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在天然气用气高峰,一旦遇到突发意外状况,要避免“气荒”,唯有增加储备。在潜江市,正在建设亚洲最大的盐穴储气库。近日,该储气库的第一口储气井已达到投产注气条件,只等天然气“入住”。

一个梨形盐穴

储气量可供武汉用4天

即将投产注气的“王储6”储气井就在王场镇一处农田中,它是储气库一期一阶段项目的4座试验井之一。5月7日,湖北日报全媒记者在这里看到,“王储6”储气井的围墙内不过百余平方米,地面上有少量管道、储罐等设施。

地上不显山露水,地下则大有乾坤。潜江地下有丰富的盐矿资源,“王储6”储气井便是利用了这一点。“工程人员钻探到规定深度后,向地下注水溶解盐层,逐渐在地下形成一个梨形腔体,用于储藏天然气。”江汉油田工程院采油气所副所长黄啸解释。

“目前,井内装的是10万立方米卤水,注气时天然气会将卤水顶替出去。”储气库项目部生产副经理杨彬说。天然气具有可压缩性,因此井内可装下近3000万立方米天然气。

不远处,有一座储气库注采站。经长输管道而来的天然气,将在注采站过滤,去除水分和杂质,再通过注气管线注入地下储气库。需要取用时,天然气从储气库先到注采站过滤除杂后返回长输管道,输往沿线用户。

杨彬介绍,注气并非一次完成,按每小时注气2万多立方米,每天注气20小时计算,“王储6”储气井完全充满大约需要3个月。

在冬季,“王储6”储气井的储气量约可供武汉使用4天。据了解,整个江汉盐穴天然气储气库,将布置40座井,其总库容48.09亿立方米,有效工作气量28.04亿立方米。

按照我省规划目标,城镇燃气企业形成不低于其年用气量5%的储气能力,各地形成不低于保障本行政区域3天日均消费量的应急储气能力。“随着江汉盐穴储气库不断建成,其为全省提供天然气应急、调峰的作用将越来越显著。”杨彬说。

2000米地下深处

储气库技术国际先进

地下盐穴做储气库,具有体积大、密封性好的特点。“潜江具备建设盐穴储气库的天然优势,但地下盐层并不都能建盐穴。” 黄啸介绍。地下盐层的品位要好,盐层要厚,含盐量在80%以上,不溶物越少越好。另一方面,盐层之间的泥岩夹层要薄,夹层中的可溶物含量要尽可能多,只有这样,溶腔完成后,腔体的有效体积才能实现最大化。

前期,江汉油田对储气库选址进行勘探,王场地区地下2000米处盐层分布稳定、盐层含盐量高、密封条件好。然而,国际上盐穴储气库一般在地下1000米左右,地下2000米建储气库还没有先例。

“在地下2000米深处溶解盐层,形成梨形腔体的难度很大。”黄啸说。在这里,地下盐层并不是连续的,而且盐层之间又有3到5个夹层,每层厚度均在5米左右。如果注水溶腔时,每个夹层不能充分垮塌沉在腔体底部,库容体积将达不到预期。

对此,江汉油田工程院采油气所开展试验,摸索建立适合江汉盐岩储气库的水溶建腔数学模型,开发出一套能够指导多夹层盐岩水溶建腔工程的数值模拟软件。

依靠数学模型和模拟软件的指导,他们形成了一套针对多夹层盐穴储气库的溶腔方法。注水溶腔时,会先溶解最下面的盐层,让覆盖在上面的夹层垮塌,向上一层层溶解、一层层垮塌。

然而水在地下奔流会提前上蹿干扰溶解过程。研究人员想出个办法,向地下注水的同时注入柴油,密度低的柴油始终浮在卤水上面,防止卤水提前上蹿。

“王储6”储气井成功建成,验证了这套方法行之有效。“随着技术不断成熟,单井储气能力可提升到6000多万立方米,经济效益和社会效益将大幅提升。”黄啸说。

今年2月,江汉油田联合中国科学院武汉岩土力学研究所承担的“多夹层超深超大盐岩储气库高效建设战略研究”项目通过验收。这为建成特大型天然气地下储气库群提供了更有价值的指导。