世界儲(chǔ)氣庫(kù)工業(yè)已有百年歷史,2000年以來(lái)我國(guó)天然氣地下儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)才真正起步,早期建設(shè)的板橋儲(chǔ)氣庫(kù)群借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn),無(wú)法有效指導(dǎo)我國(guó)建庫(kù),實(shí)踐表明只能走自主創(chuàng)新之路才能解決我國(guó)復(fù)雜地質(zhì)條件建庫(kù)根本問(wèn)題。
多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與陸相沉積環(huán)境導(dǎo)致我國(guó)建庫(kù)目標(biāo)構(gòu)造破碎、埋藏深、非均質(zhì)性強(qiáng),給儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)與運(yùn)行帶來(lái)世界級(jí)難題。
針對(duì)我國(guó)儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)選址難、建庫(kù)難、安全運(yùn)行難以及核心裝備靠進(jìn)口的技術(shù)瓶頸,攻關(guān)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了復(fù)雜條件儲(chǔ)氣庫(kù)圈閉動(dòng)態(tài)密封理論,提出了5項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo),實(shí)現(xiàn)了選址評(píng)價(jià)由靜態(tài)定性到動(dòng)態(tài)定量評(píng)價(jià)的根本轉(zhuǎn)變,保障了建庫(kù)成功率由83%提高到100%。這一關(guān)鍵技術(shù)的突破,使得我國(guó)復(fù)雜地質(zhì)條件建成“存的住”的氣庫(kù)有了撒手锏。
創(chuàng)新適應(yīng)超低壓(壓力系數(shù)0.1)、交變載荷工況的儲(chǔ)氣庫(kù)鉆完井技術(shù),有效保護(hù)了儲(chǔ)層,攻克了世界最深、溫度最高的儲(chǔ)氣庫(kù)固井難題,保障了高速交替注采條件下井筒密封,有效制服了井筒完整性的又一只“攔路虎”。
研制的地面高壓大流量注采核心裝備與技術(shù),實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化,形成了儲(chǔ)氣庫(kù)地面工藝技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)化體系,大大地降低了建庫(kù)成本,扭轉(zhuǎn)了核心裝備全部靠進(jìn)口的歷史。
創(chuàng)新形成的儲(chǔ)氣庫(kù)地層—井筒—地面“三位一體”風(fēng)險(xiǎn)管控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了全三維實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警,支撐了儲(chǔ)氣庫(kù)安全平穩(wěn)運(yùn)行,保障了中國(guó)石油已建成的22座氣藏型儲(chǔ)氣庫(kù)運(yùn)行至今零事故。
中國(guó)石油用10多年時(shí)間深入開(kāi)展復(fù)雜地質(zhì)條件儲(chǔ)氣庫(kù)選址評(píng)價(jià)、工程技術(shù)、重大裝備、運(yùn)行控制等攻關(guān),形成了儲(chǔ)氣庫(kù)成套技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)體系。上世紀(jì)90年代末啟動(dòng)儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)以來(lái),儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)已初具規(guī)模,共建成儲(chǔ)氣庫(kù)25座,建成了100億立方米調(diào)峰保供能力,完善了我國(guó)天然氣產(chǎn)業(yè)鏈,開(kāi)創(chuàng)了復(fù)雜地質(zhì)條件儲(chǔ)氣庫(kù)工業(yè)化建設(shè)之路,在迎峰度冬中發(fā)揮了至關(guān)重要作用。
縱觀國(guó)外儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)歷史過(guò)程,一般經(jīng)歷初期、快速和平穩(wěn)發(fā)展三個(gè)階段。我國(guó)儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)經(jīng)過(guò)10多年努力,剛剛進(jìn)入快速發(fā)展初期,調(diào)峰保供作用已經(jīng)凸顯,但僅憑儲(chǔ)氣庫(kù)還無(wú)法徹底解決問(wèn)題。未來(lái)10年,將是儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)發(fā)展高峰期和戰(zhàn)略機(jī)遇期,技術(shù)進(jìn)步將推動(dòng)我國(guó)儲(chǔ)氣庫(kù)的建設(shè),加速補(bǔ)齊天然氣儲(chǔ)存能力不足的短板,完善我國(guó)天然氣產(chǎn)業(yè)鏈。
今后,儲(chǔ)氣庫(kù)業(yè)務(wù)發(fā)展布局的主要原則是滿足用戶需求、保障能源安全、管網(wǎng)配置合理、多種方式并存。近期主要采取儲(chǔ)氣庫(kù)、氣田、LNG共同參與調(diào)峰,宜庫(kù)則庫(kù)、宜罐則罐、宜管則管、宜田則田。地下儲(chǔ)氣庫(kù)應(yīng)優(yōu)先部署在進(jìn)口通道、管網(wǎng)樞紐、重點(diǎn)消費(fèi)市場(chǎng)中心附近,初步形成儲(chǔ)氣庫(kù)設(shè)施的基礎(chǔ)構(gòu)架。重點(diǎn)開(kāi)展與中俄東線配套的8座儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè),滿足管網(wǎng)和市場(chǎng)的需求。
中長(zhǎng)期逐步建成以儲(chǔ)氣庫(kù)調(diào)峰為主的綜合調(diào)峰保供體系,2025年儲(chǔ)氣庫(kù)在調(diào)峰保供中的比例將超過(guò)60%,成為調(diào)峰保供主力軍。2030年力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)氣庫(kù)調(diào)峰與應(yīng)急儲(chǔ)備500億立方米能力,全面解決調(diào)峰保供和應(yīng)急儲(chǔ)備重大戰(zhàn)略問(wèn)題。(本文作者系中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院地下儲(chǔ)庫(kù)研究所所長(zhǎng) 鄭得文)
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