世界儲氣庫工業(yè)已有百年歷史,2000年以來我國天然氣地下儲氣庫建設(shè)才真正起步,早期建設(shè)的板橋儲氣庫群借鑒國外經(jīng)驗,無法有效指導(dǎo)我國建庫,實踐表明只能走自主創(chuàng)新之路才能解決我國復(fù)雜地質(zhì)條件建庫根本問題。
多期構(gòu)造運動與陸相沉積環(huán)境導(dǎo)致我國建庫目標構(gòu)造破碎、埋藏深、非均質(zhì)性強,給儲氣庫建設(shè)與運行帶來世界級難題。
針對我國儲氣庫建設(shè)選址難、建庫難、安全運行難以及核心裝備靠進口的技術(shù)瓶頸,攻關(guān)團隊創(chuàng)建了復(fù)雜條件儲氣庫圈閉動態(tài)密封理論,提出了5項關(guān)鍵指標,實現(xiàn)了選址評價由靜態(tài)定性到動態(tài)定量評價的根本轉(zhuǎn)變,保障了建庫成功率由83%提高到100%。這一關(guān)鍵技術(shù)的突破,使得我國復(fù)雜地質(zhì)條件建成“存的住”的氣庫有了撒手锏。
創(chuàng)新適應(yīng)超低壓(壓力系數(shù)0.1)、交變載荷工況的儲氣庫鉆完井技術(shù),有效保護了儲層,攻克了世界最深、溫度最高的儲氣庫固井難題,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),實現(xiàn)了國產(chǎn)化,形成了儲氣庫地面工藝技術(shù)及標準化體系,大大地降低了建庫成本,扭轉(zhuǎn)了核心裝備全部靠進口的歷史。
創(chuàng)新形成的儲氣庫地層—井筒—地面“三位一體”風險管控系統(tǒng),實現(xiàn)了全三維實時監(jiān)測預(yù)警,支撐了儲氣庫安全平穩(wěn)運行,保障了中國石油已建成的22座氣藏型儲氣庫運行至今零事故。
中國石油用10多年時間深入開展復(fù)雜地質(zhì)條件儲氣庫選址評價、工程技術(shù)、重大裝備、運行控制等攻關(guān),形成了儲氣庫成套技術(shù)和標準體系。上世紀90年代末啟動儲氣庫建設(shè)以來,儲氣庫建設(shè)已初具規(guī)模,共建成儲氣庫25座,建成了100億立方米調(diào)峰保供能力,完善了我國天然氣產(chǎn)業(yè)鏈,開創(chuàng)了復(fù)雜地質(zhì)條件儲氣庫工業(yè)化建設(shè)之路,在迎峰度冬中發(fā)揮了至關(guān)重要作用。
縱觀國外儲氣庫建設(shè)歷史過程,一般經(jīng)歷初期、快速和平穩(wěn)發(fā)展三個階段。我國儲氣庫建設(shè)經(jīng)過10多年努力,剛剛進入快速發(fā)展初期,調(diào)峰保供作用已經(jīng)凸顯,但僅憑儲氣庫還無法徹底解決問題。未來10年,將是儲氣庫建設(shè)發(fā)展高峰期和戰(zhàn)略機遇期,技術(shù)進步將推動我國儲氣庫的建設(shè),加速補齊天然氣儲存能力不足的短板,完善我國天然氣產(chǎn)業(yè)鏈。
今后,儲氣庫業(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。近期主要采取儲氣庫、氣田、LNG共同參與調(diào)峰,宜庫則庫、宜罐則罐、宜管則管、宜田則田。地下儲氣庫應(yīng)優(yōu)先部署在進口通道、管網(wǎng)樞紐、重點消費市場中心附近,初步形成儲氣庫設(shè)施的基礎(chǔ)構(gòu)架。重點開展與中俄東線配套的8座儲氣庫建設(shè),滿足管網(wǎng)和市場的需求。
中長期逐步建成以儲氣庫調(diào)峰為主的綜合調(diào)峰保供體系,2025年儲氣庫在調(diào)峰保供中的比例將超過60%,成為調(diào)峰保供主力軍。2030年力爭實現(xiàn)儲氣庫調(diào)峰與應(yīng)急儲備500億立方米能力,全面解決調(diào)峰保供和應(yīng)急儲備重大戰(zhàn)略問題。(本文作者系中國石油勘探開發(fā)研究院地下儲庫研究所所長 鄭得文)