进行复核,分析了气藏H2S质量浓度变化,评价了脱硫运行方式,结果表明:该储气库单井产能高,库容落实程度高,具备高效开发潜力,但仍需探索脱硫运行方式。研究分析了A储气库生产中出现的AH1井水淹停产问题的形成机制,提出了恢复气井生产能力的具体方案,并成功应用于现场。研究成果对中国碳酸盐岩底水气藏型储气库生产运行及能力评价具有指导作用。(图1,表5,参20)     

天然气长输管道泄漏工况数值模拟

针对无风和有风情况下埋地天然气管道的管状扩散和渗透扩散泄漏过程建立了物理数学模型,使用Gambit软件对模型进行网格划分,运用计算流体软件Fluent进行数值模拟,研究了两种泄漏过程在不同时刻的扩散区域和安全避让区域,以及土壤渗透率对天然气泄漏扩散区域和浓度分布的影响。结果表明：天然气泄漏在有风情况下对地面扩散的影响更大,当风速增大到一定程度时,仅在泄漏口上风向存在安全区域;泄漏天然气穿过土壤层后剩余速度的大小决定了扩散高度、范围和气流形态,相对低渗透土壤,穿过高渗透率土壤层的天然气在空气中形成的扩散区域更大,扩散高度更高,但后期两者扩散范围基本相同。（图8,参10）     

碳中和战略下的中国地下储气库发展前景

中国为了2060年能够实现碳中和目标,必须依靠中国能源供需结构的深刻转变,从高碳向低碳、无碳能源转型.未来中国天然气消费将迎来大规模的消费增长,预计到2030年中国天然气消费量约为6000×108 m3,2060年天然气消费量预计达到6500×108～7500×108 m3.中国天然气受自身资源、获取国际资源能力、进口...