學(xué)習(xí)園地
在天然氣用氣高峰，一旦遇到突發(fā)意外狀況，要避免“氣荒”，唯有增加儲備。在潛江市，正在建設(shè)亞洲最大的鹽穴儲氣庫。近日，該儲氣庫的第一口儲氣井已達到投產(chǎn)注氣條件，只等天然氣“入住”。
一個梨形鹽穴
儲氣量可供武漢用4天
即將投產(chǎn)注氣的“王儲6”儲氣井就在王場鎮(zhèn)一處農(nóng)田中，它是儲氣庫一期一階段項目的4座試驗井之一。5月7日，湖北日報全媒記者在這里看到，“王儲6”儲氣井的圍墻內(nèi)不過百余平方米，地面上有少量管道、儲罐等設(shè)施。
地上不顯山露水，地下則大有乾坤。潛江地下有豐富的鹽礦資源，“王儲6”儲氣井便是利用了這一點。“工程人員鉆探到規(guī)定深度后，向地下注水溶解鹽層，逐漸在地下形成一個梨形腔體，用于儲藏天然氣。”江漢油田工程院采油氣所副所長黃嘯解釋。
“目前，井內(nèi)裝的是10萬立方米鹵水，注氣時天然氣會將鹵水頂替出去。”儲氣庫項目部生產(chǎn)副經(jīng)理楊彬說。天然氣具有可壓縮性，因此井內(nèi)可裝下近3000萬立方米天然氣。
不遠處，有一座儲氣庫注采站。經(jīng)長輸管道而來的天然氣，將在注采站過濾，去除水分和雜質(zhì)，再通過注氣管線注入地下儲氣庫。需要取用時，天然氣從儲氣庫先到注采站過濾除雜后返回長輸管道，輸往沿線用戶。
楊彬介紹，注氣并非一次完成，按每小時注氣2萬多立方米，每天注氣20小時計算，“王儲6”儲氣井完全充滿大約需要3個月。
在冬季，“王儲6”儲氣井的儲氣量約可供武漢使用4天。據(jù)了解，整個江漢鹽穴天然氣儲氣庫，將布置40座井，其總庫容48.09億立方米，有效工作氣量28.04億立方米。
按照我省規(guī)劃目標，城鎮(zhèn)燃氣企業(yè)形成不低于其年用氣量5%的儲氣能力，各地形成不低于保障本行政區(qū)域3天日均消費量的應(yīng)急儲氣能力。“隨著江漢鹽穴儲氣庫不斷建成，其為全省提供天然氣應(yīng)急、調(diào)峰的作用將越來越顯著。”楊彬說。
2000米地下深處
儲氣庫技術(shù)國際先進
地下鹽穴做儲氣庫，具有體積大、密封性好的特點。“潛江具備建設(shè)鹽穴儲氣庫的天然優(yōu)勢，但地下鹽層并不都能建鹽穴。” 黃嘯介紹。地下鹽層的品位要好，鹽層要厚，含鹽量在80%以上，不溶物越少越好。另一方面，鹽層之間的泥巖夾層要薄，夾層中的可溶物含量要盡可能多，只有這樣，溶腔完成后，腔體的有效體積才能實現(xiàn)最大化。
前期，江漢油田對儲氣庫選址進行勘探，王場地區(qū)地下2000米處鹽層分布穩(wěn)定、鹽層含鹽量高、密封條件好。然而，國際上鹽穴儲氣庫一般在地下1000米左右，地下2000米建儲氣庫還沒有先例。
“在地下2000米深處溶解鹽層，形成梨形腔體的難度很大。”黃嘯說。在這里，地下鹽層并不是連續(xù)的，而且鹽層之間又有3到5個夾層，每層厚度均在5米左右。如果注水溶腔時，每個夾層不能充分垮塌沉在腔體底部，庫容體積將達不到預(yù)期。
對此，江漢油田工程院采油氣所開展試驗，摸索建立適合江漢鹽巖儲氣庫的水溶建腔數(shù)學(xué)模型，開發(fā)出一套能夠指導(dǎo)多夾層鹽巖水溶建腔工程的數(shù)值模擬軟件。
依靠數(shù)學(xué)模型和模擬軟件的指導(dǎo)，他們形成了一套針對多夾層鹽穴儲氣庫的溶腔方法。注水溶腔時，會先溶解最下面的鹽層，讓覆蓋在上面的夾層垮塌，向上一層層溶解、一層層垮塌。
然而水在地下奔流會提前上躥干擾溶解過程。研究人員想出個辦法，向地下注水的同時注入柴油，密度低的柴油始終浮在鹵水上面，防止鹵水提前上躥。
“王儲6”儲氣井成功建成，驗證了這套方法行之有效。“隨著技術(shù)不斷成熟，單井儲氣能力可提升到6000多萬立方米，經(jīng)濟效益和社會效益將大幅提升。”黃嘯說。
今年2月，江漢油田聯(lián)合中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所承擔的“多夾層超深超大鹽巖儲氣庫高效建設(shè)戰(zhàn)略研究”項目通過驗收。這為建成特大型天然氣地下儲氣庫群提供了更有價值的指導(dǎo)。