中国地下储气库现状与发展展望

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一、地下储气库发展现状

地下储气库是将从天然气田采出的天然气从头注

入地下能够保留气体的空间而形成的一种人工气田或

气藏。地下储气库主要建设在凑近下游天然气用户城

市的周边，用途是保障下游用户的调峰需要。当前生

界上的主要天然气地下储气库种类包括四种：即枯竭

油气藏储气库、含水层储气库、盐穴储气库和荒弃矿

坑储气库。

利用地下储气库进行调峰比建设地面球罐等方式

进行调峰拥有以下优点：一是积蓄量大，灵巧性强，

调峰范围广；二是经济合理，诚然一次性投资大，但

长久耐用，使用年限长；第三是安全系数大，其安全

性要远远高于地面设备。

地下储气库的历史能够上溯到上个世纪初，到当前

为止，全世界约有地下储气库 634 座，能够进行调峰的

襟怀约 3100 亿立方米，分属不同样国家的 110 多个企

业。其中既有储襟怀超千亿立方米的天然气上下游

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一体化的大型跨国企业， 也有仅经营纯真 1～2 个地下

储气库的小企业。

由于地下储气库在调峰和保障供气安全上拥有不

可以取代的作用，地下储气库的建设碰到很多国家的

重视，天然气生产和花销大国都把地下储气库的建设

作为整个天然气上下游一体化利用的一个重要组成部

分进行整体规划，欧美国家在不断加大储气库的建设

力度，增大储襟怀，除了老例的调峰应急外，已经开

始研究成立天然气的战略储备。美国已经就长输管网

地下储气库成立有关的法律加以拘束，欧洲国家也有

立法的趋势。

在储气库的建设和运行管理上一般采用 4 种方式

：第一种方式是由天然气供给商承建和管理地下储气

库；第二种方式是由城市燃气分销商建设和管理地下

储气库；第三种方式是由独立的第三方以盈利为目的

建设和管理地下储气库；第四钟方式是由多方合资建

设地下储气库。其中主要的方式是前两种，第三种是

作为对前两种的补充。

二、地下储气库技术发展趋势

（1）储气库技术经过 50 多年的发展，已经形成

了比较完满的建库技术系统。包括利用荒弃油气藏改

建地下储气库建库谈论设计与运行技术系统、含水层

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建库谈论、设计技术系统和盐穴储气库建库谈论设计

技术系统。

（2）储气库技术随着油气田开采技术的发展而发

展，将油气开发的最前沿技术应用于储气库的建设。

包括将地震、测井等多种勘探谈论技术用于气库的勘

探，将地质建模等精良地质描绘技术用于储气库的地

质谈论，将实验分析与数值模拟等油藏工程分析技术

用于储气库的设计，水平井、分枝井开采技术等钻完

井工程技术用于储气库的开采，将声纳技术用于盐穴

溶腔形成展望等。

（3）随着储气库技术的不断发展完满。 储气库建

库技术发展出现以下几个趋势。

1 ）趋势之一是加强气库的上下游协调优化，提

高储气库的协调能力。在储气库建库运行时期特别重

申储气库的协调运行，包括地面地下一体化管理、气

库与管网的一体化管理、气库与市场用户一体化管理

等。

2 ）趋势之二是加强地下储气库优化管理，提高

储气库的利用效率。主要包括加大气库运行压力范围，

提高储气库运行效率；优化注采井网与注采量，减少水

侵对气库运行的影响；利用焊接注采管柱，提高储气库

安全性；提高最大注采速度，加速气库周转；广

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泛采用新式压缩机、脱水方式；实现储气库的在线监

控及远程遥控等

3 ）趋势之三是在油藏和含水层储气库领域进行

实验和研究。包括将储气库建设与提高原油采收率相

结合的建库技术、大幅度提高单井产能的钻完井技术、

减少垫襟怀的垫气混相技术、 低幅度水平层建库技术

、储气库泄露监测与泡沫堵漏技术和盐穴储气库气囊应

用技术等。

4）趋势之四是盐穴储气库建库技术将获取进一步

发展。由于利用盐丘建设储气库技术已经成熟，盐丘

建腔将向百万立方米以上大型化溶腔方向发展；盐层

储气库技术已经获取迅速发展，但还有很大的发展空

间。从厚盐层（500m）以上建库将渐渐向200m 甚至以

下的薄盐层方向发展；适应薄盐层建库的系列造腔技

术、牢固谈论技术、泄露控制与监测技术将会获取继

续发展。

三、中国地下储气库建设

中国的地下储气库起步较晚， 20 世纪 70 年代在

大庆油田从行进行过利用气藏建设气库的试一试，真实

开始研究地下储气库是在 20 世纪 90 年代初，随着陕

甘宁大气田的发现和陕京天然气输气管线的建设，才

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开始研究建设地下储气库以保证北京、天津两大城市

的安全供气。

到当前为止，为保证北京和天津两大城市的调峰

供气，在天津市周边的大港油田利用枯竭凝析气藏建

成了 3 个地下储气库，即大张坨地下储气库、板 876 地

下储气库和板中北储气库。这 3 个储气库总的调峰襟怀

为 20 亿立方米左右。

为保证“西气东输”管线沿线和下游长江三角洲地

域用户的正常用气，现正着手在长江三角洲地域内的江

苏金坛盐矿和江苏刘庄气田建设地下储气库， 2 个储气

库设计总工作襟怀将达到 20 亿立方米。其余，为保证

忠县－武汉天然气输气管线的安全平稳供气，正准备建

设忠武线配套地下储气库。

在华北地域，为保证京津地域的安全牢固供气，

接踵将在大港板桥凝析气田中德板中南结构、华北油

田的京 58 气顶油藏和文 23 凝析气藏等睁开储气库建

设。

四、中国地下储气库技术发展水平

中国天然气地下储气库技术经过几年的发展，取

得很大进步，可归纳为以下几点。

（1）气藏改建地下储气库技术基本成熟。 在选址

谈论方面，中国石油勘探开发研究院廊坊分院牵头与

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华北油田、大港油田等单位结合， 自 1992 开始进行储

气库库址谈论，达成了当前主要 3 座储气库谈论，实践

证明现有储气库库址选择的合理性。在设计与推行方面

，国内三座储气库的设计基本达到预期的设计指标。在

工程建设方面，当前有 3 座地下储气库建设顺利达成，

建库过程中各样工程技术获取了应用，并形成了部分特

色技术。因此，我国气藏改建地下储气库技术已基本成

熟，但在储气库监测、气库安全管理等方面还存在不足

。

（2）枯竭油藏改建地下储气库技术正在研究之中

，技术发展亟待完满。 国内于 2001 年第一开始系统

研究油藏改建地下储气库建库技术，获取了部分红就认

识。针对陕京输气管线、忠武线的油藏目标改建地下储

气库进行了一系列基础研究，在注排机理、渗流机理、

建库方式、建库周期、井网部署、方案设计等方面获取

了打破。

（3）盐穴储气库的研究获取了长足的进步， 开启

了中国利用深部洞窟推行能源积蓄的先河。利用盐穴建

设地下储气库的研究始于 1998 年，经过 5 年多的努力

，达成了在金坛、定远建设盐穴地下储气库的可行性研

究。在地点选区、区块谈论、溶腔设计、造腔控制、牢

固性分析、注采方案设计、钻完井工艺等多方

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面获取了一批研究成就和技术手段。金坛储气库老腔

利用工程已经动工推行，金坛储气库的推行，将会为

中国利用盐穴进行油气储备确立技术基础。

（4）水层储气库的研究刚开始起步， 研究急需深

入。水层建设储气库近几年有很多专家进行了理论商议

，当前正在睁开基础性研究，详细水层目标也在精选之

中。

（5）专业队伍正在形成。 在不同样种类储气库

研究的同时，渐渐形成了一批专业研究队伍，并与外国

睁开了不同样层次的技术合作，加速了中国地下储气库

技术的发展。

五、中国地下储气库建设面对的挑战

中国此后一个时期地下储气库建设任务艰巨，主

要表现在建库技术的不完满和建库目标资源的缺乏与

市场需求之间的矛盾。这类矛盾给中国地下储气库建

设带来以下挑战。

（1）中国东部地质条件复杂， 利用油气田改建

地下储气库的难度大，怎样针对中国东部复杂断块油气

藏改建地下储气库是面对的技术挑战之一。这一挑战主

要表现在中国东部南部地域建库地质目标资源的困穷。

中国东部地域是天然气主要花销区，但中国东部断陷盆

地形成复杂破裂的断块结构加上储层复杂多变

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的陆相河流相聚积，使浅层难以搜寻到合适的结构，

加上中国东部气藏少，没有足够的气田用于建库，而

利用复杂储层油藏改建储气库的经验尚不可以熟。因

此建库存在较大的难度。

（2）中国南方中小型盆地储盖组合的复杂， 使水

层储气库建设面对很大的困难，低幅度小结构的水层建

库技术面对挑战。主要表现在南方中小型盆地缺乏完满

的含水层结构，非含油气结构储盖组合不完满，储层条

件差，不合适建库；油气勘探中对水层结构研究不深入

，给水层结构的研究带来很多的困难，增加了勘探的难

度，延长建库周期。

（3）中国盐层资源丰富但建库条件不理想， 盐层

总厚度大，但单层厚度小，可共会集开采的厚度一般不

到 300 m，而在可会集开采的层段却含有大量的夹层，

盐层品位 50%～80%。这类盐层建库中腔体的密封性、

牢固性方面存在着必然风险。

六、发展展望

(1) 中国的天然气正处在大发展阶段， 巨大的国内

天然气市场需求将大大推动天然气管道及配套储气库

的发展。展望 2015 年中国天然气的需求量将高出 1200

亿立方米， 2020 年天然气花销量将达到 1600 万方。

按当前天然气储气库工作襟怀约占世界总天然花销量

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20%计算，到 2015 年，按中国天然气花销量达到 1200

万方计算，中国在未来的 10 年内，将需要建设工作气

量240 万方的地下储气库，依照中国的详细地质条件，

预计将需要建设地下储气 15～20 座。到 2020 年，储

气库的工作襟怀将达到 320 亿立方米，需要建设的地

下储气库将达到 30 座以上。

(2) 依照中国天然气资源与市场的般配及未来积极

利用外国天然气的战略部署，中国将可能形成四大地域

性联网协调的储气库群：东北储气库群、长江中下游储

气库群、华北储气库群、珠江三角洲 LNG－地下储气

库群。

(3) 中国储气库发展和完满， 将会给中国能源地

下积蓄带来革命性的变化，天然气储气库将从调峰型向

战略储备型延长及发展，天然气储备技术的发展将带动

石油及液态烃类能源地下储备库的建设。

(4) 随着中国天然气工业的发展和对能源需求的日

益增加，油气花销安全将直接影响中国经济的发展，

油气地下储备将在中国的油气花销领域发挥重要的作

用。储备需求将会极大推动建库技术的发展，而建库

技术的发展反过来又会促使中国油气地下储备库的建

设。

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