倪海龍
當今世界,能源問題已經(jīng)成為所有國家的發(fā)展咽喉,只有保證能源供應(yīng)的暢通無阻才可能保證經(jīng)濟、社會發(fā)展的持續(xù)穩(wěn)定。
為保國之發(fā)展命脈,有人踏上荒漠孤地,有人深入茫茫戈壁,有人駛?cè)肱?癫ǎ腥恕斣丛床粩嗟牡叵绿烊粴夂汀昂谏骸眹姳《?,如何妥善將其保存,用行舍藏?同樣事關(guān)經(jīng)濟、社會穩(wěn)定。
作為清潔能源的天然氣在我國的一次能源消費結(jié)構(gòu)中快速增長,根據(jù)預(yù)測,到2030年,天然氣消費量將突破5000億立方米。而與此同時,用氣高峰背后,面臨的是巨大的削峰填谷壓力和世界各國在天然氣能源上的博弈。
天然氣夏季用量少,管道負荷增大;冬季用量大,僅靠管道和氣田難以滿足高峰月用氣需求。如何實現(xiàn)冬春之交天然氣“調(diào)峰保供”,保國之經(jīng)濟、民之生活所需?作為油氣進口大國之一,在世界天然氣爭端頻發(fā)的情況下,面對未來可能發(fā)生的能源之戰(zhàn),我們是否已經(jīng)做好儲氣戰(zhàn)略準備?
儲為國計,備為民生,氣安天下。萬家燈火背后,總有人在負重前行。這,就是中國地下儲氣庫建設(shè)者們歷20年風霜雨雪,持續(xù)攻關(guān)的意義所在。
使命在身,肩挑重任
什么是氣藏型地下儲氣庫?不就是找個地方把氣裝進去么?這有什么難度?它對國家和百姓有著怎樣的作用?對很多普通老百姓來說,他們或許會有一系列的疑問。但對專業(yè)人員來說,他們深知這背后需要面臨的是一系列的世界級難題。
氣藏型地下儲氣庫是一種將天然氣注入已開發(fā)到一定程度的原生儲氣構(gòu)造進行儲存的儲氣空間。它由以原生儲氣構(gòu)造及其蓋層、斷層、監(jiān)測層等組成的儲氣地質(zhì)體,用于實現(xiàn)天然氣注入與采出的注采氣管柱,以及實現(xiàn)注入與采出天然氣處理與輸送的地面設(shè)施組成,具有季節(jié)調(diào)峰、事故應(yīng)急供氣、國家能源戰(zhàn)略儲備、平衡冬夏用氣峰谷差等功能,是應(yīng)對突發(fā)供氣短缺的戰(zhàn)略性基礎(chǔ)設(shè)施和保證安全平穩(wěn)供氣的重大民生工程。
氣藏型地下儲氣庫因其作用被人形象地稱為“天然氣糧倉”,夏天豐收時存起來,冬天需要時開倉提取。但與一般的糧倉不同,它對倉庫空間的大小、存取“糧食”的速度、密封性能等要求要高很多,需要儲氣庫專家們在地下找到“天生麗質(zhì)”的構(gòu)造,確?!凹Z倉”的儲存空間大、氣質(zhì)優(yōu)良、密封性好、孔滲條件好,才能保障里面的“糧食”充足、安全、穩(wěn)定。到了用氣高峰,供氣緊張,氣源量不足,供暖溫度不夠,或者是氣源中斷、管網(wǎng)出現(xiàn)技術(shù)故障時,通過采集、脫水、增壓、降溫、祛除雜質(zhì)等多道工序,將“糧倉”里的天然氣變成“溫順”而又“充實”的“出庫之氣”及時輸送,讓廠礦企業(yè)正常運營,讓千家萬戶百姓溫暖過冬。從保證國計民生的重要性上來說,地下儲氣庫被稱為“天然氣調(diào)峰保供的殺手锏”和“國家能源安全保障的重要保護神”。
氣藏型地下儲氣庫儲氣規(guī)模大、成本低,是世界最主要的儲氣方式。早在1915年,加拿大就開始使用儲氣庫了,他們在建庫技術(shù)、運營管理模式、法律法規(guī)等方面都處于世界領(lǐng)先水平。美國是天然氣生產(chǎn)和消費大國,他們的天然氣儲備規(guī)模很大。據(jù)統(tǒng)計,目前美國本土48個州內(nèi)有394座儲氣庫,總庫容量現(xiàn)已達到2200億立方米,有效工作氣量為1361億立方米?,F(xiàn)在,世界許多國家都越來越重視天然氣的儲備問題。
與國外相比,我國的地下儲氣庫發(fā)展相對較晚。20世紀70年代末,中國第一次嘗試用廢棄氣藏建設(shè)儲氣庫,直到20世紀90年代以前,相關(guān)工作還長期處于停滯階段,天然氣“產(chǎn)供儲銷”體系不健全。改變落后局面,猶如箭在弦上,不得不發(fā)。
雖然意義重大,但對我們國家來說,要扭轉(zhuǎn)局勢,并非易事。
據(jù)了解,與國外儲氣庫普遍構(gòu)造簡單、儲層高滲、埋深小于1500米相比,中國建庫主體為復(fù)雜斷塊氣藏,構(gòu)造破碎、儲層低滲、非均質(zhì)性強、流體復(fù)雜、埋藏深?!叭绻训嘏_比作一個盤子的話,中國的地臺就是一個布滿密密麻麻裂縫的盤子,而俄羅斯、北美的地臺卻非常完整。”復(fù)雜地質(zhì)條件給氣藏型儲氣庫的選址、設(shè)計、建設(shè)、運行帶來一系列巨大的理論技術(shù)挑戰(zhàn):如復(fù)雜斷塊動態(tài)密封評價沒有理論指導(dǎo);國外方法設(shè)計無法實現(xiàn);缺乏適用的工程建設(shè)技術(shù)和裝備……一面是國家對氣藏型儲氣庫的重大戰(zhàn)略需要,一面是眾多無法逃避的先天不足。20世紀90年代末,當中國地下儲氣庫建設(shè)者篤定要突破中國氣藏型地下儲氣庫技術(shù)諸多瓶頸,將這一使命責任扛在肩上時,就沒想過要在困難前退縮。他們能做的,唯有直面不足,迎難而上。
從一開始,他們沒有任何實踐經(jīng)驗,經(jīng)過多次國外調(diào)研、咨詢,走上模仿借鑒之路,通過引進、吸收再結(jié)合中國實際情況,最終確定了將大港油田大張坨作為開發(fā)凝析氣藏的第一座儲氣庫。中國地下儲氣庫建設(shè)在艱難中邁開探索的步伐。
隨著21世紀初中國天然氣儲量、產(chǎn)量迅速增長,重大天然氣管道工程不斷開工建設(shè)并投入運行,尤其是陜京二、三線,西氣東輸一、二、三線,中緬管線等輸氣管道的建設(shè)運行,中國地下儲氣庫的建設(shè)也在不斷探索實踐中得到了飛速的發(fā)展,接連在選址研究、工程建設(shè)、注采運行、運行管理等方面取得重大進展。與此同時,不同類型儲氣庫建庫的技術(shù)攻關(guān)也屢獲突破:長三角地區(qū)啟動建設(shè)我國第一座鹽穴型儲氣庫——金壇儲氣庫,以京津冀為中心,陸續(xù)建成投產(chǎn)了板中北、京58等9座氣藏型儲氣庫。之后中國的地下儲氣庫建設(shè)迎來了迅猛突破期:呼圖壁、相國寺、雙6等16座高水平的儲氣庫先后建成并投入使用,調(diào)峰覆蓋10余省市,為2億居民生活用氣提供了巨大的保障……截至目前,中國共建成27座儲氣庫,每年冬季可供應(yīng)超過100億立方米天然氣。簡單來說我們的儲氣規(guī)模已經(jīng)夠一個三口之家用上一億年。艱難困苦玉汝于成,璀璨燈火、溫暖生活背后是中國地下儲氣庫建設(shè)者20年不間斷地持續(xù)攻關(guān)。
20年披荊斬棘,他們始終牢記使命,爬坡越嶺,沖破重重關(guān)卡取得了令人矚目的成績。他們創(chuàng)建了復(fù)雜斷塊儲氣庫動態(tài)密封理論、復(fù)雜儲層高速注采滲流理論和優(yōu)化設(shè)計方法,攻克了復(fù)雜地質(zhì)條件儲氣庫工程建設(shè)關(guān)鍵技術(shù),建立了復(fù)雜儲氣庫長期運行風險預(yù)警與管控技術(shù),構(gòu)建了成套建庫技術(shù)及標準體系,形成了我國地下儲氣庫新型產(chǎn)業(yè)。
20年奮勇拼搏,他們不僅成功解決了多項世界級難題,填補了我國天然氣產(chǎn)業(yè)鏈“儲”的空白,更讓我國的地下儲氣庫技術(shù)從原先的停滯不前躋身國際領(lǐng)先水平。
20年奮力追趕,他們將責任使命扛在肩,越是艱險越向前,終使我們國家在儲氣庫建設(shè)很多領(lǐng)域趕上了有百年儲氣庫建設(shè)歷史的發(fā)達國家,用奮斗和實干書寫了儲氣建庫的不朽詩行。
挑戰(zhàn)極限,勇闖禁區(qū)
2019年12月14日,歷史會記住這一天,儲氣庫工作有了最科學(xué)的評價。
這一天,由12名院士領(lǐng)銜的專家組,高度評價了中國石油復(fù)雜地質(zhì)條件下氣藏型儲氣庫建設(shè)技術(shù):創(chuàng)造了“斷裂系統(tǒng)復(fù)雜、儲層埋藏最深、地層溫度最高、注氣壓力最高、地層壓力系數(shù)最低”等儲氣庫建設(shè)的世界第一,創(chuàng)新成果整體達到國際先進水平。這幾個“最”字,是對中國石油儲氣庫建設(shè)的褒獎,更是對中國地下儲氣庫建設(shè)者勇于挑戰(zhàn),勇闖儲氣庫建設(shè)禁區(qū)精神的肯定和鼓勵。
中國主要以陸相含油氣盆地為主,油氣地質(zhì)條件復(fù)雜,給氣藏型儲氣庫選址帶來極大難度。
一直以來,儲氣庫選址條件主要參考國外儲氣庫選址標準,如埋藏淺、不含酸性氣田、構(gòu)造簡單、無斷層或極少斷層,儲層高孔、高滲等。國外700多座儲氣庫埋深幾乎都在2500米以內(nèi),80%的儲氣庫埋深在2000米以內(nèi),其構(gòu)造環(huán)境大多符合條件。而中國符合上述條件的油氣藏構(gòu)造屈指可數(shù),幾乎沒有選擇的余地。中國地下儲氣庫建設(shè)者最初向禁區(qū)發(fā)起挑戰(zhàn)時透著諸多“不得不干”的無奈,但也正是這股子被逼上梁山不能回頭的決然,讓他們把諸多挑戰(zhàn)變成了機遇,把諸多不可能變成了可能。
華北蘇橋儲氣庫群,儲氣庫主體埋深超過4500米,是世界上埋深最大的儲氣庫。因為埋藏很深,開發(fā)建設(shè)時,中國地下儲氣庫建設(shè)者們面臨的是地層壓力高、固井難度大、地面注采管道壓力高、地面注采設(shè)備風險等級高等一系列重大工程技術(shù)難題。這樣的深度,在國外儲氣庫選址標準上是不能挑戰(zhàn)的“禁區(qū)”。但他們沒有選擇,作為中石油天然氣發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分,華北蘇橋儲氣庫群對于優(yōu)化京津冀地區(qū)能源結(jié)構(gòu),滿足冬季用氣調(diào)峰需求,推進區(qū)域低碳、清潔發(fā)展具有重大意義。在無前人經(jīng)驗可供借鑒的情況下,他們相繼攻克了諸多重大工程技術(shù)難題。華北蘇橋儲氣庫群順利建成投產(chǎn),并取得了良好的效果,為首都北京安全供氣做出了重大貢獻。
金壇儲氣庫是中國乃至亞洲第一座鹽穴儲氣庫。20世紀90年代末和21世紀初,為保障西氣東輸安全穩(wěn)定地給長三角地區(qū)供氣,緩解長三角地區(qū)天然氣消費緊張局面,國家決定在南方地區(qū)建立儲氣庫。但借鑒國外經(jīng)驗,儲氣庫建設(shè)科研人員發(fā)現(xiàn)老路走不通,南方地區(qū)適合建庫的油氣藏很少。正當大家一籌莫展時,有人提出可以利用注水溶鹽后鹽層形成的大洞儲存天然氣。這個提議在當時的中國受到很多專家和政府機構(gòu)的反對,他們認為鹽穴大洞儲氣不太可能,還可能引發(fā)地質(zhì)塌陷等風險。面臨國家和市場需求,中國地下儲氣庫建設(shè)者并沒有輕言放棄,而是勇敢地向禁區(qū)發(fā)起了挑戰(zhàn),他們開展了一系列科研攻關(guān),研發(fā)了造腔模擬技術(shù)、穩(wěn)定性評價技術(shù)、密封性評價技術(shù)等技術(shù),研究形成了腔體氣密封性試壓技術(shù),解決了造腔形態(tài)和腔體密封性等難題。通過科技創(chuàng)新,用真實的數(shù)據(jù)和詳細的論證,打消了專家和政府機構(gòu)的擔心。中國鹽穴儲氣建設(shè)工程是一項地下空間利用能源儲備先導(dǎo)性試驗戰(zhàn)略性工程,具有超前意義、戰(zhàn)略意義。金壇儲氣庫就是大規(guī)模進行地下空間利用的壯舉。同時,為油、氣、電以及核廢料等能源的儲備提供了成型的經(jīng)驗。在江蘇淮安,首次開展12米厚泥巖隔層溶蝕垮塌工藝試驗,并取得良好效果;在江蘇楚州,首次開展了鹽礦雙井采鹵溶腔改建儲氣庫的現(xiàn)場試驗,并取得成功,形成了“兩注一排”注采工藝……這些突破性的創(chuàng)新與嘗試,勇闖鹽穴儲氣庫建設(shè)的禁區(qū),開拓了中國復(fù)雜條件鹽穴儲氣庫建設(shè)的新領(lǐng)域。
20年櫛風沐雨,中國地下儲氣庫建設(shè)者結(jié)合中國實際情況,通過大膽創(chuàng)新、科學(xué)論證、挑戰(zhàn)極限,勇闖一個又一個儲氣庫選址禁區(qū),終建成了一批世界上難度最大的儲氣庫,走出了一條具有中國特色的儲氣庫選址、建設(shè)之路。
——在復(fù)雜地層流體建庫上,盡管國外儲氣庫建庫選址要求氣藏不能含有酸性氣體介質(zhì),但為了保障京津冀供氣需要,他們在華北永22高含硫氣藏和陜224含硫氣藏,經(jīng)過精心設(shè)計,采用大流量干式高效脫硫等工藝措施,有效建成了高含硫氣藏儲氣庫;
——在特殊儲層條件建庫上,他們通過大膽創(chuàng)新,在大慶深層火山儲層上選址建庫,并取得了重大突破。目前,正在開展的先導(dǎo)工程試驗取得良好效果;正在攻克火山巖儲層高速注采機理、強底水火山巖儲層高速注采儲層空間動用、火山巖儲層高速注采氣井產(chǎn)能設(shè)計與優(yōu)化等一系列世界性難題。以大慶升平火山巖氣藏建庫為代表的儲氣庫開創(chuàng)了世界儲氣庫建設(shè)史上新的歷史,為世界上第一座火山巖氣藏型儲氣庫的建設(shè)奠定了基礎(chǔ);
——在復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造建庫上,他們在大港、華北、遼河等油田選擇了多個斷塊條件復(fù)雜的氣藏改建儲氣庫。在精心管理、科學(xué)運行、有效監(jiān)測的前提下,這些儲氣庫建設(shè)都取得了良好的效果,彌補了中國庫址資源稀缺的短板。
“世上本沒有路,走的人多了也就成了路?!睂χ袊叵聝鈳旖ㄔO(shè)者來說,他們最初面臨的一個又一個禁區(qū)亦如一片又一片無人敢涉足的荒原,勇敢地邁出第一步并不是匹夫逞一時之勇,而是經(jīng)過一番嚴謹科學(xué)論斷,持續(xù)攻關(guān)克難之后的自信無畏,如此迎接他們的自然是引路通行,一馬踏平川。自此,中國的儲氣庫建設(shè)迎來了跨越式發(fā)展。
勇于創(chuàng)新,攻堅克難
不積跬步無以至千里,不積小流無以成江海。從原先在停滯不前的困境中尋求國外借鑒,到被逼于無奈在各種艱難的環(huán)境中突圍尋找機遇,再到?jīng)_破藩籬創(chuàng)造出自己的一片天地。地下儲氣庫人在地下深處奏響了一曲來自中國儲氣建設(shè)者勇于創(chuàng)新、攻堅克難的贊歌。是他們,創(chuàng)立了適合中國地質(zhì)條件儲氣庫地質(zhì)選址的理論及關(guān)鍵技術(shù),為中國地下儲氣庫的高效、快速建設(shè)打下了堅實基礎(chǔ)。
呼圖壁儲氣庫距北疆輸氣環(huán)網(wǎng)8公里、西氣東輸二線直線距離22公里,是我國目前規(guī)模最大、建設(shè)難度最大的儲氣庫。為攻下這座“高峰”,中國地下儲氣庫建設(shè)者付出了巨大的努力。這座儲氣庫為多層水侵砂巖儲層,埋深較深(3580米),建庫區(qū)域發(fā)育三條大型斷層,擺在建設(shè)者面前的是天然氣大規(guī)模注入埋深如此大的儲氣圈閉中如何能“存得住、存多少、采得出、可監(jiān)控”的問題。事實上,這些難題只是眾多儲氣庫建設(shè)過程中遇到攔路虎的一個縮影。
為攻克這些難題,多人組成的攻關(guān)團隊“聚眾智,集眾慧”展開了艱苦卓絕的攻堅并取得了卓越的成就。
與油氣藏勘探開發(fā)不同,建設(shè)氣藏儲氣庫除了需要評價圈閉原始靜態(tài)密封性之外,還需要預(yù)先考慮氣藏建庫后由于周期注采交變地應(yīng)力變化導(dǎo)致的蓋層變形、斷層滑移錯動對原始封閉性的影響。為解決這一難題,主持參與攻關(guān)的科研技術(shù)成員創(chuàng)建了儲氣地質(zhì)體動態(tài)密封理論,建立了以蓋層“動態(tài)突破、交變疲勞”、斷層“柔性連接、剪切滑移”為核心的動態(tài)密封理論體系,實現(xiàn)了選址評價由靜態(tài)定性到動態(tài)定量的根本轉(zhuǎn)變。
針對氣藏儲氣庫注采過程中需要面臨的一系列難題,科研人員建立了儲氣庫高速注采不穩(wěn)定滲流理論與模型,揭示了儲氣庫“分區(qū)差異動用、高速有限供流”的注采機理,創(chuàng)新形成了庫容分區(qū)動用方法。以呼圖壁儲氣庫為例,為回答圈閉究竟能存多少天然氣的問題,技術(shù)專家們首次提出了儲氣庫有效孔隙空間分區(qū)的評價方法,將建庫區(qū)流體劃分為建庫前純氣帶、氣驅(qū)水純氣帶、氣水過渡帶和水淹帶4個區(qū)帶。在儲層精細描述基礎(chǔ)上,分別估算油氣藏原始、建庫前和建成后儲氣空間大小和儲氣庫運行壓力,從而實現(xiàn)對儲氣規(guī)模的優(yōu)化設(shè)計。以相關(guān)技術(shù)為基礎(chǔ),他們形成了庫容與井網(wǎng)預(yù)測模型,構(gòu)建了建庫地質(zhì)方案優(yōu)化設(shè)計方法與標準體系,大幅度提高了儲氣庫庫容、工作氣量等關(guān)鍵指標的科學(xué)性。
他們還創(chuàng)新形成了儲氣庫井注采工藝技術(shù),經(jīng)過不斷研究、實踐,明確了強注強采對儲層物性的影響機理、注采管柱失效機理,建立了滲透率與孔隙度隨應(yīng)力變化、注采工況下的井壁穩(wěn)定性、注采管柱耦合振動等理論模型。以此為基礎(chǔ),創(chuàng)新形成了滿足強注強采條件的注采完井方式與工藝參數(shù)等。經(jīng)過長期的現(xiàn)場跟蹤和室內(nèi)研究,他們創(chuàng)建了注采管柱沖蝕流量與管柱選材C值取值圖版,大幅降低了選材要求、管柱尺寸,節(jié)省了投資成本。
儲氣庫注采變化頻繁、流量變化大,需要地面裝置、設(shè)施的調(diào)節(jié)具有非常強的適應(yīng)性,給地面處理裝置帶來了極大的挑戰(zhàn)。為此,他們創(chuàng)新開發(fā)了地下地上一體化的工藝模擬軟件,創(chuàng)新形成了變流量精準注采、超高壓密相輸送等儲氣庫地面工藝技術(shù)、標準體系,使單臺地面裝置處理能力達到1000萬立方米/天,且能夠適應(yīng)從幾十至幾百萬立方米的流量變化,大幅提高了儲氣庫地面處理的能力及效率。
儲氣庫的建設(shè)離不開大型設(shè)備的支撐。在中國儲氣庫建設(shè)初期,儲氣庫注采核心裝備主要以進口為主。近年來,中國地下儲氣庫建設(shè)者們瞄準這一需求,在儲氣庫核心裝備制造上持續(xù)發(fā)力,自力更生,研制出壓力等級為40兆帕的大功率高壓、高轉(zhuǎn)速往復(fù)式注氣壓縮機組,日注氣能力達到150萬立方米,使我國成為除美國以外,世界上第二個具備制造同等級壓縮機的國家。同時,他們首創(chuàng)了水下爆燃制管和振動模態(tài)無損檢測技術(shù),制造了中國最大口徑、最高鋼級的雙金屬復(fù)合管,研制了井下泄漏定位檢測裝備、油套管氦氣檢測裝備等,推動實現(xiàn)了相關(guān)領(lǐng)域核心裝備的國產(chǎn)化。大國重器橫空出世,為我國成為氣藏儲氣庫建設(shè)強國提供了有利支撐。
相國寺儲氣庫是西南地區(qū)唯一投運的儲氣庫,每年都能為京津冀及川渝地區(qū)供氣逾50億立方米。但在建設(shè)過程中,同樣面臨大部分枯竭氣藏改建的儲氣庫氣藏地層壓力系數(shù)低的問題,其地層壓力系數(shù)低至0.1,造成儲層鉆井過程中極易儲層污染、泥漿漏失,嚴重影響儲層建庫效率和單井注采能力的發(fā)揮。針對這一難題,儲氣庫鉆完井科技人員研發(fā)了不同類型的堵漏材料,以吸水樹脂復(fù)合凝膠承壓堵漏材料及無固相儲層保護鉆井液體系為代表的各類產(chǎn)品,配套形成了超低壓儲層鉆井防漏堵漏技術(shù),實現(xiàn)了低壓地層、30兆帕壓差下的安全鉆井和儲層保護。借助相關(guān)技術(shù),遼河、大港、華北、新疆等一批低壓枯竭氣藏改建儲氣庫的改建也得以順利攻克。
安全無小事,責任大于天。持續(xù)攻堅克難的同時,建設(shè)者們并不忘為儲氣庫的安全建立起保護屏障。他們創(chuàng)立了全生命周期的安全風險管控體系,首創(chuàng)了拉伸/壓縮交替變化下管柱密封評價準則與設(shè)計方法;形成了多因素耦合的注采設(shè)施泄漏定量評價技術(shù);構(gòu)建了儲氣庫地層—井筒—地面“三位一體”風險管控體系,儲氣庫運行至今零事故。
在儲氣庫井注采過程中,井筒承受高低壓劇烈變化,極易造成固井水泥環(huán)破裂,從而導(dǎo)致固井失效。科研人員研制了適應(yīng)超低壓、交變載荷工況的儲氣庫鉆完井技術(shù),其中抗200℃晶須納米材料高強低彈韌性水泥漿體系攻克了世界上深度最深、溫度最高的儲氣庫固井難題,固井質(zhì)量合格率100%,為高速交替注采條件下井筒密封提供了保障,大大提高了井筒的注采安全。
中國復(fù)雜多夾層鹽層具有泥質(zhì)含量高、隔層厚度大等特點,造腔難度非常大。鹽穴儲氣庫建設(shè)者不斷探索與實踐,厘清了復(fù)雜多夾層條件下鹽巖溶蝕規(guī)律、成腔控制機理等,創(chuàng)新形成了厚夾層造腔過程垮塌預(yù)測模型與控制工藝,在全世界首次采用了全井筒套銑老腔改造工藝等。系列鹽穴儲氣庫關(guān)鍵造腔工藝支撐了中國復(fù)雜地質(zhì)條件下的鹽穴儲氣庫建設(shè),保障了西氣東輸?shù)戎卮蠊艿拦こ痰陌踩\行。
當一座又一座儲氣庫如地底下的春筍萌芽建設(shè)并相繼投入運行,如何最大限度地發(fā)揮其調(diào)峰作用成了儲氣庫建設(shè)者們思考的問題,為此,他們摸索出了一套不同類型儲氣庫調(diào)峰優(yōu)化運行的方法。針對不同地質(zhì)條件的儲氣庫,建立了儲氣庫動態(tài)庫存與瞬時調(diào)峰能力預(yù)測模型,構(gòu)建了以最大工作氣采出量為原則的儲氣庫運行調(diào)峰模式。在庫群協(xié)同過程中,創(chuàng)新形成了庫群協(xié)同調(diào)峰優(yōu)化預(yù)測模型,最大限度地保證了每座儲氣庫優(yōu)化運行,同時保障了儲氣庫整體最大調(diào)峰能力的發(fā)揮。
“千倉萬箱,非一耕所得;干天之木,非旬日所長。”20年遇山開山,遇水搭橋,持續(xù)攻堅克難換來的是累累碩果,而這些僅是中國地下儲庫建設(shè)過程中眾多技術(shù)創(chuàng)新的典型代表,在其建設(shè)運行過程還有很多優(yōu)秀的技術(shù)成果,均是20年來中國地下儲氣庫建設(shè)者不斷創(chuàng)新的智慧結(jié)晶,是儲氣庫建設(shè)過程中形成的寶貴財富。正是這些智慧的財富,換來了氣網(wǎng)如織、光熱燦爛、國泰民安。
團聚眾智,共成大事
事實證明,中國氣藏型儲氣庫建設(shè)是一項利國利民的重大工程。自建設(shè)實施以來,中國石油天然氣股份有限公司先后建成22座儲氣庫,創(chuàng)造了“斷裂系統(tǒng)最復(fù)雜”等多項建庫世界紀錄。近3年調(diào)峰采氣225億立方米,創(chuàng)造直接經(jīng)濟效益238億元。對國民經(jīng)濟貢獻1506億元,惠及4億人口。儲氣調(diào)峰不僅保障了北京地區(qū)冬季50%的用氣量,為京津冀“藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”做出重大貢獻,還在中亞進口氣減供、西氣東輸管道因自然災(zāi)害中斷等突發(fā)事件中發(fā)揮了應(yīng)急保障關(guān)鍵作用。而這些,還只是儲氣庫相關(guān)項目發(fā)揮作用的特寫。
集眾智、聚眾力、成大事。歷20年風霜雨雪,參與氣藏儲氣庫的建設(shè)者們對此有深刻的共鳴?!氨姸嗔闵㈨椖康拇蠹稀焙芏嗳擞H身經(jīng)歷這場20年建設(shè)變遷的人如是形容最終項目的大集成。據(jù)他們回憶,相關(guān)建設(shè)從20世紀90年代末在一些小課題的支撐下開始研究儲氣庫的選址問題。之后,隨著地下儲氣庫業(yè)務(wù)的逐漸壯大,各個油氣田開始根據(jù)需要自行設(shè)立了一些項目進行攻關(guān)。2000年到2012年間,根據(jù)研究側(cè)重點的不同,一些專項開始設(shè)立,但總體呈分散狀態(tài)。2013年,中石油將分散的項目整合成了一個大項目,自此,中國氣藏儲氣庫這份事業(yè)團聚起眾人,成為大家一個共同的目標和理想。
據(jù)統(tǒng)計,從2000年1月起,中石油曾在國家科技部、財政部等支持下,先后設(shè)立過國家課題2項、中國石油集團公司級重大專項2項、重大工程試驗項目1項、重點科技項目20余項、油田公司級科研課題100余項。眾人拾柴火焰高,正是有了這些大大小小課題的助力,才最終迎來了中國地下儲氣庫建設(shè)的大升級。
在這之后,針對選址評價、可行性研究、方案設(shè)計、工程技術(shù)研發(fā)、現(xiàn)場試驗等問題,眾多相關(guān)建設(shè)者們組成的隊伍展開了持續(xù)而又艱難的創(chuàng)新攻關(guān)。至此,與之相關(guān)的建設(shè)早已不僅僅局限于一個單位甚至幾個單位,而是“一支浩浩蕩蕩的隊伍”——20多家涵蓋產(chǎn)學(xué)研用的單位在內(nèi),超過2000人參與到項目的攻關(guān)中。冰凍三尺,非一日之寒。每一個領(lǐng)域取得點滴突破,匯聚起了我國氣藏儲氣庫建設(shè)項目發(fā)展的成功版圖。積力無不勝,眾智無不成。正是這群來自五湖四海,但為著共同理想而團聚在一起的氣藏儲氣庫建設(shè)者,石破天驚,開創(chuàng)了我國氣藏儲氣的新紀元,為我國能源事業(yè)的戰(zhàn)略發(fā)展豎起了一道保護屏。
“未來10年,中國天然氣的調(diào)峰缺口將進一步擴大到115億立方米,天然氣對外依存度將超過50%,為中國能源安全保障體系帶來較大的挑戰(zhàn),對地下儲氣庫的需求更加迫切?!薄坝弥畡t行,舍之則藏,唯我與爾有是夫?!泵鎸ξ磥硖魬?zhàn)和機遇,中國氣藏儲氣庫建設(shè)者在20年的實戰(zhàn)和積累之上,有了更多的底氣和自信。未來已來,且從容應(yīng)變。