歷經(jīng)近30年的探索研究，由中國石油領銜的中國儲氣庫建設技術水平已躋身世界前列。復雜斷塊氣藏儲氣庫建庫技術已處于國際領先水平，復雜鹽層直井單腔建庫技術支撐了中國鹽穴儲氣庫高效建設。被譽為儲氣庫“心臟”的高壓注氣壓縮機實現(xiàn)了國產(chǎn)化，儲氣庫鉆完井固井特色技術系列化。儲氣能力建設快速增長逐漸滿足了國內(nèi)天然氣的調(diào)峰需求，為保障國家天然氣供應安全發(fā)揮了“壓艙石”作用。
攻克難題 儲氣能力躍升前十
2009年，一股寒流襲擊了我國大江南北。浙江、湖南、湖北等省紛紛出現(xiàn)天然氣“斷氣”現(xiàn)象，影響了人們?nèi)粘Ｉ睢闈M足全國天然氣供應需求，中國石油迅速開展新一輪選址評價攻關。
“國外儲氣庫經(jīng)過百余年發(fā)展，類型多樣、體系完備，為我國提供了寶貴的借鑒經(jīng)驗。”鄭得文介紹，但國外以淺層簡單構造、中高滲儲層為主的儲氣庫建設與運行技術，難以解決我國復雜深層儲氣庫建庫的關鍵難題。
“把劣勢變優(yōu)勢，攻克世界難題，我們就能實現(xiàn)‘彎道超車’。”中國石油儲氣庫建設總負責人馬新華教授堅信。歷經(jīng)多年科技攻關，馬新華團隊建立了中國復雜地質條件儲氣庫理論技術體系，牽頭編制了多項行業(yè)標準，取得了一批具有自主知識產(chǎn)權的技術、裝備、產(chǎn)品與軟件，實現(xiàn)了中石油“十三五”期間儲氣庫調(diào)峰能力躍上百億立方米規(guī)模。
目前，中國石油已建成24座儲氣庫，正在建設一批新的儲氣庫，儲氣能力由“十二五”前的20億立方米躍升至近140億立方米，使中國的儲氣能力一舉躍升至世界前十位，在全球范圍內(nèi)儲氣庫建設領域彰顯了中國速度。
直面挑戰(zhàn) 形成四大特色技術
伴隨著我國天然氣消費的快速增長，儲氣能力不足造成天然氣安全平穩(wěn)供應矛盾進一步加劇，我國天然氣對外依存度高達44%。中國石油地下儲氣庫技術攻關團隊直面挑戰(zhàn)，依托中石油重大科技專項，向新的建庫需求與“關鍵原創(chuàng)技術”開展攻關。
面對中國復雜斷塊、中低滲近枯竭氣藏建庫的世界級難題，中石油儲氣庫聯(lián)合團隊攻關形成了四大特色建庫配套綜合技術。
一是創(chuàng)新形成復雜斷塊氣藏儲氣庫動態(tài)密封、高速注采滲流等建庫關鍵理論與方法，創(chuàng)造了埋藏最深、運行壓力最高、井底壓差最大等世界紀錄；二是枯竭氣藏儲氣庫超低壓地層鉆井堵漏、交變載荷防裂隙固井、交變工況注采管柱設計等技術基本成熟，支撐了國內(nèi)氣藏儲氣庫的大規(guī)模建設；三是研制高壓大排量往復式注氣壓縮機組，打破進口壟斷；四是建立全生命周期的安全管控體系，研制井下泄漏檢測、注采管柱氦氣密封檢測等安全檢測裝備，性能達到國外同類產(chǎn)品水平。
同時，復雜多夾層低品位鹽層直井單腔建庫技術取得突破，建成了亞洲第一座金壇鹽穴儲氣庫，為我國鹽穴儲氣庫規(guī)模建設提供了技術支撐。
壓縮機被譽為儲氣庫的“心臟”。多年來，我國無法生產(chǎn)高壓大排量壓縮機，儲氣庫建設初期全部靠國外進口，成本高，時間長，制約了儲氣庫快速建設。為打通“卡點”，國內(nèi)企業(yè)積極攻關，中石油成都壓縮機廠制造出達到世界先進水平的壓縮機，儲氣庫有了“中國心臟”。
世界上儲氣庫井最深的在中國、壓力最高的在中國，對固井水泥提出嚴苛要求。中石油攻關團隊歷經(jīng)多次實驗攻關，生產(chǎn)出國產(chǎn)深層固井水泥，固井成功率達到100%，耐壓性、抗溫性、高彈性均達到世界先進水平。
聯(lián)合攻關 保障國家能源安全
“十四五”期間，我國提出加快地下儲庫建設的總體規(guī)劃，確定了“2025年全國集約儲氣能力逾500億立方米、2030年逾600億立方米、2035年逾700億立方米”的目標，要求中石油用5年時間完成以往20年新建調(diào)峰能力總和。
為此，中國石油由勘探院牽頭，依托儲氣分公司等7家儲氣建設單位，聯(lián)合中石油工程技術研究院等科研院所和企業(yè)，圍繞公司在役庫達容、新庫建設、安全管控和智能化四大方向，制訂了理論技術、生產(chǎn)應用、創(chuàng)新能力提升等攻關目標。針對一系列科學、技術、工程等問題，該團隊設置了“復雜儲氣庫地質密封性評價與庫容高效利用技術研究”等6項共性研究課題和“復雜斷塊群高質量儲氣建設”等5項示范工程，勠力實現(xiàn)儲氣庫建設技術攻關新突破。
針對油藏建庫問題，攻關團隊開展油藏建庫選址評價研究，篩選了一批庫址資源，開展油藏建庫配套技術攻關;針對水層和礦坑等新領域建庫問題，攻關團隊探索新技術；力爭取得新突破；針對復雜連通鹽穴老腔儲氣問題，攻關團隊研發(fā)多井型工藝與多儲氣空間利用技術。
此外，中國石油地下儲氣庫技術攻關團隊牽頭申報國家能源地下儲氣庫研發(fā)中心。該中心批準成立后，將著力打造我國儲氣庫原創(chuàng)技術研發(fā)策源地，在保障國內(nèi)天然氣安全平穩(wěn)供應、以科技支撐快速推進我國儲氣能力建設、解決復雜儲氣庫重大生產(chǎn)難題以及實現(xiàn)資源整合提升科技創(chuàng)新能力等方面，發(fā)揮積極的推動作用。
