據報道,從中石油儲氣庫分公司了解到,中國石油今年共有25個儲氣庫建設項目,截至目前均按計劃推進。其中在役庫擴容達產項目5個,新庫建設項目7個,相國寺儲氣庫將于10月完成全部擴容達產鉆井工作。
目前我國共建成27座儲氣庫,工作氣量約159億立方米,其中,中國石油在役儲氣庫(群)工作氣量達92.75億立方米。另外,我國還有LNG接收站儲罐,總儲氣能力合計222億立方米,占全國消費量的6.8%。這一數字遠低于國外平均水平,也是我國天然氣行業發展的一大制約。
因此,近年我國高度重視儲氣能力建設。按照計劃,2025年儲氣庫工作氣量要達到450億立方米,比目前已建成在役儲氣庫工作氣量要增加近2倍。儲氣庫建設時間緊、任務重、難度大。
01. 儲氣能力不足阻礙天然氣發展
天然氣在中國能源消費和發展中的地位有多重要?
過去十年,國內天然氣消費量從2010年的1076億方,增長到2020年的3238億方,占能源消費總量比例連年遞增。據中國石油規劃總院預測,2025年全國天然氣需求約在4300-4500億方;2035年天然氣需求達峰,約6500-7000億方,隨后需求下降,最終在2060年降為4000億方左右。
(單位:億方)
儲氣庫在我國天然氣發展中的地位又有多重要?
發達國家的經驗表明,儲氣庫是當前最主要的天然氣儲存方式和調峰手段。儲氣庫作為天然氣工業的“糧倉”,在天然氣“產供儲銷”產業鏈中具有重要地位,發揮著調峰保供、應急供氣、戰略儲備等不可或缺的作用。
目前,我國共建成27座儲氣庫,工作氣量約159億立方米,加上LNG接收站儲罐,儲氣能力合計222億立方米,僅占全國消費量的6.8%,遠低于國外11.4%的平均水平,嚴重制約天然氣行業發展。
2020年我國天然氣對外依存度已攀升至43%,天然氣安全供應面臨四大挑戰:一是進口受制于人,2016-2018年中亞氣不定期減供4000萬立方米/日;二是資源與市場距離遠,主力氣區在中西部,而主要市場在東部沿海;三是極端天氣頻繁出現;四是儲氣調峰能力不足。
儲氣基礎設施建設滯后、儲備能力不足等問題凸顯,已成為制約我國天然氣安全穩定供應和行業健康發展的突出短板。
02. “三桶油”儲氣建設新模式
有著“地下糧倉”美譽的地下儲氣庫,是和我們息息相關、密不可分的國家工程,它是將天然氣田采出的氣體,重新注入天然或人工的地下構造中,從而形成的人工氣田或氣藏。
這就好比 “糧食”儲備庫,不同的是,大量天然氣的儲備不是隨便裝在瓶瓶罐罐里就行,需要油氣專家們在地下找到“天生麗質”的構造,才能注得進、存得住、采得出。
中國目前最大地下儲氣庫——呼圖壁儲氣庫
呼圖壁在蒙語中意為“吉祥”,3500米地層深處,一座巨大的人工氣藏正開足馬力,將天然氣通過全世界最長的跨國天然氣管道——西氣東輸二線,輸往四千公里外的中國東部地區。今年8月3日呼圖壁儲氣庫第九注氣期注氣量突破19億立方米,達到19.02億立方米,為今冬明春冬季保供儲足能量。
世界上最深儲氣庫——華北油田蘇橋儲氣庫群
這里堪稱世界上最深的儲氣庫,平均深度達5000米,中國地下儲氣庫大部分為枯竭氣藏,且經過長期開采,地層壓力低,建庫鉆井過程中地層易漏,易垮塌,同時中國儲氣庫生產運行中既要經受住大吞大吐的考驗,又要承受劇烈交變載荷和熱效應的雙重作用,這為中國儲氣庫鉆完井設計與施工帶來前所未有的世界級挑戰。中石油研發的抗200℃晶須納米材料的韌性水泥漿體系,以其良好的塑性變形特性,讓世界最深5399米、溫度139℃的蘇橋儲氣庫群固井難題迎刃而解。
蘇橋儲氣庫群集注站全貌
我國首個海上儲氣庫群——冀東油田儲氣庫群
今年4月15日,我國首個海上儲氣庫群項目在冀東油田堡古2平臺正式開工,為中國石油華北儲氣中心建設注入新的動力。項目投用后,可有效構建環渤海儲氣庫群,大力提高環渤海調峰保供能力,對于保障國家能源安全、推動區域經濟發展等具有重要作用。規劃建設的冀東油田儲氣庫群項目地處京津冀環渤海地區,該區域是我國天然氣重點消費區。這一儲氣庫群除了具有海上儲氣庫群特征外,也是我國首個油藏改建儲氣庫群。
堡古2平臺
中國石油提出了儲氣庫建設的多種新模式。
一是在產氣田與儲氣庫聯動模式。如格羅寧根系統由格羅寧根氣田、附近兩個儲氣庫和周邊小氣田組成,用氣淡季周邊小氣田生產氣注入儲氣庫,用氣旺季格羅寧根系統承擔調峰保供任務,保障小氣田均衡生產,延長大氣田生命周期。
二是氣田開發與儲氣協同建庫模式。該系統由穩產末期氣田原有開發井組和新部署注采井組(擬儲氣庫)組成,將氣田開發中后期提高采收率的投資與儲氣庫建設投資相結合,延長氣田設施使用壽命、降低儲氣庫墊底氣量、縮短建庫周期,實現一次投入兩次受益,提升冬季調峰能力和氣田資源價值。
三是氣驅采油與儲氣協同建庫模式。優選適合建庫的油藏,向油藏頂部注入天然氣,維持較高的地層壓力,油田采收率平均提高26.7百分點;隨著原油進一步采出,油藏次生氣頂逐步擴容,具備一定規模的天然氣調峰能力;最終實現儲氣庫擴容達產,建成處理庫并穩定運行。
四是“一井一庫”與“鹽穴單腔單庫”模式。針對某一局部地區城市區域管網季節調峰、應急供氣緊張局面,篩選該地區有利油氣藏或鹽穴建庫資源,進行“一井一庫”和“鹽穴單腔單庫”建設,靈活調峰應急供氣。
這些模式都要創新集成應用儲氣庫建庫技術,包括儲氣庫地質體完整性管理技術、三維一體監測體系和微地震監測技術、儲氣庫優化運行關鍵技術等。
中石化文23儲氣庫
中國石化建庫資源豐富,具備建成區域天然氣調峰中心的潛力,將重點打造大華北和長江經濟帶兩大調峰中心;加快西北、東北地區應急調峰與提高采收率協同建設,建成西北、東北地區調峰站。
在大華北地區,打造“地下儲氣庫-LNG接收站”協同運作的經營型調峰體系。在長江經濟帶,打造“地下儲氣庫+LNG接收站”互補調峰體系。在華南地區,以LNG儲罐調峰為主、儲氣庫調峰為輔。在東北及西北地區,以儲氣庫調峰為主。
中國海油則創新形成共建、共享、共用LNG接收站的“蘇豫模式”,即河南省屬企業在中國海油江蘇LNG接收站投資建設LNG儲罐,由中國海油統一設計、統一建設、統一運營,滿足河南省儲氣需求,保障民生用氣。通過合作模式創新,形成內陸各省利用沿海 LNG儲罐補長儲氣短板的“蘇豫模式”,有效避免沿海小規模接收站及內陸LNG儲罐遍地開花的現象。
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