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(chǔ)備。在潛江市,正在建設(shè)亞洲最大的鹽穴儲(chǔ)氣庫。近日,該儲(chǔ)氣庫的第一口儲(chǔ)氣井已達(dá)到投產(chǎn)注氣條件,只等天然氣“入住”。
一個(gè)梨形鹽穴
儲(chǔ)氣量可供武漢用4天
即將投產(chǎn)注氣的“王儲(chǔ)6”儲(chǔ)氣井就在王場鎮(zhèn)一處農(nóng)田中,它是儲(chǔ)氣庫一期一階段項(xiàng)目的4座試驗(yàn)井之一。5月7日,全媒記者在這里看到,“王儲(chǔ)6”儲(chǔ)氣井的圍墻內(nèi)不過百余平方米,地面上有少量管道、儲(chǔ)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(chǔ)6”儲(chǔ)氣井便是利用了這一點(diǎn)。“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(gè)梨形腔體,用于儲(chǔ)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(shí)天然氣會(huì)將鹵水頂替出去。”儲(chǔ)氣庫項(xiàng)目部生產(chǎn)副經(jīng)理?xiàng)畋蛘f。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(yuǎn)處,有一座儲(chǔ)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(chǔ)氣庫。需要取用時(shí),天然氣從儲(chǔ)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(shí)注氣2萬多立方米,每天注氣20小時(shí)計(jì)算,“王儲(chǔ)6”儲(chǔ)氣井完全充滿大約需要3個(gè)月。
在冬季,“王儲(chǔ)6”儲(chǔ)氣井的儲(chǔ)氣量約可供武漢使用4天。據(jù)了解,整個(gè)江漢鹽穴天然氣儲(chǔ)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(biāo),城鎮(zhèn)燃?xì)馄髽I(yè)形成不低于其年用氣量5%的儲(chǔ)氣能力,各地形成不低于保障本行政區(qū)域3天日均消費(fèi)量的應(yīng)急儲(chǔ)氣能力。“隨著江漢鹽穴儲(chǔ)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(chǔ)氣庫技術(shù)國際先進(jìn)
地下鹽穴做儲(chǔ)氣庫,具有體積大、密封性好的特點(diǎn)。“潛江具備建設(shè)鹽穴儲(chǔ)氣庫的天然優(yōu)勢(shì),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(shí)現(xiàn)最大化。
前期,江漢油田對(duì)儲(chǔ)氣庫選址進(jìn)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(chǔ)氣庫一般在地下1000米左右,地下2000米建儲(chǔ)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(gè)夾層,每層厚度均在5米左右。如果注水溶腔時(shí),每個(gè)夾層不能充分垮塌沉在腔體底部,庫容體積將達(dá)不到預(yù)期。
對(duì)此,江漢油田工程院采油氣所開展試驗(yàn),摸索建立適合江漢鹽巖儲(chǔ)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(duì)多夾層鹽穴儲(chǔ)氣庫的溶腔方法。注水溶腔時(shí),會(huì)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(huì)提前上躥干擾溶解過程。研究人員想出個(gè)辦法,向地下注水的同時(shí)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(chǔ)6”儲(chǔ)氣井成功建成,驗(yàn)證了這套方法行之有效。“隨著技術(shù)不斷成熟,單井儲(chǔ)氣能力可提升到6000多萬立方米,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)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(dān)的“多夾層超深超大鹽巖儲(chǔ)氣庫高效建設(shè)戰(zhàn)略研究”項(xiàng)目通過驗(yàn)收。這為建成特大型天然氣地下儲(chǔ)氣庫群提供了更有價(jià)值的指導(dǎo)。