歷經(jīng)近30年的探索研究，由中國石油領(lǐng)銜的中國儲氣庫建設技術(shù)水平已躋身世界前列。復雜斷塊氣藏儲氣庫建庫技術(shù)已處于國際領(lǐng)先水平，復雜鹽層直井單腔建庫技術(shù)支撐了中國鹽穴儲氣庫高效建設。被譽(yù)為儲氣庫“心臟”的高壓注氣壓縮機實(shí)現了國產(chǎn)化，儲氣庫鉆完井固井特色技術(shù)系列化。儲氣能力建設快速增長(cháng)逐漸滿(mǎn)足了國內天然氣的調峰需求，為保障國家天然氣供應安全發(fā)揮了“壓艙石”作用。
攻克難題 儲氣能力躍升前十
2009年，一股寒流襲擊了我國大江南北。浙江、湖南、湖北等省紛紛出現天然氣“斷氣”現象，影響了人們日常生活。為滿(mǎn)足全國天然氣供應需求，中國石油迅速開(kāi)展新一輪選址評價(jià)攻關(guān)。
“國外儲氣庫經(jīng)過(guò)百余年發(fā)展，類(lèi)型多樣、體系完備，為我國提供了寶貴的借鑒經(jīng)驗。”鄭得文介紹，但國外以淺層簡(jiǎn)單構造、中高滲儲層為主的儲氣庫建設與運行技術(shù)，難以解決我國復雜深層儲氣庫建庫的關(guān)鍵難題。
“把劣勢變優(yōu)勢，攻克世界難題，我們就能實(shí)現‘彎道超車(chē)’。”中國石油儲氣庫建設總負責人馬新華教授堅信。歷經(jīng)多年科技攻關(guān)，馬新華團隊建立了中國復雜地質(zhì)條件儲氣庫理論技術(shù)體系，牽頭編制了多項行業(yè)標準，取得了一批具有自主知識產(chǎn)權的技術(shù)、裝備、產(chǎn)品與軟件，實(shí)現了中石油“十三五”期間儲氣庫調峰能力躍上百億立方米規模。
目前，中國石油已建成24座儲氣庫，正在建設一批新的儲氣庫，儲氣能力由“十二五”前的20億立方米躍升至近140億立方米，使中國的儲氣能力一舉躍升至世界前十位，在全球范圍內儲氣庫建設領(lǐng)域彰顯了中國速度。
直面挑戰 形成四大特色技術(shù)
伴隨著(zhù)我國天然氣消費的快速增長(cháng)，儲氣能力不足造成天然氣安全平穩供應矛盾進(jìn)一步加劇，我國天然氣對外依存度高達44%。中國石油地下儲氣庫技術(shù)攻關(guān)團隊直面挑戰，依托中石油重大科技專(zhuān)項，向新的建庫需求與“關(guān)鍵原創(chuàng )技術(shù)”開(kāi)展攻關(guān)。
面對中國復雜斷塊、中低滲近枯竭氣藏建庫的世界級難題，中石油儲氣庫聯(lián)合團隊攻關(guān)形成了四大特色建庫配套綜合技術(shù)。
一是創(chuàng )新形成復雜斷塊氣藏儲氣庫動(dòng)態(tài)密封、高速注采滲流等建庫關(guān)鍵理論與方法，創(chuàng )造了埋藏最深、運行壓力最高、井底壓差最大等世界紀錄；二是枯竭氣藏儲氣庫超低壓地層鉆井堵漏、交變載荷防裂隙固井、交變工況注采管柱設計等技術(shù)基本成熟，支撐了國內氣藏儲氣庫的大規模建設；三是研制高壓大排量往復式注氣壓縮機組，打破進(jìn)口壟斷；四是建立全生命周期的安全管控體系，研制井下泄漏檢測、注采管柱氦氣密封檢測等安全檢測裝備，性能達到國外同類(lèi)產(chǎn)品水平。
同時(shí)，復雜多夾層低品位鹽層直井單腔建庫技術(shù)取得突破，建成了亞洲第一座金壇鹽穴儲氣庫，為我國鹽穴儲氣庫規模建設提供了技術(shù)支撐。
壓縮機被譽(yù)為儲氣庫的“心臟”。多年來(lái)，我國無(wú)法生產(chǎn)高壓大排量壓縮機，儲氣庫建設初期全部靠國外進(jìn)口，成本高，時(shí)間長(cháng)，制約了儲氣庫快速建設。為打通“卡點(diǎn)”，國內企業(yè)積極攻關(guān)，中石油成都壓縮機廠(chǎng)制造出達到世界先進(jìn)水平的壓縮機，儲氣庫有了“中國心臟”。
世界上儲氣庫井最深的在中國、壓力最高的在中國，對固井水泥提出嚴苛要求。中石油攻關(guān)團隊歷經(jīng)多次實(shí)驗攻關(guān)，生產(chǎn)出國產(chǎn)深層固井水泥，固井成功率達到100%，耐壓性、抗溫性、高彈性均達到世界先進(jìn)水平。
聯(lián)合攻關(guān) 保障國家能源安全
“十四五”期間，我國提出加快地下儲庫建設的總體規劃，確定了“2025年全國集約儲氣能力逾500億立方米、2030年逾600億立方米、2035年逾700億立方米”的目標，要求中石油用5年時(shí)間完成以往20年新建調峰能力總和。
為此，中國石油由勘探院牽頭，依托儲氣分公司等7家儲氣建設單位，聯(lián)合中石油工程技術(shù)研究院等科研院所和企業(yè)，圍繞公司在役庫達容、新庫建設、安全管控和智能化四大方向，制訂了理論技術(shù)、生產(chǎn)應用、創(chuàng )新能力提升等攻關(guān)目標。針對一系列科學(xué)、技術(shù)、工程等問(wèn)題，該團隊設置了“復雜儲氣庫地質(zhì)密封性評價(jià)與庫容高效利用技術(shù)研究”等6項共性研究課題和“復雜斷塊群高質(zhì)量?jì)饨ㄔO”等5項示范工程，勠力實(shí)現儲氣庫建設技術(shù)攻關(guān)新突破。
針對油藏建庫問(wèn)題，攻關(guān)團隊開(kāi)展油藏建庫選址評價(jià)研究，篩選了一批庫址資源，開(kāi)展油藏建庫配套技術(shù)攻關(guān);針對水層和礦坑等新領(lǐng)域建庫問(wèn)題，攻關(guān)團隊探索新技術(shù)；力爭取得新突破；針對復雜連通鹽穴老腔儲氣問(wèn)題，攻關(guān)團隊研發(fā)多井型工藝與多儲氣空間利用技術(shù)。
此外，中國石油地下儲氣庫技術(shù)攻關(guān)團隊牽頭申報國家能源地下儲氣庫研發(fā)中心。該中心批準成立后，將著(zhù)力打造我國儲氣庫原創(chuàng )技術(shù)研發(fā)策源地，在保障國內天然氣安全平穩供應、以科技支撐快速推進(jìn)我國儲氣能力建設、解決復雜儲氣庫重大生產(chǎn)難題以及實(shí)現資源整合提升科技創(chuàng )新能力等方面，發(fā)揮積極的推動(dòng)作用。
