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文/曲 艺 常 帅/本刊记者 卢凯瑞
河南濮阳,华北平原中心。
这里北连天津LNG接收站和鄂安沧管道,西通华北大牛地气田及榆济管道,东接青岛LNG接收站与山东管网……优越的地理位置让这里成为“天然气银行”——储气库的绝佳选址之地。
2019年11月15日,坐落于此的中国石化文23储气库完成采气条件确认,正式由注气期转入试采阶段。
“文23储气库是中石化规模最大的储气库,也是华北地区规模最大的天然气储转中心,设计总容量为104亿立方米,建成后工作气量可达40亿立方米以上。”中原储气库有限责任公司党总支书记、副总经理顾水清介绍,“项目建成后,将具备季节性调峰、应急保供、保持干线气量平衡三大功能,在保障国家能源安全、推进地方经济可持续发展、改善生态环境等方面具有积极作用。”
“三最”储气库
我国中东部地区库容最大、工作气量最高、调峰能力最强,是文23储气库的三张“标签”。
“大”,是它给所有人的第一印象。
在油气领域,产能达到百亿立方米的特大型气田可以说是大自然的恩赐,而一个库容百亿立方米的储气库就仿佛是一个建成的百亿立方米大气田。
据中原油田分公司副总地质师、油气开发管理部主任李存贵介绍,文23储气库的前身是中原油田文23气田。
文23气田属于块状特征的层状砂岩干气藏。气田采气枯竭后便成为存储天然气的难得容器,再次为我国天然气供应发光发热。
文23储气库的加速建设是中国石化对国家能源局2018年提出的“产供储销,协调发展”的天然气发展原则做出的积极响应。储气库犹如一个“天然气银行”,用于存储、释放天然气——天然气供应富裕期储气,天然气供应紧张之际开闸放气,起到调峰作用。
本刊记者从储气库相关负责人处了解到,文23储气库项目分两期工程进行。
一期工程于2017年5月19日开工建设,设计库容量84.31亿立方米,设计有效工作气量32.67亿立方米,最大调峰能力可达3000万立方米/天。如果按照每户每天1.5立方米的用气量计算,这里每天采出的天然气足以保证全国近2000万户家庭的生活用气。
二期工程目前已进入项目核准阶段,预计2020年开工建设。二期工程完工后,文23储气库总库容量将跻身“百亿俱乐部”。
精品工程这样诞生
2019年3月8日始,文23储气库首座丛式井场投产,进入注气期。
从那时起,优质清洁的“蓝金”便被注入地底存储起来。然而,这样一个百亿立方米级别的大储气库,工程建设难度之大非比寻常。
据悉,文23储气库一期工程建设中,中原石油工程公司需完成66口新钻井,以及46口井的井下作业封堵、83口井的井下注采作业工作量。
有句话叫“上天容易入地难”。文23储气库所在区域经过多年开采,地层发生了很大变化,地下情况复杂,最初的地质资料已无法准确判断地下状况。
不打无准备之仗。地质技术人员首先从源头梳理文23气田原57口井生产状况,查找1985年以来该区施工井的相关资料,认真研究该区块气井的产能特征以及储量动用状况,尽可能摸透地下情况。
按照文23储气库的总体要求,中原石油工程公司针对文23盐和沙一盐的压力变化和地层特点,先后组织技术专家进行专题论证7次,找出施工难点和关键环节,按照“一台一案、一井一策”的原则,持续优化技术方案设计,制定了钻井施工、微泡钻井液、固井施工、测井施工、下套管施工5套技术方案,为项目建设提供了有力的技术支撑。
在中国石化集团公司召开的文23储气库工程现场办公会上,集团公司党组成员、股份公司高级副总裁王志刚如此评价:“中原石油工程公司从队伍、设备、技术保障等方面做足了准备,三个字:‘没问题’!”
这个被评价为“没问题”的工程不负厚望,连续700多个日夜未发生任何安全事故,顺利完成了工程建设任务。
保障冬供有绝招
储气库工作时,需依靠地层压力自喷产气。根据规划,储气库井口压力必须达到20MPa以上才能平稳供气。如何增强地层压力?通常只能通过注入天然气增压。
按照工程设计,文23储气库正常运行时井口压力需达到20.92~38.6MPa,一期工程就需补充垫气量40.9亿立方米。然而,面对到来的冬供保障季,其井口平均压力仅为14MPa,仍需继续注入垫底气。
“2019年原计划注气25亿立方米,现已超额完成注气任务,但还远远未完成注气。”顾水清介绍,“早日补充完垫底气才能早日发挥储气库功能,为华北地区冬季天然气保供出一份力。”
于是,12台压缩机组接替发力,24MPa的高压片刻不停地将由天津LNG接收站送来的天然气注入储气库。开足马力,满负荷为1800万立方米/日注气量的压缩机组,单日最大注气量已达到1700万立方米。
尽管如此,一期工程40.9亿立方米的注气任务仍无法在冬供之前完成。
如何提前让储气库进入采气期以保障冬供?中原储气库气藏与生产技术人员经过多次讨论研究分析,最终拿出采气优化方案——选择优质区块集中注气,使部分区块提前达到采气水平。
经过筛选,文23储气库有三个断块单元构造位置有利,井口压力最高,最易达到采气压力,可做为冬供主力区块。
“我们集中向这三个区块注气,让它们的井口压力提前达到20MPa以上。”中原储气库生产运行部副主任刘洁介绍说,“下一步,我们还将进行18MPa压力下正常采气的可研论证,进一步释放储气库冬季保供潜力。”
这个供暖季,文23储气库预计可试采气8000万立方米以上,将有效缓解华北地区冬季天然气应急保供压力。
责任编辑:陆晓如
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