专家观点 直面机遇与挑战 开创地下储气库美好未来

来源:安博体育电竞网址    发布时间:2023-11-17 13:50:02 浏览次数: 1

  金秋九月,又逢一年收获季,国家能源地下储气库研发中心成立后,储气库人直面怎样的挑战与机遇?如何厘清方向、选准路径,为保障国家能源安全作出贡献?

  国家能源地下储气库研发中心经过三代储气库人的持续努力,终于在今年3月得到了国家能源局批准,意义非常重大。研发中心的成立是贯彻落实党中央国务院关于能源领域重要指示批示精神、保障国家能源安全的需要,也是中国石油集团天然气业务高质量、可持续发展的需要。2020年3月,戴厚良董事长主持召开会议审议《集团公司2020年提质增效专项行动方案》时指出:“储气库建设势在必行”,这是贯彻落实习关于加快天然气产供储销体系建设重要指示批示精神的具体举措,是完成国家规定的储气能力建设任务的需要,也是集团公司开拓市场、增强调峰和应急保供能力的现实需要,对新形势下促进集团公司天然气业务高质量发展、更好地保障市场供给具备极其重大意义。

  经过20年攻关,特别是通过“十三五”“地下储气库关键技术探讨研究与应用”的专项攻关,集团公司气藏型储气库建设运行技术取得长足进步。其中,复杂断块气藏型储气库建库技术国际领先,为集团公司储气库储气能力从40亿立方米提升至130亿立方米的跨越提供了强有力的技术支撑。进入“十四五”,伴随着天然气消费迅速增加,储气能力不足造成天然气安全平稳供应矛盾进一步加剧,并且建库条件更为复杂,在油藏、复杂连通老腔与水层、矿坑改建储气库建库和储气库数字化智能化安全运行领域,仍然面临一系列科学问题、技术问题和工程问题,亟需研发中心组织国内科研院所与有关院校科研力量,通过专项攻关,强化理论技术原始创新和“卡脖子技术”突破,实现核心技术集成配套和系列化、关键装备软件自主化、国产化、产品化、产业化,支撑引领中国复杂地质条件储气库优质、高效、安全建设与运行。研发中心的成立功在当代,利在千秋。

  研发中心已拥有了一批高水平的科研成果,形成了一系列技术体系:创新形成了复杂断块气藏储气库动态密封、高速注采渗流等建库关键理论与技术,突破了国外储气库选址禁区,创造了“埋藏最深(5500米)、运行压力最高(48兆帕)、井底压差最大(30兆帕)”等多项建库世界纪录;枯竭气藏储气库常规尺寸(7’生产套管)超低压地层钻井堵漏、交变载荷防裂隙固井、交变工况注采管柱设计等技术基本成熟,支撑了国内气藏储气库的钻采工程实施;研制了高压往复式注气压缩机(6000千瓦、43兆帕、1000转/分、150万立方米/日),打破了国外进口束缚,JT阀制冷+三甘醇地面处理工艺已成熟,单套装置规模达750万立方米/日,支撑了储气库地面工程建设;建立了全生命周期的安全管控体系,研制了井下泄漏监测等具代表性安全监测装备,性能达到国外同种类型的产品。系列技术创新成果支撑了我国快速建成了一批储气库,年度调峰能力突破200亿立方米,也迎来了“十四五”乃至今后一段时间储气库大规模建设的黄金发展期,国家对储气调峰能力需求与目前形成的能力还有很大的差距,给研发中心高水平质量的发展带来了前所未有的新机遇。机遇与挑战并存,面对新时期储气库建设对象发生明显变化,建库目标构造更破碎、埋藏更深、储层更致密、油气水关系更复杂、安全管控风险更高等客观条件,给新形势下储气库高效建设带来了严峻挑战。

  具体体现在:储气库交变载荷下断层密封性变化规律认识不清、提压运行缺乏科学评价依据,库容整体动用效率偏低,国外40%储气库上限压力系数超过1.0,集团公司在役库上限压力均不超原始地层压力,怎么样提高上限压力、提升储气库运行效率面临重大技术瓶颈;目前调峰立足于单库优化,缺乏库群联动协同优化技术,调峰能力发挥不充分;复杂油藏、大型非封闭岩性气藏和复杂连通盐穴老腔改造建库国内尚无先例;双高油藏建库库容形成机理复杂,且受相间传质等因素影响,库容设计和建库达容方式处于起步探索阶段;大尺寸水平井及可控储层改造工艺技术与装备不配套,实现注采井“大吞大吐”大幅度提高产能的大尺寸水平井钻完井技术亟需完善;注采气处理规模及灵活度要求慢慢的升高,现有处理装置工艺难以满足大流量高效注采的需要,亟待研发国产高压离心压缩机组;地质体微地震监测装备依赖进口、井筒监测与修复设备不配套,没办法实现对储气库安全风险的全面管控;储气库数字化建设滞后、智能调峰决策优化系统处于空白,无法有效整合利用现场数据以实现智能化高效调峰;储氢、储能、二氧化碳埋存等多元存储技术亟需开展超前储备,储库融合发展技术探讨研究处于起步与空白阶段等。系列技术挑战给研发中心提出了更加高的要求,也为中心下一步发展指明了方向。

  请郑总谈谈研发中心成立后,应如何发挥首席技术专家的作用?您及研发团队近期、中长期的目标是什么?如何稳步前进?

  我作为勘探院储库工程首席技术专家,也是研发中心的一分子,应该为研发中心发展贡献全部力量。总体想法是“十四五”期间应积极地推进复杂地质条件储气库业务技术升级换代,依托创新发展思路与特色技术突破实现降本增效与提升储气能力。重点开展储气库应急供气机理与评价技术、气驱油提高采收率与气库协同建设技术等特色技术,这些技术的升级换代与创新发展,将为我国天然气大发展注入新动力,储气库业务实现新跨越带来新机遇。

  深化储气库应急供气与高速渗流新理论。我国储气库地质条件很复杂,直接影响公司储气调峰保供能力的有效发挥。具体措施是开展裂缝-孔隙底水复杂储层结构储气库多周期注采敏感性、中低渗储层不同区带周期注采交互渗流特征、复杂流体储层周期注采储气空间动用效率、复杂条件储气库库容动用预测方法等基础理论与核心技术攻关,最大限度地提升储气调峰能力。

  建立储气库注气增油与协同建库新理念。储气库业务是提升中国石油集团原油产量和采收率的重要举措之一,通过注气驱替与气库建设相结合,以此来实现原油提采和储气能力建设的双赢局面。通过统筹考虑油公司生产要,创新以新理念、新技术、新政策为主的“三新”模式。

  加快复合型储气库建设的新措施。在加快储气库建设,提高调峰保供能力的同时,我们还需要不断拓展储库新功能,加快复合型储气库建设,为我国提供地下储气、储氢等一体化解决方案。

  关注数智化储气库建设的新战略。数智化发展慢慢的变成了国家“十四五”发展新战略,储气库是天然气产业链核心环节,是产业链高效运营的调节器,利用大数据、云计算、人工智能、5G技术等构建天然气综合保供智慧化运营平台,实现国产气、进口管道气、LNG、储气库与市场有机融合,在全国一张网上实现经济有效调配,实现全产业链智慧化运营高质量发展。

  30年砥砺前行,三代储库人接续奋斗,储气库事业迎来了黄金发展期,储库人赶上了好时代;保障国家能源安全,融合绿色低碳发展,储气库作用无可替代,储库人责无旁贷;满足国家战略需求,库存能力略显不足,储库人尚需不懈努力;展望明天,地下空间利用更加宽广,新时代储库人舞台更加绚丽!

  “十四五”及更长远的未来,我国复杂地质条件储气库建设尚需一代代储气库人不畏艰辛、攻坚克难科学技术创新、勇破更多世界级难题。

  在国家有关部门及中国石油集团的支持下,研发中心将勠力建设国际一流的国家能源地下储气库研发中心,为保障国家能源安全、“双碳”目标的顺利实现贡献地下储气库力量。

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