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因丘卡尔内地下气库的建设和运营

日期:2006-04-21    来源:俄《天然气工业》  作者:王霖

国际充换电网

2006
04/21
13:34
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关键词: 因丘卡尔 地下气库 建设 运营

1958年苏联部长会议通过了关于建设达沙瓦—明斯克—维尔纽斯—里加输气干线的决议。全长1260公里的干线输气管道于1962年竣工。1959年立陶宛共和国国家计划委员会就为建设地下储气库而进行地质构造和水层的调查研究。1961年天然气地球物理专业机构进行了研究之后在拉托维亚的埃尔格利、奥格雷、马尔皮尔斯、因丘卡尔内市和其他地方发现了构造隆起。为进行地质勘探工作将因丘卡尔内构造作为首选构造。

    1961年4月全苏地质普查办公室深井和勘探钻井托拉斯列宁格勒勘探队为在水层建造地下储气库而发现优越条件,开始进行地质勘探工作,并获得形态构造圈闭、储集层和盖层的原始资料,所以就编制建设地下气库的工艺流程。1964年全苏天然气科学研究所获得原始资料之后,就着手制定在因丘卡尔内构造建造地下气库工艺项目,这样到1965年就由国家干线管道和专门建设设计研究所制定建设因丘卡尔内地下气库的技术项目。1966年根据苏联部长会议的命令开始建设因丘卡尔内地下气库。水层地段的下古生代断距长240米,东北和西围斜构造长为200米。

建造因丘卡尔内地下气库需要制定和应用下列新的工艺和技术措施:

1. 储气能力和储存气及有效气的数量要分阶段进行;

2. 生产井井位要分布在中央-背斜顶部;

3. 根据注气和采气的地层厚度而采取强化或调整措施;

4. 制定专门的观察系统,注意气藏的形成和监测盖层和断层的密封性。

当在因丘卡尔内地下气库注气和采气时,所有的生产井都要在储集层10米上部进行射孔,这就使储层充添天然气,在-690附近的等高线出现天然气,由于在构造的东北和西南部的因丘卡尔内区进行了补充勘探的措施。同时还采取了关于钻专门生产井以钻开储集层中部和调整天然气的注入和采出(1978年)。

目前地下气库共有生产井71口,其中,中部22口,下部13口(2004年)。经过70-80年代的补充勘探,构造圈闭确实控制等高线730米,而面积23.2平方公里。在这个等高线范围内圈闭容量分别为孔隙容量2亿立方米和天然气总量90亿立方米。

    因丘卡尔内地下气库分三个阶段。第一阶段是工业试注气(1969-1973年),这就更加明确了地质矿场参数和地下气库的特点:

 1.处于隆起北部和南部的构造断层的密封程度,主要盖层的密封性;

 2.储集层的平均参数—天然气管道输送率,天然气生产能力和渗透率,测定天然气沿储层的流动方向和计算地下气库运营的主要工艺特性;

 3.测定生产井运转时最佳压力降的储油层稳定程度。

 5. 根据气井研究结果,测得《A》和《B》渗流阻力效率以编制采气和注气工作图,对扩建地下气库进行修正和设计。

第二阶段(从1973年到1985年)在地层的天然气总量从10亿立方米增加到20亿立方米。这时候解决了下列工艺任务:

1.实现了向储气层的下部和中部的注气。1978年开始向中部注气,注气量从1982年的2亿立方米增加到1984年6.5亿立方米。这就使地下气库中央背斜部分的地层含气厚度从15米增加到30米;

2.连续进行了气井动态研究;

3.以矿场、地球物理和水文地质化学法完成对主要和潜在盖层密封性的监控。

  建造因丘卡尔内地下气库的第三阶段不仅用增加天然气的总容量,而且还要将天然气的有效容量分别增加到40亿立方米和18亿立方米。

  [page_break] 2001年通过了扩建地下气库的决议,即将天然气有效容量达到25亿立方米。必须指出,增加气库容量和日采气量不是依靠气井数量的增加,而是依靠矿场集气站的现代化和生产井的改造来保证。在这个阶段进行的矿场、地球物理和水文地质化学的研究证明了整个气库设施的密封性,而研制的监控系统可以稳定地过渡到气库扩建的下一阶段。

根据自己的地质-物理和工艺参数因丘卡尔内地下气库在世界地下气库建设实践中的占第一位。它的特点是:

1. 储存设施的储集性质高-孔隙度达29%,渗透率平均为2.5达西;

2. 圈闭的垂直断距超过100米,地层厚度50米;

3. 稳定的储集层可以使压力降为8巴的生产井正常运转;

4. 渗流阻力很低-A=0.2和B=0.0008;

5. 生产井日产量大,达100万立方米;

6. 含水值低,未超过1升/1000立方米;

7. 天然气有效(实际)容量对储气总容量的高比例达到50%,而个别采气季节达60%(1984-1985年)

研制新的工艺和技术方案可以在短期内建造一座世界上最大的水层气库之一,预测储层天然气的分布,最大限度地利用储层的容量性能并确保气库安全可靠经济运行。

因丘卡尔内地下气库可以完全满足拉托维亚共和国消费者的冬季用气,能采出有效气量的50%以上;有5亿多立方米天然气供给俄罗斯西北地区的用户,还有4亿立方米运往爱沙尼亚共和国的用户;将来,地下气库扩建之后还可向立陶宛供气3.5亿多立方米。这样,因丘卡尔内地下气库达到设计能力之后,在消费量波动的情况下可调节波罗的海地区(国内和国外)的天然气流量。

目前已开始对因丘卡尔内地下气库进行技术改造,改造项目如下:

1. 逐步改造生产井,包括生产井使用的封隔系统,依靠降低套管间天然气窜流而提高气井的可靠性;

2. 用改进的新式天然气压缩机组替代老式机组;

3. 改造气库的注气和采气设施,改进天然气处理设备的工艺流程;

4. 为监测和调节气井和工艺设备的运转方式而应用工艺过程的自动化管理系统。此外,改造集气站的设备可以在一月份的天然气需求高峰期确保采气量达4000万立方米/日。

在中克姆勃里近海沉积建造因丘卡尔内地下气库的有益经验证明,利用波罗的海陆向斜东北部首先是多贝莱地区的类似构造建设地下储气库是非常有远见的。

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