中石油廊坊管道设计院分院丁国生简历?

 上传我的文档  下载  收藏 该文档贡献者很忙,什么也没留下。  下载此文档 正在努力加载中... 中国地下储气库现状与发展展望 下载积分:900 内容提示:中国地下储气库现状与发展展望 文档格式:PDF| 浏览次数:0| 上传日期: 23:06:30| 文档星级: 该用户还上传了这些文档 中国地下储气库现状与发展展望 官方公共微信中国地下储气库现状与发展展望_百度文库 两大类热门资源免费畅读 续费一年阅读会员,立省24元! 中国地下储气库现状与发展展望 上传于||暂无简介 阅读已结束,如果下载本文需要使用3下载券 想免费下载本文? 定制HR最喜欢的简历 下载文档到电脑,查找使用更方便 还剩1页未读,继续阅读 定制HR最喜欢的简历 你可能喜欢当前位置: >> 中国地下储气库的需求与挑战 网络出版时间: 21:41 网络出版地址:ki.net/kcms/detail/51.1179.TE.1.021.html 第 31 卷第 12 期                                  集 输 工 程                          ? 1 ?
中国地下储气库的需求与挑战丁国生中国石油勘探开发研究院廊坊分院    丁国生 . 中国地下储气库的需求与挑战 . 天然气工业 , 2011 , 31(12) : 90\93 .     摘   要   建设地下储气库是保障安全平稳供气的主要手段之一 。 为此 , 介绍了国外地下储气库建设的主要特点和 成功经验 , 并总结出了对中国建设地下储气库的 3 点启示 :① 地下储气库因其储气规模大 、 占地少 、 安全性能高 、 不污染 环境等特点 , 成为当今世界上最主要的天然气储存方式和调峰手段 ;② 地下储气库工作气量应达到天然气年消费量的 15% 左右 , 才能有效保障调峰和安全平稳供气的需要 ;③ 有别于常规的气田开发 , 应根据地下储气库自身的特点进行建 设和运行 , 并注重吸收国外的成熟技术和经验 。 同时对中国地下储气库的发展需求进行了分析 , 认为 : 虽然中国地下储 气库建设起步较晚 , 但由于中国天然气消费需求量的不断增长 、 天然气消费结构的改变 、 调峰及天然气战略储备的要求 、 非常规天然气利用等诸多因素的共同作用 , 中国地下储气库的需求将快速增长 , 预计到 2020 年地下储气库工作气量需 求将达到 650 × 108 m3 , 2030 年将达到 1 100 × 108 m3 。 还指出了中国储气调峰领域存在的瓶颈问题 :① 地下储气库建设 滞后于天然气管道建设 ;② 天然气管道和气田调峰手段弱 , 根本满足不了天然气下游市场的需要 ;③ 已经掌握的建库地 质资源少 , 与未来建库需求存在较大的差距 ;④ 地下储气库的设计 、 建造技术与复杂的建库地质条件不相适应 。 最后探 讨了中国地下储气库建设将面临的资源 、 技术以及管理方面的挑战 。     关键词   中国   地下储气库   现状   发展趋势   需求   技术瓶颈   挑战     DOI : . 10 3787/j . issn . 1000\0976 . 2011 . . 12 0161   国外地下储气库建设的主要特点及 启示    全球地下储气库建设已经经历了近百年的历史 , 其主要特点为 :     1)全球天然气消费量的 10% 通过地下储气库进 行调节 , 这充分体现了地下储气库的重要性 。     2)各国的地下储气库工作气量与其天然气资源 、 天然气管网完善程度 、 天然气用户消费结构 、 天然气进 口依存度密切相关 , 一般占其年天然气消费量的 13% ~ 27% 。 如果天然气对外依存度超过 30% , 则其地下 储气库工作气量一般超过天然气消费量的 12% 。 世 界主要国家地下储气库工作气量与进口气量之间的关 系见图 1 。     3)建设地下储气库已经成为经济 、政治乃至外交 领域的一种手段 。 乌克兰因为有了天然气地下储备 , 在与俄罗斯“斗气”过程中才有了底气 ; 西欧一些国家 共同推进地下储气库建设来应对可能的天然气供应紧图 1   世界主要国家地下储气库工作气量与 进口气量之间的关系图缺和中断 , 同时促进天然气短期贸易 。     4)地下储气库的运营以国家监管 、公司为运营主 体的商业化运作模式为主 。 天然气储备是保证能源安 全的重要手段之一 , 无论是在欧洲还是北美地区 , 在国库的规划 、 研究与设计工作 。 地址 : (065007)河北省廊坊市万庄 44 号信箱储气库中心 。 电话 : (010)69213415 。 E\mail : dgs69@ pet\ rochina . com . cn    作者简介 : 丁国生 , 1966 年生 , 高级工程师 ; 现任中国石油勘探开发研究院廊坊分院地下储气库中心副主任 , 长期从事地下储气 ? 2 ?                       天 然 气 工 业                                 2011 年 12 月在 200 km 以内 。     6)中小型地下储气库由于建库周期短 , 见效快 , 普 遍受到各国的青睐 , 且枯竭气藏改建地下储气库最经 济, 也最为常见 。 世界上地下储气库平均工作气量为 8 3 8 3 5 × 10 m , 其中储气规模小于 5 × 10 m 的占 77% 。 而枯竭气藏型地下储气库工作气量占全部地下储气库 工作气量的 78% 。     7)市场对地下储气库工作气量需求会随天然气消 费增长而持续增长 , 由于地下储气库建设周期长 , 工作 气量的建设高峰期往往滞后于天然气消费量高峰期 。 以美国为例 , 天然气消费高峰期为 1973 年 , 天然气年 8 3 消费量达 6 000 × 10 m , 但同期地下储气库工作气量 8 3 仅 200 × 10 m , 不到天然气年消费量的 6 % 。 但到了 1990 年前后 , 地下储气库工作气量就达到了 1 200 × 8 3 10 m 左右 , 占天然气年总消费量的 15% 。 美国不同 时期天然气年消费量与地下储气库工作气量占天然气 年消费量的比例变化情况如图 2 所示 。家层面的监管之下 , 以市场化手段运作 , 通过调峰气价 的杠杆作用 , 刺激了地下储气库的建设和良性竞争 , 推 动了地下储气库的建设和发展 。     5)地下储气库的建设以靠近天然气下游消费市场 和用户为主 , 以便发挥最大的调峰和应急功能 。 从国 外地下储气库建设的经验来看 , 地下储气库一般建设 在主要消费市场范围内 , 距离大中型城市的距离一般    9)各国在地下储气库的建设和运营过程中均十分 重视地下储气库本身的安全 , 及时采用新技术努力提 高地下储气库运行效率 。 高度的自动化管理 、水平井 和多分支井的应用 、 气库群的运行优化 、 气井焊接管柱 和井筒完整性管理等对延长地下储气库的寿命 、 提高 地下储气库安全性均发挥了十分重要的作用 。     总结国外地下储气库的建设经验 , 得出以下 3 点 启示 :     1)世界发达国家天然气利用的经验表明 , 在长输 管道 、 地面储罐 、 液化天然气和地下储气库等多种储气 调峰方式中 , 地下储气库因其储气规模大 、占地少 、安 全性能高 、 不污染环境等特点 , 成为当今世界上最主要 的天然气储存方式和调峰手段 。     2)中国的天然气对外依存度将不断提高 , 参照国 外经验 , 地下储气库工作气量也应达到天然气年消费 量的 15% 左右 , 才能有效保障调峰和安全平稳供气的 需要 。     3)地下储气库的建设和运行与常规的气田开发有 着显著的差别 , 应根据地下储气库自身的特点进行建 设和运行 , 并注重吸收国外地下储气库建设的成熟技 术和经验 。2   中国地下储气库建设现状与需求2 .   中国地下储气库建设现状 1     中国地下储气库发展始于 20 世纪 90 代初 , 经过 近 20 年的发展 , 地下储气库在平衡天然气管网的压力 和输气量 、 调节区域平衡供气方面发挥了重要作用 。     2000 年 , 中国第 1 座商业地下储气库投入运行 , 在保障北京 ― 天津地区的安全稳定供气中发挥了巨大 的作用 , 高峰日采气量已达到地区高峰日用气量的 1 /3 。 目前已经在大张坨建成 6 座地下储气库 , 形成一 个小规模地下储气库群 。 板桥地下储气库群的陆续建 成投产 , 也为北京地区冬季调峰和安全供气提供了有 效的保障 , 2004 年末到 2005 年初该地下储气库群调 8 3 峰供气 11 × 10 m , 占陕 京 线 当 年 输 气 量 的 34% ; 8 3 2010 年该地下储气库群调峰能力为 19 × 10 m , 为区 域平衡调峰发挥了重要作用 。     2005 年 , 国第 1 个盐穴地下储气库 ――― 金坛储气 中 8 3 库投入建设 , 设计工作气量为 17 × 10 m , 其 目前正在造图 2   美国不同时期天然气年消费量与地下储气库工作 气量占天然气年消费量的比例变化图    8)地下储气库建设周期长 , 从开工建设到运营达 到设计产能需要几年甚至几十年的时间 。 从国外经验 来看地下储气库建设一般要经过立项 、前期评价 、设 计、 施工 、 周期性运营和达到产能等 6 个阶段 , 历时多 年, 且地下储气库规模越大 , 建设周期越长 。 俄罗斯卡 西莫夫水层储气库建库扩容经历了 30 多年 , 目前还在 扩容过程中 。腔, 地下储气库建设将会持续到 2020 年左右 。 金坛储 气库于 2005 年投产 , 开创了中国已有盐穴改建地下储 气库的先河 , 在区域调峰方面也发挥了重要的作用 。     2009 年 , 华北地区京 58 地下储气库群投入建设 , 其设计工作气量为 7 × 108 m3 , 是华北地区第 2 个小规 第 31 卷第 12 期                                 集 输 工 程                         ? 3 ?模地下储气库群 。     目前中国石油天然气集团公司正在积极推进地下 储气库建设 , 新投入建设和评价的地下储气库达到 14 8 3 座 。 建设的地下储气库工作气量接近 120 × 10 m , 开 启了中国大规模地下储气库建设的局面 。 中国石油化 工集团公司也正在抓紧有关地下储气库的建设 。 2 .   中国地下储气库的未来需求 2     1)天然气市场需求量呈快速增长趋势 , 国内天然 气供给缺口不断加大 。 随着国内天然气基础设施的不 断完善以及经济的持续发展 , 预计 2015 年全国天然气 8 3 需求量将达到 2 350 × 10 m , 2020 年将达 3 000 ~ 8 3 [2 ] 8 3 3 500 × 10 m , 2030 年将达 5 000 × 10 m 。 由于 国内天然气产量满足不了消费需求 , 为保障国内天然 气供应 , 需要大量进口国外天然气 。 根据预测 , 国内天 8 3 然气进口量将从 2010 年的 约 200 × 10 m 增 加 到 8 3 8 3 2020 年的 1 360 × 10 m 和 2030 年的 2 100 × 10 m , 天然气对外依存度将逐年提高 , 2020 年的天然气对外 依存度将超过 50% 。     2)调峰与战略储备的双重要求决定了天然气储备 的需求巨大 。 预计到 2020 年 , 中国天然气对外依存度 将超过 50% , 借鉴国外经验 , 天然气进口量超过 50% 的国家其地下储气库工作气量将达到天然气消费量的 15% 左右 。 以此为依据 , 2020 年国内天然气消费量 按 8 3 8 3 3 500 × 10 m 测算 , 调峰气量将达到 525 × 10 m 的 规模 。 而且随着中国天然气对外依存度的不断提高 , 天然气进口量将不断增长 , 供气中断的风险将越来越 大, 因此应适当考虑战略储备需求 。 中国进口天然气 主要来源于中亚 、俄罗斯和海运 LNG , 因此应考虑在 天然气进口通道附近或国内天然气长输管网的枢纽地 区建设国家天然气战略储备 , 2020 年天然气战略储 按 备量达到 30 d 天然气进口量 、 2030 年天然气战略储备 量达到 60 d 天然气进口量的目标 , 则可估算出 2020 8 3 年的天然气战略储备量为 110 × 10 m , 2030 年的天 8 3 然气战略储备量为 350 × 10 m 。 综合调峰和战略储 8 备的需求 , 2020 年地下储气库工作气量应为 650 × 10 3 8 3 m , 2030 年工作气量应为 1 100 × 10 m 。     3)天然气消费结构逐渐多元化 , 城市燃气比例增 加, 储气调峰需求不断增加 。 2000 年以前 , 化工和工 业燃料是天然气消费的主体 , 1996 年 , 这一消费主体 占到了天然气总消费量的 82% 左右 , 这种消费结构对 调峰需求并不是十分迫切 。 近年来随着城市燃气和天 然气发电比例的上升 , 中国天然气消费市场逐渐形成 了城市燃气 、 工业燃料 、天然气化工 、天然气发电相对 均衡的消费结构 , 而城市燃气和天然气发电对调峰的量将超过 100 × 10 m 。 由于非常规天然气单井产量 低, 本身所具备的调节功能弱 , 因此开发利用这些天然 气资源必须有配套的储气调峰设施加以保障 。     5)平衡长输骨干管网压力和输气量 、加快地下储 气库调峰需求不断增长 。 根据国外的经验 , 长输骨干 管网形成后的 5 ~ 10 年 , 是地下储气库需求快速增长 阶段 , 待天然气消费量达到高峰之后 , 地下储气库需求 将呈现平稳增长趋势 。 目前中国的天然气消费还处于 快速增长阶段 , 调峰的需求还可以通过新建管道未达 到满负荷运行前的富余输送能力加以调剂 , 2020 年 到 前后 , 中国的长输管网基本建成并基本满负荷运行时 , 对地下储气库的需求将会更加迫切 。     综上所述 , 由于中国天然气消费需求的不断增长 、 天然气消费结构的改变 、调峰及天然气战略储备的要 求、 非常规天然气利用等诸多因素的共同作用 , 中国地 下储气库的需求将快速增长 , 预计到 2020 年地下储气 8 3 库工作气量需求将达到 650 × 10 m , 2030 年将达到 8 3 1 100 × 10 m 。8 3要求高 、 需求大 , 需要建设足够的调峰配套实施 , 尤其 是地下储气库以满足需求 。     4)煤层气和页岩气的大规模开发利用 , 对地下储 气库的建设提出了更高的要求 。 目前国内正在大规模 开发利用非常规天然气 , 尤其是页岩气 、 煤层气及致密 气, 预计到 2020 年 , 中国煤层气产量将达 500 × 108 3 8 3 [3 ] m 、 页岩气的产量也将达到 800 × 10 m , 煤制气产3   中国地下储气库发展面临的挑战3 .   中国储气调峰领域存在的瓶颈问题 1     1)地下储气库建设滞后于天然气管道建设 。 进入 21 世纪以来 , 中国的长输天然气管道建设力度空前 , 供气增长速度很快 , 而地下储气库建设往往在天然气 管道投入运行后才开始正式启动 , 并且建设周期需要 5 ~ 8 a 的时间 , 导致国内地下储气库建设速度跟不上 天然气管道建设速度 , 满足不了调峰增长的需要 , 调峰 需求大与调峰设施不足之间的矛盾开始凸现 。     2)天然气管道和气田调峰手段弱 , 根本满足不了 天然气下游市场的需要 。 由于中国幅员辽阔 , 天然气 资源分布不均 , 天然气资源主要集中在西部地区 , 而天 然气消费市场主要集中在东部和南方地区 , 长输天然 气管道的距离都超过 1 000 km , “西二线”等长输天然 气管道距离超过 3 000 km , 利用上游气田和天然气管 道来满足下游天然气市场调峰的可能性小 , 操作难度 大, 经济效益差 。     3)已经掌握的建库地质资源少 , 与未来建库需求 ? 4 ?                       天 然 气 工 业                                 2011 年 12 月存在较大的差距 。 中国目前已经掌握的建库地质资源 少, 在主要天然气消费区利用枯竭气藏远远不能满足 建库的需要 。 从目前天然气主要消费区东北 、 环渤海 、 长江三角洲地区来看 , 具备建设地下储气库的气藏资 源基本都已经纳入地下储气库建设规划 , 但仍不能满 足该地区未来的调峰需要 , 仍需要寻找新水层建库目 标 。 东南 、 中南地区没有油气藏建库的资源 , 只能选择 含水层和盐矿建库 , 且库址选址难度大 。     4)地下储气库的设计 、建造技术与复杂的建库地 质条件不相适应 。 对已经纳入建库目标的气藏来说 , 埋藏深 、 渗透率低 、 水淹严重等问题一直困扰着地下储 气库的建设 。 中国东部和南方地区的盐层特点是层状 分布 、 多夹层 、 厚度小 , 造腔技术难度大 , 在国际上也属 于盐穴储气库建造的难题 。 而含水层 、油藏建库在中 国尚无先例 , 这类地下储气库选址标准及建库技术还 在摸索中 。 3 .   中国地下储气库发展面临的挑战 2 3 . .   资源挑战 2 1     中国东部地区油气藏目标已经基本上纳入了地下 储气库建库的范围 。 由于东部地区地质条件复杂 , 寻 找合适建库目标需要投入大量的工作量 。 南方地区的 油气勘探没有突破 , 无法利用油气藏建库 , 水层建库勘 探任务艰巨 。 世界上地下储气库单个平均工作气量为 8 3 8 3 5 × 10 m , 按世界平均水平计算 , 新建 500 × 10 m 的工作气量 , 需要新建 100 座地下储气库 , 就需要发 现、 寻找 、 评价 300 个左右的圈闭构造 。 3 . .   技术挑战 2 2     1)国外已基本形成一套成熟的地下储气库评价 、 筛选 、 建设和管理的技术体系和流程 , 国内在这一领域 刚刚起步 , 技术体系还不成熟 。     2)相比国外地下储气库的建设 , 国的建库对象具 中 有相当的复杂性 , 如何在低渗透 、 超深 、 复杂油气水系统 地质条件下建库具有相当的挑战性 。 从目前的建库目 标来看 , 气藏地下储气库埋藏深度普遍较深 , 油 几乎都 超过 2 000 m , 最深的达到 5 000 m ; 储层物性较差 , 部分 区块渗透率只有几个毫达西 ; 而且有些目标已经水淹 , 建库扩容难度非常大 。 另外这些气藏往往又是 20 世纪 60 ~ 70 年代的开发井 , 井况复杂 , 处理或修复难度大 , 对 地下储气库安全影响也较大 ; 与此同时 , 不少气藏衰竭 程度较高 , 压力系数低 , 钻井 、 完井 、 固井的难度大 。     3)含水层储气库 、 岩洞型储气库建设对中国南方 地区建库来讲具有重要意义 , 但这类地下储气库建设 难度较大 , 目前中国这方面还处于空白 , 相关的技术经 验都还不具备 。 在盐层建库方面 , 尽管金坛盐穴储气库建设积累了一定的经验 , 但是针对多夹层盐层建库 过程中溶腔控制 、 实时监控等同样面临很多技术难题 。     4)在工程技术方面 , 尤其是在钻井 、完井 、保证井 筒安全方面 , 还面临相当多的困难 。 目前地下储气库 均处于主要的建设阶段 , 如何确保安全钻进 、 保证固井 质量面临很多技术难题 。 今后随着地下储气库的投 产, 所有的地下储气库注采井的井筒都将面临注采过 程中温度和压力的周期性变化 , 保证井筒的完整性 , 建 立起一套科学有效的安全评价标准体系对地下储气库 的安全运行至关重要 。 3 . .   管理挑战 2 3     1)地下储气库的优化运行管理 、提高地下储气库 的运行效率是一个十分复杂的课题 , 其包括提高运行 压力 、 减少水侵入影响 、 安全管理规范 、 应急注采方案 、 地下储气库的有效监测 、井筒完整和系统完整性管理 与监测等 。     2)地下储气库总数不断增多 , 类型不一 , 且分布在 不同的天然气管道沿线 , 针对不同管径 、不同压力系 统、 不同的储气库注采调峰方式 , 将天然气管道与地下 储气库作为一个整体进行优化管理非常重要 : 在正常 调峰状态下 , 兼顾天然气管道输送效率和地下储气库 建库达容的需要 , 研究整个系统的最佳调配运行方案 ; 在不同管道 、 不同供气阶段 、 不同管段检修和事故状态 下, 研究最优的地下储气库注采运行方案 ; 在不同地区 极端气候条件下 , 研究合理的天然气管道与地下储气 库的调配方案 ; 形成系统应急处置预案 。4   结束语    中国地下储气库建设虽处于发展初期 , 尽管在地 下储气库建设上面临着许多挑战 , 但只要重视地下储 气库在天然气上下游中不可缺少的重要地位 , 重视消 化吸收国外先进经验和技术 , 通过技术创新和管理创 新, 不断加大建设力度 , 地下储气库事业必将随着中国 天然气业务快速发展而发展 , 在中国天然气稳定和安 全供给中发挥不可替代的重要作用 。参 考 文 献 [1] International Gas U nion . 2006\2009 triennium w ork report : study group 2 . : 1 UGS database[C] ∥ 24th World Gas Con\ ference 2009 . Buenos Aires : IGU , 2009 .[2] 邱中建 , 方辉 . 中国天然气大发展 ――― 中国石油工业的二 次创业[J] . 天然气工业 , 2009 , 29(10) : . 1\4 [3] 潘继平 , 胡建武 , 安海忠 . 促进中国非常规天然气资源开发 的政策思考[J] . 天然气工业 , 2011 , 31(9) : . 1\6 (收稿日期   2011\10\24   编辑   何   明 ) 本设计要求调研国内外相关的文献资料,了解国内外地下储气库的发展和研究现 状,...4 2.3 中国地下储气库建设面临的挑战 ......可以有效地解决城市用气过程中存在的不均匀 性,并能极大的满足季节调峰的需求...并且通过和一些发达国家进行不同层次的技术合作,促进了中国地下储气 库技术的发展...,相应的天然气 网络的供气安全也面临着极大挑战。 ...中国石油天然气股份公司规划在 2020 年前建成有效工...但是由于地下储气库的库容形成需要一定的周期,目前已...日采气量范 围 ,完全可以满足长江三角洲地区季节调峰的要求,将于...中国石油集团公司与 俄罗斯天然气公司在北京签署任 11 油藏地下储气库建设可行性...基于多年来对客户需求的深入了解,全面系统地研究了...天然气储存方式应用趋势分析 中国地下储气库建设技术...(3)地下储气库发展面临的挑战分析 (4)加快地下储...天然气储存方式应用趋势分析 156 5.4 中国地下储气库建设技术及需求分析 156 ...(3)地下储气库发展面临的挑战分析 177 (4)加快地下储气库建设的对策建议 182...(3)国际能源署成员国协调响应中需求抑制措施分析 ...中国地下储气库建设技术及需求分析 5.4.1 地下储气...(3)地下储气库发展面临的挑战分析 (4)加快地下储...(3)国际能源署成员国协调响应中需求抑制措施分析 ...中国地下储气库建设技术及需求分析 5.4.1 地下储气...(3)地下储气库发展面临的挑战分析 (4)加快地下储...(3)国际能源署成员国协调响应中需求抑制措施分析 ...中国地下储气库建设技术及需求分析 5.4.1 地下储气...(3)地下储气库发展面临的挑战分析 (4)加快地下储...(3)国际能源署成员国协调响应中需求抑制措施分析 ...中国地下储气库建设技术及需求分析 5.4.1 地下储气...(3)地下储气库发展面临的挑战分析 (4)加快地下储... 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