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11月8日,立冬,我国今冬明春天然气保供也正式步入“冬季战场”。其中,如同一块巨大“天然气能量电池”的储气库,因能有效平衡供需矛盾,是“战场”上的“主力军”之一。
中国西南,青山环抱中的宜宾市长宁县,有一座储气库群也“整装待发”——11月8日,中国石油西南油气田公司蜀南气矿老6井至老翁场集注站注采管线施工完成,先导试验工程全面投运,牟家坪、老翁场储气库群注气能力达到130万立方米/天。至此,四川省首座储气库群、全国首座复杂缝洞型碳酸盐岩储气库群全面完成先导试验,同时也标志着我国复杂缝洞型碳酸盐岩储气库关键核心技术取得重大突破。
建设复杂缝洞型碳酸盐岩储气库,对西南油气田公司来说尚属首次,且国内外均为空白。其有何特点?建设过程中克服了哪些难关?未来将有什么作用?11月8日,记者走进牟家坪、老翁场储气库群,揭开其神秘面纱。
远眺牟家坪、老翁场储气库群(西南油气田公司供图)
一块储能空间巨大的“天然气能量电池”
走进老翁场储气库的集注站,映入眼帘的是红黄相间的管线、白色的厂房,似乎与大多数储气库的集注站并无不同。但事实上,与它相关联的却是四川省首座储气库群、全国首座复杂缝洞型碳酸盐岩储气库群——牟家坪、老翁场储气库群。该储气库群由二叠系茅口组枯竭型气藏改建,设计库容59.65亿立方米,工作气量31.45亿立方米,全面建成后规模位居全国第四。
巨大的储能空间,与其所属的储气库类型有关。
“复杂缝洞型碳酸盐岩储气库与其它类型的储气库相比,具有气井产能高、储集空间大、水侵影响小等优势。”据西南油气田公司蜀南气矿副总地质师夏吉文介绍,在选址阶段,西南油气田公司四轮储气库选址结果筛选出的13个库址目标,复杂缝洞型碳酸盐岩储气库占60%以上。为实现优中选优,西南油气田公司应用三维探测技术和地质气藏研究等进行库址优选,确保储气库的封闭性能。基于对库容量、地质条件等多方面的科学考量,最终选定在长宁境内建设牟家坪、老翁场储气库群。
牟家坪、老翁场储气库群(西南油气田公司供图)
储能的最终目的,是为了应对我国天然气消费季节用气波动大的现状。记者了解到,储气库如一块巨大的“天然气能量电池”,通过科学回注,天然气可以在地下形成储气仓库,在用气低峰时(例如夏季)向地下回注“富余”天然气,对“电池”进行“充电”;在用气高峰时(例如冬季)通过天然气管网将仓库里的天然气输送出去,及时“放电”。
记者了解到,牟家坪、老翁场储气库群应急调峰最大日均采气能力5000万立方米,能满足5000万户三口之家一天生活用气,对保障社会经济民生具有重大意义。
蜀南气矿储气库建设项目部工程技术人员在老翁场储气库集注站现场指导压缩机调试(施洋 摄)
一揽子填补了国内外空白的“科技狠活”
作为复杂缝洞型碳酸盐岩储气库,牟家坪、老翁场储气库群虽具备多个优点,但也存在数个建设难点。主要面临着地层非均质性强,多重介质、储层压力极低、断裂系统多等多项挑战,在气藏精细刻画及井位部署、渗流机理及库容设计、封闭性评价等方面难度极大,成为国内外难以突破的技术“瓶颈”。
虽然,在建设储气库方面,西南油气田公司已有着先进的经验,在“十三五”期间依托于相国寺储气库,已攻克了裂缝孔隙型碳酸盐岩储气库系列关键技术,但这并不能满足复杂缝洞型储气库的建设需求。
牟家坪、老翁场储气库群一隅(施洋 摄)
为了确保天然气“注得进、装得住、采得出”,西南油气田公司经过科技攻关和技术实践,越过了一道道建设难关,填补了一个个技术空白。
保证“注得进”,西南油气田公司用缝洞型(储集体)精细刻画技术识别地下甜点区,在此基础上再用钻井技术建立与地面的沟通渠道;
实现“装得住”,就要确保地下地质体的完整性,对此,西南油气田公司通过四维地质力学建模,随时监测、提前预判;
确保“采得出”,气井的采出能力是受地质、井筒、地面多因素的影响,因此,西南油气田公司建立了这三者一体化耦合模型,对气井的渗流特征和注采能力进行评价,以实现注采目标。
据西南油气田公司蜀南气矿副矿长周宏介绍,在“过关斩将”的过程中,西南油气田公司创新形成多重介质高速注采渗流滞后定量表征技术、多尺度岩溶缝洞储集体精细刻画技术、地质工程一体化的大尺寸井定向钻井技术、地质力学模型与数值模拟模型双向耦合的地质体力学稳定性评价技术,这四项关键核心技术填补了国内外复杂缝洞型碳酸盐岩储气库技术空白,对推动我国复杂气藏型储气库技术不断向前发展具有重要现实意义。
一道能保障国家能源安全的“地下屏障”
“储气库群的建设分为两个阶段,一是先导试验,二是正式建库,目前牟家坪、老翁场储气库群已全面完成第一阶段的任务。”据西南油气田公司蜀南气矿储气库建设项目部主任刘家屹介绍,在先导试验阶段,通过核心、少量的工作量,充分证实了建库可行,目前根据第一阶段的成果,正在编制第二阶段的整体方案。
同时,蜀南气矿储气库建设项目部副主任但涛还告诉记者,正式建库阶段还将开展智能化储气库建设,将围绕储气库“气藏、井筒、管网”三大主要业务,建立“双库协同配产、协同配注、井筒动态智能诊断、地面管网动态跟踪、生产系统实时流动保障分析、安全管控”六大工作流。“同时,我们还将搭建机器人运行管理平台、全自动飞行工业无人机,运用AI自动控制,实现自动巡检、数据收集、异常报警等智能化功能。”但涛表示。
蜀南气矿员工在老翁场储气库现场巡检设备(施洋 摄)
“储气库里的天然气,就是我们的底气!”西南油气田公司蜀南气矿党委书记杨春告诉记者,我国是天然气消费大国,2022年全国消费天然气3646亿立方米,进口天然气1532亿立方米,目前对国外天然气能源还有较大依存度。在遇到突发紧急情况时,储气库可以作为应急备用设施,迅速释放储存的天然气,以确保能源的持续供应,保障国家能源安全。
如今,随着牟家坪、老翁场储气库群建设的稳步推进,西南储气中心的雏形,也日渐清晰。
“十四五”以来,西南油气田公司按照国家天然气清洁能源储备和能源战略要求,规划建设西南储气中心,到2030年将形成“一寺两峡,一坪两场”的分布格局,工作气量将达112亿立方米,用于季节调峰和事故应急供气,解决天然气产供矛盾,保障长江经济带范围内企业、厂矿、居民用气,助推区域经济社会绿色发展。
(四川经济网记者 唐千惠)