馬守鋒 韓月卿 范春 孟雷 張梅 幸雨

摘 要：隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人類(lèi)對(duì)天然氣使用需求的日益增加，歐美國(guó)家不斷加快儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)力度。近年來(lái)，我國(guó)亦在加快推動(dòng)儲(chǔ)氣能力建設(shè)，儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)進(jìn)入了“黃金發(fā)展時(shí)期 ”。本文分析了國(guó)內(nèi)外儲(chǔ)氣庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀，并對(duì)油氣藏型儲(chǔ)氣庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建的必要性進(jìn)行了充分論證，結(jié)合實(shí)際建立了油氣藏型儲(chǔ)氣庫(kù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，提出了標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)劃方向，高標(biāo)準(zhǔn)助力儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)加速駛?cè)搿翱燔?chē)道”。

關(guān)鍵詞：油氣藏，儲(chǔ)氣庫(kù)，標(biāo)準(zhǔn)體系，儲(chǔ)氣能力

隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)天然氣的需求在快速增長(zhǎng)。全球10%左右的天然氣用氣量由地下儲(chǔ)氣庫(kù)供應(yīng)，西歐國(guó)家和俄羅斯分別達(dá)到20%、30%。國(guó)外儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)起步較早，1915年加拿大利用枯竭氣藏建成世界上第一座地下儲(chǔ)氣庫(kù)，1916年美國(guó)利用枯竭氣田建立了美國(guó)第一座地下儲(chǔ)氣庫(kù)。地下儲(chǔ)氣庫(kù)具有儲(chǔ)氣量大、安全系數(shù)高、經(jīng)濟(jì)效益好、隱蔽性好的優(yōu)點(diǎn)，有利于增強(qiáng)儲(chǔ)氣調(diào)峰及應(yīng)急供氣能力，具有重大的戰(zhàn)略儲(chǔ)備意義。就國(guó)際上儲(chǔ)氣庫(kù)發(fā)展趨勢(shì)看，歐美國(guó)家正在不斷加大儲(chǔ)氣庫(kù)的建設(shè)力度，增大儲(chǔ)氣量。

我國(guó)地下儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)起步較晚，從20世紀(jì)90年代開(kāi)始儲(chǔ)氣庫(kù)在國(guó)內(nèi)正式開(kāi)工建設(shè)和運(yùn)營(yíng)[1]，尤其是2010年以來(lái)建庫(kù)工程全面提速[2]。全球儲(chǔ)氣庫(kù)主要包括：枯竭油氣藏儲(chǔ)氣庫(kù)、含水層儲(chǔ)氣庫(kù)、鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)、廢棄礦坑儲(chǔ)氣庫(kù)4種類(lèi)型，其中油氣藏型儲(chǔ)氣庫(kù)工作氣量占81%；我國(guó)地下儲(chǔ)氣庫(kù)主要采用油氣藏和鹽穴建庫(kù)，其中油氣藏型儲(chǔ)氣庫(kù)工作氣量占90%以上。

1 標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀分析

1.1 國(guó)外儲(chǔ)氣庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)分析

經(jīng)調(diào)研，歐美地下儲(chǔ)氣庫(kù)發(fā)達(dá)國(guó)家較重視儲(chǔ)氣庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，在多年的研究和實(shí)踐中，結(jié)合實(shí)際情況，制定了地下儲(chǔ)氣庫(kù)設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

（1）API（美國(guó)石油協(xié)會(huì)）發(fā)布了API RP1114-2013《地儲(chǔ)庫(kù)的設(shè)計(jì)推薦實(shí)施規(guī)程》，主要對(duì)新建地下儲(chǔ)氣庫(kù)的選址、建造、測(cè)試和投產(chǎn)、報(bào)廢等方面進(jìn)行了規(guī)范；API RP 1170-2015《鹽穴地下儲(chǔ)氣庫(kù)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行》，對(duì)鹽穴地下儲(chǔ)氣庫(kù)存儲(chǔ)天然氣的功能方面提出了建議；API RP 1171-2015《枯竭油氣藏和含水層儲(chǔ)氣庫(kù)的功能完整性》，對(duì)兩種類(lèi)型儲(chǔ)氣庫(kù)的建設(shè)、維護(hù)、運(yùn)行、風(fēng)險(xiǎn)管理和完整性管理程序方面給出了建議。

（2） CSA（加拿大標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)）發(fā)布了CAN/CSA-Z341《碳?xì)浠衔锏叵聝?chǔ)庫(kù)》，分為3個(gè)部分：儲(chǔ)層型儲(chǔ)庫(kù)、鹽穴儲(chǔ)庫(kù)、礦洞儲(chǔ)庫(kù)。分別規(guī)定了3種類(lèi)型儲(chǔ)氣庫(kù)的設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行、維護(hù)、報(bào)廢和安全的最低要求，對(duì)井口、采油樹(shù)、地面設(shè)備、地下部分、監(jiān)測(cè)設(shè)備、控制和緊急停工安全設(shè)備提出了基本要求。

（3） CEN（歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)）發(fā)布了EN1918《天然氣供應(yīng)系統(tǒng)-地下儲(chǔ)氣庫(kù)》，作為通用的基本原則，規(guī)定了地下儲(chǔ)氣庫(kù)的設(shè)計(jì)、建造、測(cè)試、運(yùn)行和維護(hù)的基本要求，同時(shí)對(duì)地面設(shè)備、地下設(shè)備到井口進(jìn)行了規(guī)范。

經(jīng)分析，國(guó)外地下儲(chǔ)氣庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)較少，均為推薦做法，優(yōu)點(diǎn)是涉及的范圍全面、原則指導(dǎo)性強(qiáng)，提出了各個(gè)階段的原則性要求；缺點(diǎn)是沒(méi)有細(xì)致的專(zhuān)業(yè)劃分和缺乏細(xì)化的專(zhuān)項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)[3]。

1.2 國(guó)內(nèi)儲(chǔ)氣庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)分析

隨著20多年我國(guó)儲(chǔ)氣庫(kù)業(yè)務(wù)的發(fā)展，已形成完善的儲(chǔ)氣庫(kù)選址評(píng)價(jià)與建庫(kù)地質(zhì)設(shè)計(jì)、超低壓地層交變載荷工況鉆完井、高壓大規(guī)模儲(chǔ)氣庫(kù)地面核心技術(shù)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與控制、層狀鹽巖建庫(kù)高效造腔等5大關(guān)鍵核心技術(shù)[4]，儲(chǔ)氣庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)化工作逐步規(guī)范化。目前已發(fā)布儲(chǔ)氣庫(kù)相關(guān)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)20項(xiàng)，主要涉及儲(chǔ)氣庫(kù)設(shè)計(jì)、安全、注采井修井、選井、評(píng)價(jià)及運(yùn)行等，其中適用于兩種及以上類(lèi)型儲(chǔ)氣庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)7項(xiàng)、油氣藏9項(xiàng)（其中油氣藏4項(xiàng)、只適用于氣藏的5項(xiàng)）、鹽穴4項(xiàng)，詳見(jiàn)表1。

近年來(lái)，我國(guó)不斷完善儲(chǔ)氣庫(kù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，消化和吸收儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的研究成果及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，規(guī)范、指導(dǎo)儲(chǔ)氣庫(kù)的高質(zhì)量建設(shè)，但在儲(chǔ)氣庫(kù)監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)、運(yùn)行維護(hù)等方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不夠健全。

2 標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建的必要性

目前，我國(guó)天然氣行業(yè)處于快速發(fā)展的起步階段，隨著天然氣使用需求的日益增加，儲(chǔ)氣庫(kù)作為不可缺少的配套工程，必將呈“井噴式”增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。由于優(yōu)質(zhì)大型儲(chǔ)氣庫(kù)庫(kù)址資源缺乏、規(guī)模選址難度大、有些枯竭氣田改建儲(chǔ)氣庫(kù)時(shí)鉆井難度大、建設(shè)周期長(zhǎng)、建設(shè)投資大，同時(shí)儲(chǔ)氣庫(kù)數(shù)量多，儲(chǔ)集層類(lèi)型多，如何科學(xué)合理設(shè)計(jì)、高效開(kāi)發(fā)建設(shè)及優(yōu)化運(yùn)行是擺在我們面前的重要難題。

因此在儲(chǔ)氣庫(kù)選址、方案論證、設(shè)計(jì)及施工等各個(gè)階段，急需系統(tǒng)配套的系列標(biāo)準(zhǔn)作為技術(shù)支撐，便于安全、有效規(guī)范儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)及運(yùn)維，進(jìn)一步提高儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)水平，增大儲(chǔ)氣量，滿足儲(chǔ)氣庫(kù)業(yè)務(wù)發(fā)展的需要和技術(shù)需求，支撐和引領(lǐng)儲(chǔ)氣庫(kù)業(yè)務(wù)科學(xué)、規(guī)范、可持續(xù)發(fā)展。為此，可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建，完善體制機(jī)制、突破關(guān)鍵技術(shù)、優(yōu)化技術(shù)參數(shù)和施工工藝，系統(tǒng)全面地指導(dǎo)儲(chǔ)氣庫(kù)的建設(shè)及運(yùn)維，為打造優(yōu)質(zhì)高效建設(shè)工程，提供良好的標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)和標(biāo)準(zhǔn)支撐。

3 油氣藏型儲(chǔ)氣庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建

以華北地區(qū)最大的儲(chǔ)氣庫(kù)群為例。中原油田地理位置優(yōu)越、周邊管網(wǎng)完善，歷經(jīng)40余年的勘探開(kāi)發(fā)，部分區(qū)塊進(jìn)入開(kāi)發(fā)后期，地下形成了封閉性良好的油氣儲(chǔ)集空間，具備了建設(shè)儲(chǔ)氣庫(kù)的條件，華北最大天然氣地下儲(chǔ)氣庫(kù)群——中原儲(chǔ)氣庫(kù)群規(guī)模增至10座，均為油氣藏型儲(chǔ)氣庫(kù)。經(jīng)過(guò)儲(chǔ)氣庫(kù)的設(shè)計(jì)與建設(shè)實(shí)踐，形成了一套低滲復(fù)雜斷塊油氣藏型儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)運(yùn)行技術(shù)體系，在工藝技術(shù)方面，形成了老井處置、新井投產(chǎn)、儲(chǔ)層保護(hù)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等多項(xiàng)成熟技術(shù)。

在充分認(rèn)識(shí)儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)分析、研究國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，形成一套適合油氣藏型儲(chǔ)氣庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)體系，滿足儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)和高效運(yùn)行的需要。

3.1 構(gòu)建原則

（1） 重點(diǎn)突出。突出油氣藏型儲(chǔ)氣庫(kù)特色，注重與各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合，貫徹地上地下工程一體化理念，技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，兼具系統(tǒng)性和針對(duì)性。

（2）科學(xué)先進(jìn)。積極采用國(guó)際國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，密切跟蹤儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)領(lǐng)域的新技術(shù)、新工藝，增強(qiáng)體系的前瞻性和可操作性。

（3） 實(shí)際適用。覆蓋儲(chǔ)氣庫(kù)“設(shè)計(jì)—注氣—采氣”全過(guò)程，體現(xiàn)油氣藏型儲(chǔ)氣庫(kù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，統(tǒng)籌規(guī)劃，注重實(shí)用，有利于規(guī)范油氣藏型儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)和生產(chǎn)運(yùn)行管理，提升整體效益。

3.2 建立標(biāo)準(zhǔn)體系

以油氣藏型儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)和運(yùn)維為核心，圍繞“建設(shè)的整個(gè)流程、輸入氣到應(yīng)急供氣”，構(gòu)建覆蓋油氣藏型儲(chǔ)氣庫(kù)全生命周期的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，體系結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

通過(guò)梳理現(xiàn)有相關(guān)的各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，分析其適用性、協(xié)調(diào)性及技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，采取最佳優(yōu)選和整合的方案，確定納入體系的標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 標(biāo)準(zhǔn)化可行性分析

為進(jìn)一步滿足儲(chǔ)氣庫(kù)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)和安全管理的需要，發(fā)揮調(diào)峰能力、突破關(guān)鍵技術(shù)、強(qiáng)化科技創(chuàng)新，開(kāi)展儲(chǔ)氣庫(kù)圈閉動(dòng)態(tài)密封性、儲(chǔ)氣庫(kù)高效注采方案等領(lǐng)域的儲(chǔ)氣庫(kù)地質(zhì)與工程技術(shù)研究，深化氣頂建庫(kù)對(duì)油藏開(kāi)發(fā)影響的認(rèn)識(shí)，探尋儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)與油藏開(kāi)發(fā)兼顧的技術(shù)路線；開(kāi)展鉆完井工程技術(shù)研究，優(yōu)化鉆完井工藝，優(yōu)選適合的鉆井助劑，探尋高效環(huán)保、配伍性好的鉆井助劑產(chǎn)品體系技術(shù)路線；開(kāi)展老井利用工程技術(shù)研究，按照井筒內(nèi)外、層間不竄漏的原則，做到老井利用最大化，探尋地上地下工程一體化系統(tǒng)先導(dǎo)技術(shù)體系路線。對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化可行性分析，分析其先進(jìn)性、成熟性、適時(shí)性，支撐和引領(lǐng)儲(chǔ)氣庫(kù)業(yè)務(wù)科學(xué)、規(guī)范、可持續(xù)發(fā)展。

3.4 標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)劃項(xiàng)目的提出

通過(guò)體系的構(gòu)建，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，將建設(shè)中的特色技術(shù)、科技成果及管理經(jīng)驗(yàn)，固化或轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)，形成可復(fù)制、可傳承、適合儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)的技術(shù)規(guī)范，并加以實(shí)施運(yùn)用，滿足儲(chǔ)氣庫(kù)安全高效運(yùn)行的需要，規(guī)劃項(xiàng)目見(jiàn)表2。

3.5 體系的構(gòu)成分析

通過(guò)對(duì)現(xiàn)有各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的研究、整合和優(yōu)化，構(gòu)建系統(tǒng)、協(xié)調(diào)、配套、適應(yīng)發(fā)展需要的油氣藏型儲(chǔ)氣庫(kù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。體系中各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)成見(jiàn)圖2，應(yīng)有標(biāo)準(zhǔn)在門(mén)類(lèi)中所占比重見(jiàn)圖3。

4 結(jié)論及認(rèn)識(shí)

儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)、運(yùn)維與油氣田勘探開(kāi)發(fā)存在較大差異。隨著油氣藏型儲(chǔ)氣庫(kù)規(guī)?；ㄔO(shè)的飛速發(fā)展和推進(jìn)，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)重滯后，不能滿足實(shí)際工作的需求。油氣藏型儲(chǔ)氣庫(kù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的建立，為儲(chǔ)氣庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)化長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和標(biāo)準(zhǔn)編制提供了技術(shù)依據(jù)。充分挖掘油氣田開(kāi)發(fā)到中后期的氣藏和枯竭型油氣藏的剩余價(jià)值，優(yōu)化工藝參數(shù)、提升新井部署質(zhì)量、優(yōu)化施工方案，提升儲(chǔ)氣能力，通過(guò)研究和標(biāo)準(zhǔn)化分析將其固化為標(biāo)準(zhǔn)并加以實(shí)施應(yīng)用，引領(lǐng)油氣藏型儲(chǔ)氣庫(kù)高標(biāo)準(zhǔn)高質(zhì)量發(fā)展，對(duì)促進(jìn)儲(chǔ)氣庫(kù)安全高效運(yùn)行、提升調(diào)峰能力具有重要意義。

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