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找技术 >特大型枯竭砂岩气藏改建储气库注采关键技术及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
21世纪以来,天然气作为清洁能源的地位日益突出。习近平总书记近年提出了关于建立完善天然气产供储销体系的重要指示。河南省响应国家能源整体规划要求,印发了《河南省天然气储气设施建设规划》,提出了着力构建以文23储气库等为基础的多层次储气体系,保障天然气安全稳定供应。枯竭砂岩气藏改建储气库成为国际上公认的最常用、最经济的建设方式,中原油田多个枯竭气藏具备改建储气库得天独厚的条件。文23、文96储气库位于中原腹地,周边管网配套完善,库容可达104亿方,为中国中东部最大的储气库,系国家“十三五”重点建设工程。经过近十年的攻关及应用,解决了文23、文96储气库低压储层保护、多裂缝井筒封堵、管柱长效密封、全面安全监控等方面的技术难题,形成了特大型枯竭砂岩气藏改建储气库注采工程关键技术,实现了工业化应用。主要创新点如下:1、创新形成了巨厚层、严重漏失井投产储层保护技术,实现61口井一次性投产作业成功,最高日注气量达1700万方。创新应用注采井限压高效氮气气举快速返排工艺,井筒进入地层的液体量减少40%以上,显著降低了对储层的不可逆伤害;首次在储气库应用后效射孔工艺,替代聚能射孔工艺,实现长井段大跨度负压气层一次性射孔成功;建立了储层-井筒-井口三位一体注采系统模型,创新形成了单井-气库二级调配优化控制技术,优化气库的最大注采能力和应急调峰能力,实现最大调峰气量3000万方/天。2、创新形成了巨厚层长井段、负压多裂缝井筒封堵技术。建立了储气库钻遇井窜漏影响因素模糊数学评价方法,系统定量评估了全部钻遇井钻井、地质、井况、气库安全等四方面共18项窜漏因素。创新研发耐高温缓膨、自愈合气密封堵剂体系,替代了气井封堵常规使用的超细水泥体系,实现井筒长效密封。首次创新应用一段一调整的多段塞实时动态挤堵工艺,44口老井一次性封堵成功,至今未发生泄漏。3、设计了耐高压、高密封性能、长效安全注采管柱。建立模拟氢气、二氧化碳、高矿化水共存高压交变载荷工况条件下管材评价模型,确保完井管柱耐腐蚀、气密封新能,首次设计应用了具有扶正减磨及双坐落功能的注采完井管柱,提出了不同产能区、不同管径的流量控制要求,实现了注采管柱的高强度密封性能及安全控制,单井日注气量120万方。4、建立了储气库断层、井筒、井口立体实时全过程安全监控系统;应用永置式监测技术,建立了不同边界试井曲线模型,实现了不渗透边界以及气水动态边界压力特征识别;注采井采用地面和井下安全阀两级关断自动控制系统,井口配套多级套管压力传感器采集数据,封堵井井口安装压力无线远传系统,实现井口自动监控、传输、逻辑关断报警功能,为气库安全高效运行提供技术支撑。授权发明专利3件,授权实用新型专利4件,制订企业标准2项,发表论文10篇。截止2020年4月1日,文23储气库累计注气34.15亿方,累计采气1.57亿方。该项目成果的应用,科学指导了特大型百亿储气库的建设及安全运行,为实现河南省天然气产供储销产业健康有序安全可持续发展作出了重要贡献。
大口径、大容量高压气地下储气井
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
技术投资分析:采用航空材料工艺,生产大口径高压容器和高压气储气井,使用旋挖钻孔等地下深基础工程技术建设天然气、液化石油气、化学危险品地下储气库。是储量最大、安全性最高,综合成本最低的储气库工程技术。技术的应用领域前景分析:用于城市天然气、液化石油气储存、调峰。发展燃气地区均需建储气库。国家已立项,项目超过400亿元,市场需求超过千亿元,规划年产值21亿元,年利润6.3亿元。效益分析:年产值21亿元,年利润6.3亿元。厂房条件建议:无备注:无
压缩空气储能电站高压密封地下储气库建设关键技术研究与产业化推广
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项课题着重研究了压气蓄能电站地下储气库建设的关键技术问题,针对压缩空气蓄能电站高压密封地下储气库建设选址、稳定性评价、密封层材料及衬砌结构设计以及气密性检测、监测等关键技术问题,采用理论分析、室内试验、原位模型试验与数值模拟分析相结合的手段进行了全面深入研究,率先在国内开展了浅埋地下高压储气库模型试验,最大试验压力高达10MPa,提出了地下高压储气库建造的施工工艺,该项课题研究成果丰富,且可大大降低工程造价、降低安全风险,社会效益
特大型枯竭砂岩气藏改建储气库注采工程关键技术及工业化应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
21世纪以来,天然气作为清洁能源的地位日益突出。习近平总书记近年提出了关于建立完善天然气产供储销体系的重要指示。河南省响应国家能源整体规划要求,印发了《河南省天然气储气设施建设规划》,提出了着力构建以文23储气库等为基础的多层次储气体系,保障天然气安全稳定供应。枯竭砂岩气藏改建储气库成为目前国际上公认的最常用、最经济的建设方式,而中原油田多个枯竭气藏具备改建储气库的条件。 其中文23储气库位于中原腹地,建库资源丰富,周边管网配套完善,库容可达104亿方,目前为我国中东部最大的储气库,系国家“十三五”重点建设工程。经过近十年的攻关及应用,解决了文23储气库低压储层保护、多裂缝井筒封堵、管柱长效密封、全面安全监控等方面的技术难题,形成了特大型枯竭砂岩气藏改建储气库注采工程关键技术,实现了工业化应用。主要创新点如下: (1)创新形成了巨厚层、严重漏失井投产储层保护技术,实现61口井一次性投产作业成功,最高日注气量达1700万方。创新应用注采井限压高效氮气气举快速返排工艺,井筒进入地层的液体量减少40%以上,显著降低了对储层的不可逆伤害;首次在储气库应用后效射孔工艺,实现长井段大跨度负压气层一次性射孔成功;建立了储层-井筒-井口三位一体注采系统模型,创新形成了单井-气库二级调配优化控制技术,优化气库的最大注采能力和应急调峰能力,实现最大调峰气量3000万方/天。 (2)创新形成了巨厚层长井段、负压多裂缝井筒封堵技术。建立了储气库钻遇井窜漏影响因素模糊数学评价方法,评价了全部钻遇井射孔层、套管、固井质量等窜漏因素。创新研发耐高温缓膨、自愈合气密封堵剂体系,替代了气井封堵常规的超细水泥体系,实现井筒长效密封。首次采用一段一调整的多段塞实时动态挤堵工艺,44口老井一次性封堵成功,至今未发生泄漏。 (3)设计了耐高压、高密封性能、长效安全注采管柱。在H2、CO2、高矿化水共存高压工况条件下,应用了13Cr-110S管材,首次设计应用了具有扶正减磨及双坐落功能的注采完井管柱,提出了不同产能区、不同管径的流量控制要求,在单井日注气量高达100万方时,实现了注采管柱的高强度密封性能及安全控制。 (4)建立了储气库断层、井筒、井口立体实时全过程安全监控系统;应用永置式监测技术,建立了不同边界试井曲线模型,实现了不渗透边界以及气水动态边界压力特征识别;注采井采用地面和井下安全阀两级关断自动控制系统,井口配套多级套管压力传感器采集数据,封堵井井口安装压力无线远传系统,实现井口自动监控、传输、逻辑关断报警功能,为气库安全高效运行提供技术支撑。 共授权发明专利3项,授权实用新型专利4项,制订企业标准4项,发表论文10篇。截止2020年4月1日,文23储气库累计注气34.15亿方,累计采气1.57亿方。该项目成果的应用,科学指导了文23储气库的建设,保障了储气库安全高效运行,为实现河南省天然气产供储销产业健康有序安全可持续发展作出了贡献。
盐穴储气库地下形态控制技术
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
油气资源作为一种战略资源,不仅关系到国家经济的可持续发展和社会的稳定,还会对世界的经济格局和政治、军事形势也会产生深远的影响。地下盐穴储气库在战略能源储备以及和平时期的能源调峰方面不可替代的突出优势引起了世界各国的重视。作为西气东输工程的配套工程一地下盐穴储气库的建造,主要用于解决由于季节、气候变化造成的不平衡调峰以及管道意外故障的应急供气。我国盐穴储气库建库地质条件复杂,具有岩盐品味差、厚度薄、多夹层等特点,导致造腔周期及造腔形态设计指标与实际相差较大,使得建立的地下盐穴储气库难以满足要求。团队针对我国盐穴储气库建设面临造腔速度慢、成效效率低、形态难以控制,国外造腔理论、数值模拟手段和工艺体系无法满足我国层状岩盐建库及造腔的需要等难题,开展了多夹层岩盐水溶造腔机理与数值模拟研究,进一步完善多夹层盐穴储气库水溶造腔机理,建立了不同地质特征、不同造腔方式等多因素耦合条件下盐腔水溶造腔数学模型,初步形成了适用于我国岩盐地质特点的水溶造腔数值模拟技术和软件。
呼图壁气田储气库钻完井技术研究与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
该项目针对新疆呼图壁储气库因山前高地应力、强水敏性地层造成的井眼严重失稳、机械钻速低、“井筒完整性”要求的高井身质量、固井质量等难题,通过开展PDC钻头个性化设计、螺杆+PDC钻头、垂直钻井系统试验,井身质量得到有效控制,整体机械钻速提高106%;通过开展地层岩性特性研究、钻井液体系优选、配套技术措施优化,井眼稳定得到有效控制,钻井事故复杂时率0.97%;通过开展地层承压试验、模拟下套管试验、水泥浆体系优选、浆柱结构设计,套管安全下入、水泥返高、水泥石强度全面达到要求,固井质量合格率100%,“井筒完整性”与“储气库完整性”得到保证,并研究形成了一套适合呼图壁气田储气库各层次钻完井安全高质的工艺技术。项目主要创新点:针对性的PDC钻头个性化设计,地层适应性强,解决了安集海河组复杂地层提速与安全矛盾;突破高密度钻井液体系“少聚多磺”的传统理念,解决了三种不同体系、不同密度钻井液体系间的自由转换,现场操作性与连续性强;研究出一套适合于呼图壁储气库的固完井技术,形成了大尺寸套管固井井眼清洁、套管安全下入、钻井液与水泥浆的有效替换、套管的有效居中、大温差水泥浆强度发挥、弹性水泥早期强度发挥等技术,各层次固井质量合格率100%,盖层技术套管固井,平均优质率达到71.43%,优质井段都大于80%,确保了储气库气层气窜其它地层的安全。主要技术经济指标:钻井工程方面:井身质量达到了储气库井各项技术指标:杜绝了返工进尺、报废井眼;钻井提速106%。固井工程方面:固井质量合格率100%;常规水泥石性能:24hr强度>19.5MPa;72h>32.5MPa。弹性水泥石性能:24hr强度>19.5MPa;72h>33MPa,杨氏模量≤4000MPa,膨胀率≤0.5%,水泥石渗透率≤0.05×10'-3μm'2。应用推广及经济效益情况:2012年-2013年在28口井进行了钻井现场试验与推广应用,共节约费用6560.18万元,经济效益显著。该配套技术方案现场应用可靠性高,保障工程质量,费用较低,推广应用前景广阔。
复杂地质条件下层状盐岩储气库建设技术与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项目属于能源学科中的石油、天然气储存与运输领域。传统的盐矿水溶开采以采盐为目的,粗放式开采,不以造腔为目的,不考虑腔体的形状,但盐穴形状对于稳定性至关重要,理想的腔体形状是盐穴储库可用的前提。在水溶造腔领域,中国毫无经验,也无可用的研究手段;同时,中国层状盐岩地质条件复杂,广泛存在巨厚夹层、倾斜夹层、高杂质盐层,还遇到了微渗夹层,解决这些复杂地层带来的难题,是储气库大规模建设的关键。针对上述重大科技难题,项目组历时十多年,采用室内试验、数值模拟及现场试验等方法开展研究,取得如下创新成果:1)巨厚夹层制约了储气库的设计高度。提出了巨厚夹层安全有序垮塌的系列控制技术,突破了巨厚夹层对建库规模的制约,研发出超深地层超大储气库建库技术。该技术已用于潜江储气库,储气库高度由117m增加到了256m,单腔容积从15万方增加到35万方。2)倾斜夹层及杂质分布不均容易导致畸形腔的出现,影响储气库的安全稳定。建立了气卤界面深度-压力-流量计算模型,研发出以天然气为阻溶剂的畸形腔修复技术,该技术可以边储气边造腔,并对畸形腔进行修复,在中石油金坛成功修复畸形腔,扩容1.4万方。3)微渗夹层是盐岩储库建设之路上的拦路虎,处理不好将会导致整个储气库项目的失败。自主研发了层状盐岩重结晶设备,建立了人造复合岩心重结晶及渗透率测试的整套方法,形成了重结晶和超细水泥联合封堵技术。该技术已经用于中石化金坛储气库微渗层的封堵,使得金坛储气库顺利实施。4)为了提高储库建腔效率,定义了建腔效率的概念,建立了层状盐岩储气库建腔效率评价体系,提出了高效建腔的动态设计方法,形成了层状盐岩高效造腔技术。该技术已用于金坛、潜江储气库,造腔效率提高20%,经济成本降低10%。授权发明专利6项,软件登记9项,出版专著1部,编写技术规范1部,发表相关学术论文100余篇。成果已在湖北潜江、江苏金坛等盐穴储库得到应用,使中国盐穴水溶造腔技术达到国际领先水平。该系列技术可推广到储油库、压气蓄能等盐穴造腔工程之中。
超深潜山气藏型储气库建设运行关键技术及工业化应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
项目所属技术领域:油气田井开发工程2010年以前京津冀地区由于地下储气库少、“产供储销”体系不健全,连年引发气荒。加快储气库建设,形成完整天然气产业链、保障能源安全,已成为国家重大战略。为此,国家财政于2010年投资建设了河北省重点工程-苏桥储气库群(冀重办证【2012】第0028号)。国外储气库普遍构造简单、储层高渗、埋深小于1500米,按此京津冀地区几乎无库可选。经过充分的科学论证,地处京津冀中心地区、持续生产30多年的苏桥气藏在地质构造上符合建库要求,但部分储层埋藏深(5000m)、温度高(156℃),且原始气藏含有Hsub2/subS、COsub2/sub等腐蚀性气体。国内外已形成的储气库建设与运行配套技术,并不适应于如此地质条件复杂、高温、高压、超深的储气库,并且苏桥储气库群毗邻首都、人口稠密,安全风险大。因此,需要针对这些特点和周期性大流量强注强采交变载荷的特殊工况进行研究,形成一套涵盖方案设计、钻完井、风险预警与评估等建设运行全过程的配套技术来科学指导苏桥储气库高效建设与运行。经过多年持续攻关,取得超深潜山气藏型储气库建设运行关键技术的突破,建成年10亿立方米调峰能力,强化了京津冀地区天然气产业链“储”的环节。通过多专业联合攻关取得创新点如下: 1、创新揭示强非均质性、强底水气藏型储气库气水交互带注采渗流机理,创建了复杂流体条件下库容动用理论及优化设计方法,解决了国外方法设计无法实现储气空间高效动用的难题,库容参数设计误差由国外方法的24%降低到5%; 2、发明了水泥气体膨胀剂、抗200℃纳米防塌膨胀水泥浆,改进了超低压地层堵漏产品,研制了超深超高温储气库用注采管柱,解决了此前的工程技术无法满足深层井筒长期密封性、大压差防漏、高速交变载荷下注采的难题,保障了世界最深(5399m)储气库井安全钻井及高速生产;3、创建了断裂系统复杂储气构造周期注采物理模型,强注强采条件下注采管柱失效机理,形成了地质-井筒-地面“三位一体”的长期运行风险预警与管控体系,实现零事故安全运行七个注采周期。共获授权专利6件(发明专利2件)、软件著作权2项,制定标准1项,论文14篇。 该成果指导了世界上最深、建设难度最大苏桥储气库群建设与运行,使中国成为深层复杂储气库建库技术引领者,建成年10亿立方米调峰能力。近年来累计注气35.15亿立方米,采气20.30亿立方米,日调峰能力达到942万立方米,累计销售收入51.50亿元;累计替代标准燃煤262万吨、减排二氧化碳655万吨;成果实施后对该地区低碳清洁发展、环境品质提升、国民经济繁荣提供了巨大的助力,惠及京津冀地区1.1亿人口。对落实习总书记关于加强“产供储销”体系建设重要批示、实现京津冀地区调峰储气规划目标、带动资源型城市创新转型起重大支撑作用。
一种用于储气库的注采分配计量结构
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本实用新型公开了一种注采分配计量结构,尤其是公开了一种用于储气库的注采分配计量结构,属于天然气注采设备制造技术领域。 提供一种结构简单、安装操作方便,能有效提高安装质量的用于储气库的注采分配计量结构。 所述注采分配计量结构包括相互连通的计量汇管组件和采气汇管组件,所述注采分配计量结构还包括橇体装置,所述计量汇管组件和采气汇管组件均集成在所述的橇体装置上。
大港储气库扩容提效技术研究与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
1、主要技术成果 完成板深37改建储气库可行性方案研究,应用建立的油藏改建储气库渗流仿真实验及评价方法,解决了板深油藏库容设计问题;应用库容量与压力联动设计技术,对板深37气库库容量进行了设计;应用建立的油井产能评价技术,对油藏部位产气能力进行了预测;应用采气量~调峰量~气井数三元耦合技术,对气库合理井数进行了设计。最终设计板深37气层库容量6亿方,工作气3.0亿方,油层库容2.6亿方,工作气量1.0亿方,合计改建后气库库容8.6亿方,工作气4.0亿方,设计新钻水平井2口,大斜度井10口,气库运行压力18-42MPa,气井采气能力15-30万方/天,日调峰气240-480万方,原油采收率可提高13.7%。 完成驴驹河储气库初步设计方案,设计库容量5.70亿方,工作气量3.0亿方,设计新钻井9口,针对断层多、断块小,为防止应力集中激活断层,设计井点距离断层100m以上;针对薄气层、多层叠置特点,确定井型为8口定向井,1口大斜度井河库5井;针对纵向多层特点,设计光纤传导监测分层温度、压力;针对高低压频繁工况、断层多易破坏的风险,设计微地震监测断层、盖层封闭性。 板中北储气库应用库容量与压力联动设计技术、水体扩容评价技术、储气库库容动态诊断技术,核定有效库容20.8亿方,比原设计减少库容8.44亿方。应用运行仿真与采气井数耦合技术、含水气井产量计算方法、计算储气库需要采气井23口,扣除已有15口正常采气井,需要补钻含水气井9口。工作气量由6.66亿方增加到8.7亿方,预计5年达标。 板828储气库同理计算库容量4.4亿方、工作气量1.8亿方。比原设计(4.69\2.57)分别减少0.29、0.77亿方。 2、项目依托工程 项目研究4个方案均依托股份公司储气库运行计划,目前驴驹河储气库已进入整体实施阶段。板中北储气库、板828储气库已通过股份公司评审准备进入实施。板深37库也通过油田公司评审。 3、科技成果创新、应用情况及前景评价、经济与社会效益等 创新成果:建立了油藏改建储气库渗流仿真实验及评价方法;库容量与压力联动设计技术;采气量~调峰量~气井数三元耦合技术;地层~井型~井筒一体化设计技术;含水气井产能修正技术;油井产能评价技术;水体扩容评价技术;储气库库容动态诊断技术;储气库调整优化技术等9项技术。 本次研究成果形成的9项创新技术均处于国内领先水平,应用前景十分广阔,具有很大的推广应用价值,可以解决储气库设计研究中存在的普遍问题,社会与经济效益十分明显。
找到10项技术成果数据。
找技术 >特大型枯竭砂岩气藏改建储气库注采关键技术及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
21世纪以来,天然气作为清洁能源的地位日益突出。习近平总书记近年提出了关于建立完善天然气产供储销体系的重要指示。河南省响应国家能源整体规划要求,印发了《河南省天然气储气设施建设规划》,提出了着力构建以文23储气库等为基础的多层次储气体系,保障天然气安全稳定供应。枯竭砂岩气藏改建储气库成为国际上公认的最常用、最经济的建设方式,中原油田多个枯竭气藏具备改建储气库得天独厚的条件。文23、文96储气库位于中原腹地,周边管网配套完善,库容可达104亿方,为中国中东部最大的储气库,系国家“十三五”重点建设工程。经过近十年的攻关及应用,解决了文23、文96储气库低压储层保护、多裂缝井筒封堵、管柱长效密封、全面安全监控等方面的技术难题,形成了特大型枯竭砂岩气藏改建储气库注采工程关键技术,实现了工业化应用。主要创新点如下:1、创新形成了巨厚层、严重漏失井投产储层保护技术,实现61口井一次性投产作业成功,最高日注气量达1700万方。创新应用注采井限压高效氮气气举快速返排工艺,井筒进入地层的液体量减少40%以上,显著降低了对储层的不可逆伤害;首次在储气库应用后效射孔工艺,替代聚能射孔工艺,实现长井段大跨度负压气层一次性射孔成功;建立了储层-井筒-井口三位一体注采系统模型,创新形成了单井-气库二级调配优化控制技术,优化气库的最大注采能力和应急调峰能力,实现最大调峰气量3000万方/天。2、创新形成了巨厚层长井段、负压多裂缝井筒封堵技术。建立了储气库钻遇井窜漏影响因素模糊数学评价方法,系统定量评估了全部钻遇井钻井、地质、井况、气库安全等四方面共18项窜漏因素。创新研发耐高温缓膨、自愈合气密封堵剂体系,替代了气井封堵常规使用的超细水泥体系,实现井筒长效密封。首次创新应用一段一调整的多段塞实时动态挤堵工艺,44口老井一次性封堵成功,至今未发生泄漏。3、设计了耐高压、高密封性能、长效安全注采管柱。建立模拟氢气、二氧化碳、高矿化水共存高压交变载荷工况条件下管材评价模型,确保完井管柱耐腐蚀、气密封新能,首次设计应用了具有扶正减磨及双坐落功能的注采完井管柱,提出了不同产能区、不同管径的流量控制要求,实现了注采管柱的高强度密封性能及安全控制,单井日注气量120万方。4、建立了储气库断层、井筒、井口立体实时全过程安全监控系统;应用永置式监测技术,建立了不同边界试井曲线模型,实现了不渗透边界以及气水动态边界压力特征识别;注采井采用地面和井下安全阀两级关断自动控制系统,井口配套多级套管压力传感器采集数据,封堵井井口安装压力无线远传系统,实现井口自动监控、传输、逻辑关断报警功能,为气库安全高效运行提供技术支撑。授权发明专利3件,授权实用新型专利4件,制订企业标准2项,发表论文10篇。截止2020年4月1日,文23储气库累计注气34.15亿方,累计采气1.57亿方。该项目成果的应用,科学指导了特大型百亿储气库的建设及安全运行,为实现河南省天然气产供储销产业健康有序安全可持续发展作出了重要贡献。
大口径、大容量高压气地下储气井
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
技术投资分析:采用航空材料工艺,生产大口径高压容器和高压气储气井,使用旋挖钻孔等地下深基础工程技术建设天然气、液化石油气、化学危险品地下储气库。是储量最大、安全性最高,综合成本最低的储气库工程技术。技术的应用领域前景分析:用于城市天然气、液化石油气储存、调峰。发展燃气地区均需建储气库。国家已立项,项目超过400亿元,市场需求超过千亿元,规划年产值21亿元,年利润6.3亿元。效益分析:年产值21亿元,年利润6.3亿元。厂房条件建议:无备注:无
压缩空气储能电站高压密封地下储气库建设关键技术研究与产业化推广
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项课题着重研究了压气蓄能电站地下储气库建设的关键技术问题,针对压缩空气蓄能电站高压密封地下储气库建设选址、稳定性评价、密封层材料及衬砌结构设计以及气密性检测、监测等关键技术问题,采用理论分析、室内试验、原位模型试验与数值模拟分析相结合的手段进行了全面深入研究,率先在国内开展了浅埋地下高压储气库模型试验,最大试验压力高达10MPa,提出了地下高压储气库建造的施工工艺,该项课题研究成果丰富,且可大大降低工程造价、降低安全风险,社会效益
特大型枯竭砂岩气藏改建储气库注采工程关键技术及工业化应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
21世纪以来,天然气作为清洁能源的地位日益突出。习近平总书记近年提出了关于建立完善天然气产供储销体系的重要指示。河南省响应国家能源整体规划要求,印发了《河南省天然气储气设施建设规划》,提出了着力构建以文23储气库等为基础的多层次储气体系,保障天然气安全稳定供应。枯竭砂岩气藏改建储气库成为目前国际上公认的最常用、最经济的建设方式,而中原油田多个枯竭气藏具备改建储气库的条件。 其中文23储气库位于中原腹地,建库资源丰富,周边管网配套完善,库容可达104亿方,目前为我国中东部最大的储气库,系国家“十三五”重点建设工程。经过近十年的攻关及应用,解决了文23储气库低压储层保护、多裂缝井筒封堵、管柱长效密封、全面安全监控等方面的技术难题,形成了特大型枯竭砂岩气藏改建储气库注采工程关键技术,实现了工业化应用。主要创新点如下: (1)创新形成了巨厚层、严重漏失井投产储层保护技术,实现61口井一次性投产作业成功,最高日注气量达1700万方。创新应用注采井限压高效氮气气举快速返排工艺,井筒进入地层的液体量减少40%以上,显著降低了对储层的不可逆伤害;首次在储气库应用后效射孔工艺,实现长井段大跨度负压气层一次性射孔成功;建立了储层-井筒-井口三位一体注采系统模型,创新形成了单井-气库二级调配优化控制技术,优化气库的最大注采能力和应急调峰能力,实现最大调峰气量3000万方/天。 (2)创新形成了巨厚层长井段、负压多裂缝井筒封堵技术。建立了储气库钻遇井窜漏影响因素模糊数学评价方法,评价了全部钻遇井射孔层、套管、固井质量等窜漏因素。创新研发耐高温缓膨、自愈合气密封堵剂体系,替代了气井封堵常规的超细水泥体系,实现井筒长效密封。首次采用一段一调整的多段塞实时动态挤堵工艺,44口老井一次性封堵成功,至今未发生泄漏。 (3)设计了耐高压、高密封性能、长效安全注采管柱。在H2、CO2、高矿化水共存高压工况条件下,应用了13Cr-110S管材,首次设计应用了具有扶正减磨及双坐落功能的注采完井管柱,提出了不同产能区、不同管径的流量控制要求,在单井日注气量高达100万方时,实现了注采管柱的高强度密封性能及安全控制。 (4)建立了储气库断层、井筒、井口立体实时全过程安全监控系统;应用永置式监测技术,建立了不同边界试井曲线模型,实现了不渗透边界以及气水动态边界压力特征识别;注采井采用地面和井下安全阀两级关断自动控制系统,井口配套多级套管压力传感器采集数据,封堵井井口安装压力无线远传系统,实现井口自动监控、传输、逻辑关断报警功能,为气库安全高效运行提供技术支撑。 共授权发明专利3项,授权实用新型专利4项,制订企业标准4项,发表论文10篇。截止2020年4月1日,文23储气库累计注气34.15亿方,累计采气1.57亿方。该项目成果的应用,科学指导了文23储气库的建设,保障了储气库安全高效运行,为实现河南省天然气产供储销产业健康有序安全可持续发展作出了贡献。
盐穴储气库地下形态控制技术
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
油气资源作为一种战略资源,不仅关系到国家经济的可持续发展和社会的稳定,还会对世界的经济格局和政治、军事形势也会产生深远的影响。地下盐穴储气库在战略能源储备以及和平时期的能源调峰方面不可替代的突出优势引起了世界各国的重视。作为西气东输工程的配套工程一地下盐穴储气库的建造,主要用于解决由于季节、气候变化造成的不平衡调峰以及管道意外故障的应急供气。我国盐穴储气库建库地质条件复杂,具有岩盐品味差、厚度薄、多夹层等特点,导致造腔周期及造腔形态设计指标与实际相差较大,使得建立的地下盐穴储气库难以满足要求。团队针对我国盐穴储气库建设面临造腔速度慢、成效效率低、形态难以控制,国外造腔理论、数值模拟手段和工艺体系无法满足我国层状岩盐建库及造腔的需要等难题,开展了多夹层岩盐水溶造腔机理与数值模拟研究,进一步完善多夹层盐穴储气库水溶造腔机理,建立了不同地质特征、不同造腔方式等多因素耦合条件下盐腔水溶造腔数学模型,初步形成了适用于我国岩盐地质特点的水溶造腔数值模拟技术和软件。
呼图壁气田储气库钻完井技术研究与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
该项目针对新疆呼图壁储气库因山前高地应力、强水敏性地层造成的井眼严重失稳、机械钻速低、“井筒完整性”要求的高井身质量、固井质量等难题,通过开展PDC钻头个性化设计、螺杆+PDC钻头、垂直钻井系统试验,井身质量得到有效控制,整体机械钻速提高106%;通过开展地层岩性特性研究、钻井液体系优选、配套技术措施优化,井眼稳定得到有效控制,钻井事故复杂时率0.97%;通过开展地层承压试验、模拟下套管试验、水泥浆体系优选、浆柱结构设计,套管安全下入、水泥返高、水泥石强度全面达到要求,固井质量合格率100%,“井筒完整性”与“储气库完整性”得到保证,并研究形成了一套适合呼图壁气田储气库各层次钻完井安全高质的工艺技术。项目主要创新点:针对性的PDC钻头个性化设计,地层适应性强,解决了安集海河组复杂地层提速与安全矛盾;突破高密度钻井液体系“少聚多磺”的传统理念,解决了三种不同体系、不同密度钻井液体系间的自由转换,现场操作性与连续性强;研究出一套适合于呼图壁储气库的固完井技术,形成了大尺寸套管固井井眼清洁、套管安全下入、钻井液与水泥浆的有效替换、套管的有效居中、大温差水泥浆强度发挥、弹性水泥早期强度发挥等技术,各层次固井质量合格率100%,盖层技术套管固井,平均优质率达到71.43%,优质井段都大于80%,确保了储气库气层气窜其它地层的安全。主要技术经济指标:钻井工程方面:井身质量达到了储气库井各项技术指标:杜绝了返工进尺、报废井眼;钻井提速106%。固井工程方面:固井质量合格率100%;常规水泥石性能:24hr强度>19.5MPa;72h>32.5MPa。弹性水泥石性能:24hr强度>19.5MPa;72h>33MPa,杨氏模量≤4000MPa,膨胀率≤0.5%,水泥石渗透率≤0.05×10'-3μm'2。应用推广及经济效益情况:2012年-2013年在28口井进行了钻井现场试验与推广应用,共节约费用6560.18万元,经济效益显著。该配套技术方案现场应用可靠性高,保障工程质量,费用较低,推广应用前景广阔。
复杂地质条件下层状盐岩储气库建设技术与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项目属于能源学科中的石油、天然气储存与运输领域。传统的盐矿水溶开采以采盐为目的,粗放式开采,不以造腔为目的,不考虑腔体的形状,但盐穴形状对于稳定性至关重要,理想的腔体形状是盐穴储库可用的前提。在水溶造腔领域,中国毫无经验,也无可用的研究手段;同时,中国层状盐岩地质条件复杂,广泛存在巨厚夹层、倾斜夹层、高杂质盐层,还遇到了微渗夹层,解决这些复杂地层带来的难题,是储气库大规模建设的关键。针对上述重大科技难题,项目组历时十多年,采用室内试验、数值模拟及现场试验等方法开展研究,取得如下创新成果:1)巨厚夹层制约了储气库的设计高度。提出了巨厚夹层安全有序垮塌的系列控制技术,突破了巨厚夹层对建库规模的制约,研发出超深地层超大储气库建库技术。该技术已用于潜江储气库,储气库高度由117m增加到了256m,单腔容积从15万方增加到35万方。2)倾斜夹层及杂质分布不均容易导致畸形腔的出现,影响储气库的安全稳定。建立了气卤界面深度-压力-流量计算模型,研发出以天然气为阻溶剂的畸形腔修复技术,该技术可以边储气边造腔,并对畸形腔进行修复,在中石油金坛成功修复畸形腔,扩容1.4万方。3)微渗夹层是盐岩储库建设之路上的拦路虎,处理不好将会导致整个储气库项目的失败。自主研发了层状盐岩重结晶设备,建立了人造复合岩心重结晶及渗透率测试的整套方法,形成了重结晶和超细水泥联合封堵技术。该技术已经用于中石化金坛储气库微渗层的封堵,使得金坛储气库顺利实施。4)为了提高储库建腔效率,定义了建腔效率的概念,建立了层状盐岩储气库建腔效率评价体系,提出了高效建腔的动态设计方法,形成了层状盐岩高效造腔技术。该技术已用于金坛、潜江储气库,造腔效率提高20%,经济成本降低10%。授权发明专利6项,软件登记9项,出版专著1部,编写技术规范1部,发表相关学术论文100余篇。成果已在湖北潜江、江苏金坛等盐穴储库得到应用,使中国盐穴水溶造腔技术达到国际领先水平。该系列技术可推广到储油库、压气蓄能等盐穴造腔工程之中。
超深潜山气藏型储气库建设运行关键技术及工业化应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
项目所属技术领域:油气田井开发工程2010年以前京津冀地区由于地下储气库少、“产供储销”体系不健全,连年引发气荒。加快储气库建设,形成完整天然气产业链、保障能源安全,已成为国家重大战略。为此,国家财政于2010年投资建设了河北省重点工程-苏桥储气库群(冀重办证【2012】第0028号)。国外储气库普遍构造简单、储层高渗、埋深小于1500米,按此京津冀地区几乎无库可选。经过充分的科学论证,地处京津冀中心地区、持续生产30多年的苏桥气藏在地质构造上符合建库要求,但部分储层埋藏深(5000m)、温度高(156℃),且原始气藏含有Hsub2/subS、COsub2/sub等腐蚀性气体。国内外已形成的储气库建设与运行配套技术,并不适应于如此地质条件复杂、高温、高压、超深的储气库,并且苏桥储气库群毗邻首都、人口稠密,安全风险大。因此,需要针对这些特点和周期性大流量强注强采交变载荷的特殊工况进行研究,形成一套涵盖方案设计、钻完井、风险预警与评估等建设运行全过程的配套技术来科学指导苏桥储气库高效建设与运行。经过多年持续攻关,取得超深潜山气藏型储气库建设运行关键技术的突破,建成年10亿立方米调峰能力,强化了京津冀地区天然气产业链“储”的环节。通过多专业联合攻关取得创新点如下: 1、创新揭示强非均质性、强底水气藏型储气库气水交互带注采渗流机理,创建了复杂流体条件下库容动用理论及优化设计方法,解决了国外方法设计无法实现储气空间高效动用的难题,库容参数设计误差由国外方法的24%降低到5%; 2、发明了水泥气体膨胀剂、抗200℃纳米防塌膨胀水泥浆,改进了超低压地层堵漏产品,研制了超深超高温储气库用注采管柱,解决了此前的工程技术无法满足深层井筒长期密封性、大压差防漏、高速交变载荷下注采的难题,保障了世界最深(5399m)储气库井安全钻井及高速生产;3、创建了断裂系统复杂储气构造周期注采物理模型,强注强采条件下注采管柱失效机理,形成了地质-井筒-地面“三位一体”的长期运行风险预警与管控体系,实现零事故安全运行七个注采周期。共获授权专利6件(发明专利2件)、软件著作权2项,制定标准1项,论文14篇。 该成果指导了世界上最深、建设难度最大苏桥储气库群建设与运行,使中国成为深层复杂储气库建库技术引领者,建成年10亿立方米调峰能力。近年来累计注气35.15亿立方米,采气20.30亿立方米,日调峰能力达到942万立方米,累计销售收入51.50亿元;累计替代标准燃煤262万吨、减排二氧化碳655万吨;成果实施后对该地区低碳清洁发展、环境品质提升、国民经济繁荣提供了巨大的助力,惠及京津冀地区1.1亿人口。对落实习总书记关于加强“产供储销”体系建设重要批示、实现京津冀地区调峰储气规划目标、带动资源型城市创新转型起重大支撑作用。
一种用于储气库的注采分配计量结构
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本实用新型公开了一种注采分配计量结构,尤其是公开了一种用于储气库的注采分配计量结构,属于天然气注采设备制造技术领域。 提供一种结构简单、安装操作方便,能有效提高安装质量的用于储气库的注采分配计量结构。 所述注采分配计量结构包括相互连通的计量汇管组件和采气汇管组件,所述注采分配计量结构还包括橇体装置,所述计量汇管组件和采气汇管组件均集成在所述的橇体装置上。
大港储气库扩容提效技术研究与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
1、主要技术成果 完成板深37改建储气库可行性方案研究,应用建立的油藏改建储气库渗流仿真实验及评价方法,解决了板深油藏库容设计问题;应用库容量与压力联动设计技术,对板深37气库库容量进行了设计;应用建立的油井产能评价技术,对油藏部位产气能力进行了预测;应用采气量~调峰量~气井数三元耦合技术,对气库合理井数进行了设计。最终设计板深37气层库容量6亿方,工作气3.0亿方,油层库容2.6亿方,工作气量1.0亿方,合计改建后气库库容8.6亿方,工作气4.0亿方,设计新钻水平井2口,大斜度井10口,气库运行压力18-42MPa,气井采气能力15-30万方/天,日调峰气240-480万方,原油采收率可提高13.7%。 完成驴驹河储气库初步设计方案,设计库容量5.70亿方,工作气量3.0亿方,设计新钻井9口,针对断层多、断块小,为防止应力集中激活断层,设计井点距离断层100m以上;针对薄气层、多层叠置特点,确定井型为8口定向井,1口大斜度井河库5井;针对纵向多层特点,设计光纤传导监测分层温度、压力;针对高低压频繁工况、断层多易破坏的风险,设计微地震监测断层、盖层封闭性。 板中北储气库应用库容量与压力联动设计技术、水体扩容评价技术、储气库库容动态诊断技术,核定有效库容20.8亿方,比原设计减少库容8.44亿方。应用运行仿真与采气井数耦合技术、含水气井产量计算方法、计算储气库需要采气井23口,扣除已有15口正常采气井,需要补钻含水气井9口。工作气量由6.66亿方增加到8.7亿方,预计5年达标。 板828储气库同理计算库容量4.4亿方、工作气量1.8亿方。比原设计(4.69\2.57)分别减少0.29、0.77亿方。 2、项目依托工程 项目研究4个方案均依托股份公司储气库运行计划,目前驴驹河储气库已进入整体实施阶段。板中北储气库、板828储气库已通过股份公司评审准备进入实施。板深37库也通过油田公司评审。 3、科技成果创新、应用情况及前景评价、经济与社会效益等 创新成果:建立了油藏改建储气库渗流仿真实验及评价方法;库容量与压力联动设计技术;采气量~调峰量~气井数三元耦合技术;地层~井型~井筒一体化设计技术;含水气井产能修正技术;油井产能评价技术;水体扩容评价技术;储气库库容动态诊断技术;储气库调整优化技术等9项技术。 本次研究成果形成的9项创新技术均处于国内领先水平,应用前景十分广阔,具有很大的推广应用价值,可以解决储气库设计研究中存在的普遍问题,社会与经济效益十分明显。
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找技术 >特大型枯竭砂岩气藏改建储气库注采关键技术及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
21世纪以来,天然气作为清洁能源的地位日益突出。习近平总书记近年提出了关于建立完善天然气产供储销体系的重要指示。河南省响应国家能源整体规划要求,印发了《河南省天然气储气设施建设规划》,提出了着力构建以文23储气库等为基础的多层次储气体系,保障天然气安全稳定供应。枯竭砂岩气藏改建储气库成为国际上公认的最常用、最经济的建设方式,中原油田多个枯竭气藏具备改建储气库得天独厚的条件。文23、文96储气库位于中原腹地,周边管网配套完善,库容可达104亿方,为中国中东部最大的储气库,系国家“十三五”重点建设工程。经过近十年的攻关及应用,解决了文23、文96储气库低压储层保护、多裂缝井筒封堵、管柱长效密封、全面安全监控等方面的技术难题,形成了特大型枯竭砂岩气藏改建储气库注采工程关键技术,实现了工业化应用。主要创新点如下:1、创新形成了巨厚层、严重漏失井投产储层保护技术,实现61口井一次性投产作业成功,最高日注气量达1700万方。创新应用注采井限压高效氮气气举快速返排工艺,井筒进入地层的液体量减少40%以上,显著降低了对储层的不可逆伤害;首次在储气库应用后效射孔工艺,替代聚能射孔工艺,实现长井段大跨度负压气层一次性射孔成功;建立了储层-井筒-井口三位一体注采系统模型,创新形成了单井-气库二级调配优化控制技术,优化气库的最大注采能力和应急调峰能力,实现最大调峰气量3000万方/天。2、创新形成了巨厚层长井段、负压多裂缝井筒封堵技术。建立了储气库钻遇井窜漏影响因素模糊数学评价方法,系统定量评估了全部钻遇井钻井、地质、井况、气库安全等四方面共18项窜漏因素。创新研发耐高温缓膨、自愈合气密封堵剂体系,替代了气井封堵常规使用的超细水泥体系,实现井筒长效密封。首次创新应用一段一调整的多段塞实时动态挤堵工艺,44口老井一次性封堵成功,至今未发生泄漏。3、设计了耐高压、高密封性能、长效安全注采管柱。建立模拟氢气、二氧化碳、高矿化水共存高压交变载荷工况条件下管材评价模型,确保完井管柱耐腐蚀、气密封新能,首次设计应用了具有扶正减磨及双坐落功能的注采完井管柱,提出了不同产能区、不同管径的流量控制要求,实现了注采管柱的高强度密封性能及安全控制,单井日注气量120万方。4、建立了储气库断层、井筒、井口立体实时全过程安全监控系统;应用永置式监测技术,建立了不同边界试井曲线模型,实现了不渗透边界以及气水动态边界压力特征识别;注采井采用地面和井下安全阀两级关断自动控制系统,井口配套多级套管压力传感器采集数据,封堵井井口安装压力无线远传系统,实现井口自动监控、传输、逻辑关断报警功能,为气库安全高效运行提供技术支撑。授权发明专利3件,授权实用新型专利4件,制订企业标准2项,发表论文10篇。截止2020年4月1日,文23储气库累计注气34.15亿方,累计采气1.57亿方。该项目成果的应用,科学指导了特大型百亿储气库的建设及安全运行,为实现河南省天然气产供储销产业健康有序安全可持续发展作出了重要贡献。
大口径、大容量高压气地下储气井
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
技术投资分析:采用航空材料工艺,生产大口径高压容器和高压气储气井,使用旋挖钻孔等地下深基础工程技术建设天然气、液化石油气、化学危险品地下储气库。是储量最大、安全性最高,综合成本最低的储气库工程技术。技术的应用领域前景分析:用于城市天然气、液化石油气储存、调峰。发展燃气地区均需建储气库。国家已立项,项目超过400亿元,市场需求超过千亿元,规划年产值21亿元,年利润6.3亿元。效益分析:年产值21亿元,年利润6.3亿元。厂房条件建议:无备注:无
压缩空气储能电站高压密封地下储气库建设关键技术研究与产业化推广
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项课题着重研究了压气蓄能电站地下储气库建设的关键技术问题,针对压缩空气蓄能电站高压密封地下储气库建设选址、稳定性评价、密封层材料及衬砌结构设计以及气密性检测、监测等关键技术问题,采用理论分析、室内试验、原位模型试验与数值模拟分析相结合的手段进行了全面深入研究,率先在国内开展了浅埋地下高压储气库模型试验,最大试验压力高达10MPa,提出了地下高压储气库建造的施工工艺,该项课题研究成果丰富,且可大大降低工程造价、降低安全风险,社会效益
特大型枯竭砂岩气藏改建储气库注采工程关键技术及工业化应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
21世纪以来,天然气作为清洁能源的地位日益突出。习近平总书记近年提出了关于建立完善天然气产供储销体系的重要指示。河南省响应国家能源整体规划要求,印发了《河南省天然气储气设施建设规划》,提出了着力构建以文23储气库等为基础的多层次储气体系,保障天然气安全稳定供应。枯竭砂岩气藏改建储气库成为目前国际上公认的最常用、最经济的建设方式,而中原油田多个枯竭气藏具备改建储气库的条件。 其中文23储气库位于中原腹地,建库资源丰富,周边管网配套完善,库容可达104亿方,目前为我国中东部最大的储气库,系国家“十三五”重点建设工程。经过近十年的攻关及应用,解决了文23储气库低压储层保护、多裂缝井筒封堵、管柱长效密封、全面安全监控等方面的技术难题,形成了特大型枯竭砂岩气藏改建储气库注采工程关键技术,实现了工业化应用。主要创新点如下: (1)创新形成了巨厚层、严重漏失井投产储层保护技术,实现61口井一次性投产作业成功,最高日注气量达1700万方。创新应用注采井限压高效氮气气举快速返排工艺,井筒进入地层的液体量减少40%以上,显著降低了对储层的不可逆伤害;首次在储气库应用后效射孔工艺,实现长井段大跨度负压气层一次性射孔成功;建立了储层-井筒-井口三位一体注采系统模型,创新形成了单井-气库二级调配优化控制技术,优化气库的最大注采能力和应急调峰能力,实现最大调峰气量3000万方/天。 (2)创新形成了巨厚层长井段、负压多裂缝井筒封堵技术。建立了储气库钻遇井窜漏影响因素模糊数学评价方法,评价了全部钻遇井射孔层、套管、固井质量等窜漏因素。创新研发耐高温缓膨、自愈合气密封堵剂体系,替代了气井封堵常规的超细水泥体系,实现井筒长效密封。首次采用一段一调整的多段塞实时动态挤堵工艺,44口老井一次性封堵成功,至今未发生泄漏。 (3)设计了耐高压、高密封性能、长效安全注采管柱。在H2、CO2、高矿化水共存高压工况条件下,应用了13Cr-110S管材,首次设计应用了具有扶正减磨及双坐落功能的注采完井管柱,提出了不同产能区、不同管径的流量控制要求,在单井日注气量高达100万方时,实现了注采管柱的高强度密封性能及安全控制。 (4)建立了储气库断层、井筒、井口立体实时全过程安全监控系统;应用永置式监测技术,建立了不同边界试井曲线模型,实现了不渗透边界以及气水动态边界压力特征识别;注采井采用地面和井下安全阀两级关断自动控制系统,井口配套多级套管压力传感器采集数据,封堵井井口安装压力无线远传系统,实现井口自动监控、传输、逻辑关断报警功能,为气库安全高效运行提供技术支撑。 共授权发明专利3项,授权实用新型专利4项,制订企业标准4项,发表论文10篇。截止2020年4月1日,文23储气库累计注气34.15亿方,累计采气1.57亿方。该项目成果的应用,科学指导了文23储气库的建设,保障了储气库安全高效运行,为实现河南省天然气产供储销产业健康有序安全可持续发展作出了贡献。
盐穴储气库地下形态控制技术
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
油气资源作为一种战略资源,不仅关系到国家经济的可持续发展和社会的稳定,还会对世界的经济格局和政治、军事形势也会产生深远的影响。地下盐穴储气库在战略能源储备以及和平时期的能源调峰方面不可替代的突出优势引起了世界各国的重视。作为西气东输工程的配套工程一地下盐穴储气库的建造,主要用于解决由于季节、气候变化造成的不平衡调峰以及管道意外故障的应急供气。我国盐穴储气库建库地质条件复杂,具有岩盐品味差、厚度薄、多夹层等特点,导致造腔周期及造腔形态设计指标与实际相差较大,使得建立的地下盐穴储气库难以满足要求。团队针对我国盐穴储气库建设面临造腔速度慢、成效效率低、形态难以控制,国外造腔理论、数值模拟手段和工艺体系无法满足我国层状岩盐建库及造腔的需要等难题,开展了多夹层岩盐水溶造腔机理与数值模拟研究,进一步完善多夹层盐穴储气库水溶造腔机理,建立了不同地质特征、不同造腔方式等多因素耦合条件下盐腔水溶造腔数学模型,初步形成了适用于我国岩盐地质特点的水溶造腔数值模拟技术和软件。
呼图壁气田储气库钻完井技术研究与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
该项目针对新疆呼图壁储气库因山前高地应力、强水敏性地层造成的井眼严重失稳、机械钻速低、“井筒完整性”要求的高井身质量、固井质量等难题,通过开展PDC钻头个性化设计、螺杆+PDC钻头、垂直钻井系统试验,井身质量得到有效控制,整体机械钻速提高106%;通过开展地层岩性特性研究、钻井液体系优选、配套技术措施优化,井眼稳定得到有效控制,钻井事故复杂时率0.97%;通过开展地层承压试验、模拟下套管试验、水泥浆体系优选、浆柱结构设计,套管安全下入、水泥返高、水泥石强度全面达到要求,固井质量合格率100%,“井筒完整性”与“储气库完整性”得到保证,并研究形成了一套适合呼图壁气田储气库各层次钻完井安全高质的工艺技术。项目主要创新点:针对性的PDC钻头个性化设计,地层适应性强,解决了安集海河组复杂地层提速与安全矛盾;突破高密度钻井液体系“少聚多磺”的传统理念,解决了三种不同体系、不同密度钻井液体系间的自由转换,现场操作性与连续性强;研究出一套适合于呼图壁储气库的固完井技术,形成了大尺寸套管固井井眼清洁、套管安全下入、钻井液与水泥浆的有效替换、套管的有效居中、大温差水泥浆强度发挥、弹性水泥早期强度发挥等技术,各层次固井质量合格率100%,盖层技术套管固井,平均优质率达到71.43%,优质井段都大于80%,确保了储气库气层气窜其它地层的安全。主要技术经济指标:钻井工程方面:井身质量达到了储气库井各项技术指标:杜绝了返工进尺、报废井眼;钻井提速106%。固井工程方面:固井质量合格率100%;常规水泥石性能:24hr强度>19.5MPa;72h>32.5MPa。弹性水泥石性能:24hr强度>19.5MPa;72h>33MPa,杨氏模量≤4000MPa,膨胀率≤0.5%,水泥石渗透率≤0.05×10'-3μm'2。应用推广及经济效益情况:2012年-2013年在28口井进行了钻井现场试验与推广应用,共节约费用6560.18万元,经济效益显著。该配套技术方案现场应用可靠性高,保障工程质量,费用较低,推广应用前景广阔。
复杂地质条件下层状盐岩储气库建设技术与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项目属于能源学科中的石油、天然气储存与运输领域。传统的盐矿水溶开采以采盐为目的,粗放式开采,不以造腔为目的,不考虑腔体的形状,但盐穴形状对于稳定性至关重要,理想的腔体形状是盐穴储库可用的前提。在水溶造腔领域,中国毫无经验,也无可用的研究手段;同时,中国层状盐岩地质条件复杂,广泛存在巨厚夹层、倾斜夹层、高杂质盐层,还遇到了微渗夹层,解决这些复杂地层带来的难题,是储气库大规模建设的关键。针对上述重大科技难题,项目组历时十多年,采用室内试验、数值模拟及现场试验等方法开展研究,取得如下创新成果:1)巨厚夹层制约了储气库的设计高度。提出了巨厚夹层安全有序垮塌的系列控制技术,突破了巨厚夹层对建库规模的制约,研发出超深地层超大储气库建库技术。该技术已用于潜江储气库,储气库高度由117m增加到了256m,单腔容积从15万方增加到35万方。2)倾斜夹层及杂质分布不均容易导致畸形腔的出现,影响储气库的安全稳定。建立了气卤界面深度-压力-流量计算模型,研发出以天然气为阻溶剂的畸形腔修复技术,该技术可以边储气边造腔,并对畸形腔进行修复,在中石油金坛成功修复畸形腔,扩容1.4万方。3)微渗夹层是盐岩储库建设之路上的拦路虎,处理不好将会导致整个储气库项目的失败。自主研发了层状盐岩重结晶设备,建立了人造复合岩心重结晶及渗透率测试的整套方法,形成了重结晶和超细水泥联合封堵技术。该技术已经用于中石化金坛储气库微渗层的封堵,使得金坛储气库顺利实施。4)为了提高储库建腔效率,定义了建腔效率的概念,建立了层状盐岩储气库建腔效率评价体系,提出了高效建腔的动态设计方法,形成了层状盐岩高效造腔技术。该技术已用于金坛、潜江储气库,造腔效率提高20%,经济成本降低10%。授权发明专利6项,软件登记9项,出版专著1部,编写技术规范1部,发表相关学术论文100余篇。成果已在湖北潜江、江苏金坛等盐穴储库得到应用,使中国盐穴水溶造腔技术达到国际领先水平。该系列技术可推广到储油库、压气蓄能等盐穴造腔工程之中。
超深潜山气藏型储气库建设运行关键技术及工业化应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
项目所属技术领域:油气田井开发工程2010年以前京津冀地区由于地下储气库少、“产供储销”体系不健全,连年引发气荒。加快储气库建设,形成完整天然气产业链、保障能源安全,已成为国家重大战略。为此,国家财政于2010年投资建设了河北省重点工程-苏桥储气库群(冀重办证【2012】第0028号)。国外储气库普遍构造简单、储层高渗、埋深小于1500米,按此京津冀地区几乎无库可选。经过充分的科学论证,地处京津冀中心地区、持续生产30多年的苏桥气藏在地质构造上符合建库要求,但部分储层埋藏深(5000m)、温度高(156℃),且原始气藏含有Hsub2/subS、COsub2/sub等腐蚀性气体。国内外已形成的储气库建设与运行配套技术,并不适应于如此地质条件复杂、高温、高压、超深的储气库,并且苏桥储气库群毗邻首都、人口稠密,安全风险大。因此,需要针对这些特点和周期性大流量强注强采交变载荷的特殊工况进行研究,形成一套涵盖方案设计、钻完井、风险预警与评估等建设运行全过程的配套技术来科学指导苏桥储气库高效建设与运行。经过多年持续攻关,取得超深潜山气藏型储气库建设运行关键技术的突破,建成年10亿立方米调峰能力,强化了京津冀地区天然气产业链“储”的环节。通过多专业联合攻关取得创新点如下: 1、创新揭示强非均质性、强底水气藏型储气库气水交互带注采渗流机理,创建了复杂流体条件下库容动用理论及优化设计方法,解决了国外方法设计无法实现储气空间高效动用的难题,库容参数设计误差由国外方法的24%降低到5%; 2、发明了水泥气体膨胀剂、抗200℃纳米防塌膨胀水泥浆,改进了超低压地层堵漏产品,研制了超深超高温储气库用注采管柱,解决了此前的工程技术无法满足深层井筒长期密封性、大压差防漏、高速交变载荷下注采的难题,保障了世界最深(5399m)储气库井安全钻井及高速生产;3、创建了断裂系统复杂储气构造周期注采物理模型,强注强采条件下注采管柱失效机理,形成了地质-井筒-地面“三位一体”的长期运行风险预警与管控体系,实现零事故安全运行七个注采周期。共获授权专利6件(发明专利2件)、软件著作权2项,制定标准1项,论文14篇。 该成果指导了世界上最深、建设难度最大苏桥储气库群建设与运行,使中国成为深层复杂储气库建库技术引领者,建成年10亿立方米调峰能力。近年来累计注气35.15亿立方米,采气20.30亿立方米,日调峰能力达到942万立方米,累计销售收入51.50亿元;累计替代标准燃煤262万吨、减排二氧化碳655万吨;成果实施后对该地区低碳清洁发展、环境品质提升、国民经济繁荣提供了巨大的助力,惠及京津冀地区1.1亿人口。对落实习总书记关于加强“产供储销”体系建设重要批示、实现京津冀地区调峰储气规划目标、带动资源型城市创新转型起重大支撑作用。
一种用于储气库的注采分配计量结构
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本实用新型公开了一种注采分配计量结构,尤其是公开了一种用于储气库的注采分配计量结构,属于天然气注采设备制造技术领域。 提供一种结构简单、安装操作方便,能有效提高安装质量的用于储气库的注采分配计量结构。 所述注采分配计量结构包括相互连通的计量汇管组件和采气汇管组件,所述注采分配计量结构还包括橇体装置,所述计量汇管组件和采气汇管组件均集成在所述的橇体装置上。
大港储气库扩容提效技术研究与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
1、主要技术成果 完成板深37改建储气库可行性方案研究,应用建立的油藏改建储气库渗流仿真实验及评价方法,解决了板深油藏库容设计问题;应用库容量与压力联动设计技术,对板深37气库库容量进行了设计;应用建立的油井产能评价技术,对油藏部位产气能力进行了预测;应用采气量~调峰量~气井数三元耦合技术,对气库合理井数进行了设计。最终设计板深37气层库容量6亿方,工作气3.0亿方,油层库容2.6亿方,工作气量1.0亿方,合计改建后气库库容8.6亿方,工作气4.0亿方,设计新钻水平井2口,大斜度井10口,气库运行压力18-42MPa,气井采气能力15-30万方/天,日调峰气240-480万方,原油采收率可提高13.7%。 完成驴驹河储气库初步设计方案,设计库容量5.70亿方,工作气量3.0亿方,设计新钻井9口,针对断层多、断块小,为防止应力集中激活断层,设计井点距离断层100m以上;针对薄气层、多层叠置特点,确定井型为8口定向井,1口大斜度井河库5井;针对纵向多层特点,设计光纤传导监测分层温度、压力;针对高低压频繁工况、断层多易破坏的风险,设计微地震监测断层、盖层封闭性。 板中北储气库应用库容量与压力联动设计技术、水体扩容评价技术、储气库库容动态诊断技术,核定有效库容20.8亿方,比原设计减少库容8.44亿方。应用运行仿真与采气井数耦合技术、含水气井产量计算方法、计算储气库需要采气井23口,扣除已有15口正常采气井,需要补钻含水气井9口。工作气量由6.66亿方增加到8.7亿方,预计5年达标。 板828储气库同理计算库容量4.4亿方、工作气量1.8亿方。比原设计(4.69\2.57)分别减少0.29、0.77亿方。 2、项目依托工程 项目研究4个方案均依托股份公司储气库运行计划,目前驴驹河储气库已进入整体实施阶段。板中北储气库、板828储气库已通过股份公司评审准备进入实施。板深37库也通过油田公司评审。 3、科技成果创新、应用情况及前景评价、经济与社会效益等 创新成果:建立了油藏改建储气库渗流仿真实验及评价方法;库容量与压力联动设计技术;采气量~调峰量~气井数三元耦合技术;地层~井型~井筒一体化设计技术;含水气井产能修正技术;油井产能评价技术;水体扩容评价技术;储气库库容动态诊断技术;储气库调整优化技术等9项技术。 本次研究成果形成的9项创新技术均处于国内领先水平,应用前景十分广阔,具有很大的推广应用价值,可以解决储气库设计研究中存在的普遍问题,社会与经济效益十分明显。
找到10项技术成果数据。
找技术 >特大型枯竭砂岩气藏改建储气库注采关键技术及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
21世纪以来,天然气作为清洁能源的地位日益突出。习近平总书记近年提出了关于建立完善天然气产供储销体系的重要指示。河南省响应国家能源整体规划要求,印发了《河南省天然气储气设施建设规划》,提出了着力构建以文23储气库等为基础的多层次储气体系,保障天然气安全稳定供应。枯竭砂岩气藏改建储气库成为国际上公认的最常用、最经济的建设方式,中原油田多个枯竭气藏具备改建储气库得天独厚的条件。文23、文96储气库位于中原腹地,周边管网配套完善,库容可达104亿方,为中国中东部最大的储气库,系国家“十三五”重点建设工程。经过近十年的攻关及应用,解决了文23、文96储气库低压储层保护、多裂缝井筒封堵、管柱长效密封、全面安全监控等方面的技术难题,形成了特大型枯竭砂岩气藏改建储气库注采工程关键技术,实现了工业化应用。主要创新点如下:1、创新形成了巨厚层、严重漏失井投产储层保护技术,实现61口井一次性投产作业成功,最高日注气量达1700万方。创新应用注采井限压高效氮气气举快速返排工艺,井筒进入地层的液体量减少40%以上,显著降低了对储层的不可逆伤害;首次在储气库应用后效射孔工艺,替代聚能射孔工艺,实现长井段大跨度负压气层一次性射孔成功;建立了储层-井筒-井口三位一体注采系统模型,创新形成了单井-气库二级调配优化控制技术,优化气库的最大注采能力和应急调峰能力,实现最大调峰气量3000万方/天。2、创新形成了巨厚层长井段、负压多裂缝井筒封堵技术。建立了储气库钻遇井窜漏影响因素模糊数学评价方法,系统定量评估了全部钻遇井钻井、地质、井况、气库安全等四方面共18项窜漏因素。创新研发耐高温缓膨、自愈合气密封堵剂体系,替代了气井封堵常规使用的超细水泥体系,实现井筒长效密封。首次创新应用一段一调整的多段塞实时动态挤堵工艺,44口老井一次性封堵成功,至今未发生泄漏。3、设计了耐高压、高密封性能、长效安全注采管柱。建立模拟氢气、二氧化碳、高矿化水共存高压交变载荷工况条件下管材评价模型,确保完井管柱耐腐蚀、气密封新能,首次设计应用了具有扶正减磨及双坐落功能的注采完井管柱,提出了不同产能区、不同管径的流量控制要求,实现了注采管柱的高强度密封性能及安全控制,单井日注气量120万方。4、建立了储气库断层、井筒、井口立体实时全过程安全监控系统;应用永置式监测技术,建立了不同边界试井曲线模型,实现了不渗透边界以及气水动态边界压力特征识别;注采井采用地面和井下安全阀两级关断自动控制系统,井口配套多级套管压力传感器采集数据,封堵井井口安装压力无线远传系统,实现井口自动监控、传输、逻辑关断报警功能,为气库安全高效运行提供技术支撑。授权发明专利3件,授权实用新型专利4件,制订企业标准2项,发表论文10篇。截止2020年4月1日,文23储气库累计注气34.15亿方,累计采气1.57亿方。该项目成果的应用,科学指导了特大型百亿储气库的建设及安全运行,为实现河南省天然气产供储销产业健康有序安全可持续发展作出了重要贡献。
大口径、大容量高压气地下储气井
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
技术投资分析:采用航空材料工艺,生产大口径高压容器和高压气储气井,使用旋挖钻孔等地下深基础工程技术建设天然气、液化石油气、化学危险品地下储气库。是储量最大、安全性最高,综合成本最低的储气库工程技术。技术的应用领域前景分析:用于城市天然气、液化石油气储存、调峰。发展燃气地区均需建储气库。国家已立项,项目超过400亿元,市场需求超过千亿元,规划年产值21亿元,年利润6.3亿元。效益分析:年产值21亿元,年利润6.3亿元。厂房条件建议:无备注:无
压缩空气储能电站高压密封地下储气库建设关键技术研究与产业化推广
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项课题着重研究了压气蓄能电站地下储气库建设的关键技术问题,针对压缩空气蓄能电站高压密封地下储气库建设选址、稳定性评价、密封层材料及衬砌结构设计以及气密性检测、监测等关键技术问题,采用理论分析、室内试验、原位模型试验与数值模拟分析相结合的手段进行了全面深入研究,率先在国内开展了浅埋地下高压储气库模型试验,最大试验压力高达10MPa,提出了地下高压储气库建造的施工工艺,该项课题研究成果丰富,且可大大降低工程造价、降低安全风险,社会效益
特大型枯竭砂岩气藏改建储气库注采工程关键技术及工业化应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
21世纪以来,天然气作为清洁能源的地位日益突出。习近平总书记近年提出了关于建立完善天然气产供储销体系的重要指示。河南省响应国家能源整体规划要求,印发了《河南省天然气储气设施建设规划》,提出了着力构建以文23储气库等为基础的多层次储气体系,保障天然气安全稳定供应。枯竭砂岩气藏改建储气库成为目前国际上公认的最常用、最经济的建设方式,而中原油田多个枯竭气藏具备改建储气库的条件。 其中文23储气库位于中原腹地,建库资源丰富,周边管网配套完善,库容可达104亿方,目前为我国中东部最大的储气库,系国家“十三五”重点建设工程。经过近十年的攻关及应用,解决了文23储气库低压储层保护、多裂缝井筒封堵、管柱长效密封、全面安全监控等方面的技术难题,形成了特大型枯竭砂岩气藏改建储气库注采工程关键技术,实现了工业化应用。主要创新点如下: (1)创新形成了巨厚层、严重漏失井投产储层保护技术,实现61口井一次性投产作业成功,最高日注气量达1700万方。创新应用注采井限压高效氮气气举快速返排工艺,井筒进入地层的液体量减少40%以上,显著降低了对储层的不可逆伤害;首次在储气库应用后效射孔工艺,实现长井段大跨度负压气层一次性射孔成功;建立了储层-井筒-井口三位一体注采系统模型,创新形成了单井-气库二级调配优化控制技术,优化气库的最大注采能力和应急调峰能力,实现最大调峰气量3000万方/天。 (2)创新形成了巨厚层长井段、负压多裂缝井筒封堵技术。建立了储气库钻遇井窜漏影响因素模糊数学评价方法,评价了全部钻遇井射孔层、套管、固井质量等窜漏因素。创新研发耐高温缓膨、自愈合气密封堵剂体系,替代了气井封堵常规的超细水泥体系,实现井筒长效密封。首次采用一段一调整的多段塞实时动态挤堵工艺,44口老井一次性封堵成功,至今未发生泄漏。 (3)设计了耐高压、高密封性能、长效安全注采管柱。在H2、CO2、高矿化水共存高压工况条件下,应用了13Cr-110S管材,首次设计应用了具有扶正减磨及双坐落功能的注采完井管柱,提出了不同产能区、不同管径的流量控制要求,在单井日注气量高达100万方时,实现了注采管柱的高强度密封性能及安全控制。 (4)建立了储气库断层、井筒、井口立体实时全过程安全监控系统;应用永置式监测技术,建立了不同边界试井曲线模型,实现了不渗透边界以及气水动态边界压力特征识别;注采井采用地面和井下安全阀两级关断自动控制系统,井口配套多级套管压力传感器采集数据,封堵井井口安装压力无线远传系统,实现井口自动监控、传输、逻辑关断报警功能,为气库安全高效运行提供技术支撑。 共授权发明专利3项,授权实用新型专利4项,制订企业标准4项,发表论文10篇。截止2020年4月1日,文23储气库累计注气34.15亿方,累计采气1.57亿方。该项目成果的应用,科学指导了文23储气库的建设,保障了储气库安全高效运行,为实现河南省天然气产供储销产业健康有序安全可持续发展作出了贡献。
盐穴储气库地下形态控制技术
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
油气资源作为一种战略资源,不仅关系到国家经济的可持续发展和社会的稳定,还会对世界的经济格局和政治、军事形势也会产生深远的影响。地下盐穴储气库在战略能源储备以及和平时期的能源调峰方面不可替代的突出优势引起了世界各国的重视。作为西气东输工程的配套工程一地下盐穴储气库的建造,主要用于解决由于季节、气候变化造成的不平衡调峰以及管道意外故障的应急供气。我国盐穴储气库建库地质条件复杂,具有岩盐品味差、厚度薄、多夹层等特点,导致造腔周期及造腔形态设计指标与实际相差较大,使得建立的地下盐穴储气库难以满足要求。团队针对我国盐穴储气库建设面临造腔速度慢、成效效率低、形态难以控制,国外造腔理论、数值模拟手段和工艺体系无法满足我国层状岩盐建库及造腔的需要等难题,开展了多夹层岩盐水溶造腔机理与数值模拟研究,进一步完善多夹层盐穴储气库水溶造腔机理,建立了不同地质特征、不同造腔方式等多因素耦合条件下盐腔水溶造腔数学模型,初步形成了适用于我国岩盐地质特点的水溶造腔数值模拟技术和软件。
呼图壁气田储气库钻完井技术研究与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
该项目针对新疆呼图壁储气库因山前高地应力、强水敏性地层造成的井眼严重失稳、机械钻速低、“井筒完整性”要求的高井身质量、固井质量等难题,通过开展PDC钻头个性化设计、螺杆+PDC钻头、垂直钻井系统试验,井身质量得到有效控制,整体机械钻速提高106%;通过开展地层岩性特性研究、钻井液体系优选、配套技术措施优化,井眼稳定得到有效控制,钻井事故复杂时率0.97%;通过开展地层承压试验、模拟下套管试验、水泥浆体系优选、浆柱结构设计,套管安全下入、水泥返高、水泥石强度全面达到要求,固井质量合格率100%,“井筒完整性”与“储气库完整性”得到保证,并研究形成了一套适合呼图壁气田储气库各层次钻完井安全高质的工艺技术。项目主要创新点:针对性的PDC钻头个性化设计,地层适应性强,解决了安集海河组复杂地层提速与安全矛盾;突破高密度钻井液体系“少聚多磺”的传统理念,解决了三种不同体系、不同密度钻井液体系间的自由转换,现场操作性与连续性强;研究出一套适合于呼图壁储气库的固完井技术,形成了大尺寸套管固井井眼清洁、套管安全下入、钻井液与水泥浆的有效替换、套管的有效居中、大温差水泥浆强度发挥、弹性水泥早期强度发挥等技术,各层次固井质量合格率100%,盖层技术套管固井,平均优质率达到71.43%,优质井段都大于80%,确保了储气库气层气窜其它地层的安全。主要技术经济指标:钻井工程方面:井身质量达到了储气库井各项技术指标:杜绝了返工进尺、报废井眼;钻井提速106%。固井工程方面:固井质量合格率100%;常规水泥石性能:24hr强度>19.5MPa;72h>32.5MPa。弹性水泥石性能:24hr强度>19.5MPa;72h>33MPa,杨氏模量≤4000MPa,膨胀率≤0.5%,水泥石渗透率≤0.05×10'-3μm'2。应用推广及经济效益情况:2012年-2013年在28口井进行了钻井现场试验与推广应用,共节约费用6560.18万元,经济效益显著。该配套技术方案现场应用可靠性高,保障工程质量,费用较低,推广应用前景广阔。
复杂地质条件下层状盐岩储气库建设技术与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项目属于能源学科中的石油、天然气储存与运输领域。传统的盐矿水溶开采以采盐为目的,粗放式开采,不以造腔为目的,不考虑腔体的形状,但盐穴形状对于稳定性至关重要,理想的腔体形状是盐穴储库可用的前提。在水溶造腔领域,中国毫无经验,也无可用的研究手段;同时,中国层状盐岩地质条件复杂,广泛存在巨厚夹层、倾斜夹层、高杂质盐层,还遇到了微渗夹层,解决这些复杂地层带来的难题,是储气库大规模建设的关键。针对上述重大科技难题,项目组历时十多年,采用室内试验、数值模拟及现场试验等方法开展研究,取得如下创新成果:1)巨厚夹层制约了储气库的设计高度。提出了巨厚夹层安全有序垮塌的系列控制技术,突破了巨厚夹层对建库规模的制约,研发出超深地层超大储气库建库技术。该技术已用于潜江储气库,储气库高度由117m增加到了256m,单腔容积从15万方增加到35万方。2)倾斜夹层及杂质分布不均容易导致畸形腔的出现,影响储气库的安全稳定。建立了气卤界面深度-压力-流量计算模型,研发出以天然气为阻溶剂的畸形腔修复技术,该技术可以边储气边造腔,并对畸形腔进行修复,在中石油金坛成功修复畸形腔,扩容1.4万方。3)微渗夹层是盐岩储库建设之路上的拦路虎,处理不好将会导致整个储气库项目的失败。自主研发了层状盐岩重结晶设备,建立了人造复合岩心重结晶及渗透率测试的整套方法,形成了重结晶和超细水泥联合封堵技术。该技术已经用于中石化金坛储气库微渗层的封堵,使得金坛储气库顺利实施。4)为了提高储库建腔效率,定义了建腔效率的概念,建立了层状盐岩储气库建腔效率评价体系,提出了高效建腔的动态设计方法,形成了层状盐岩高效造腔技术。该技术已用于金坛、潜江储气库,造腔效率提高20%,经济成本降低10%。授权发明专利6项,软件登记9项,出版专著1部,编写技术规范1部,发表相关学术论文100余篇。成果已在湖北潜江、江苏金坛等盐穴储库得到应用,使中国盐穴水溶造腔技术达到国际领先水平。该系列技术可推广到储油库、压气蓄能等盐穴造腔工程之中。
超深潜山气藏型储气库建设运行关键技术及工业化应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
项目所属技术领域:油气田井开发工程2010年以前京津冀地区由于地下储气库少、“产供储销”体系不健全,连年引发气荒。加快储气库建设,形成完整天然气产业链、保障能源安全,已成为国家重大战略。为此,国家财政于2010年投资建设了河北省重点工程-苏桥储气库群(冀重办证【2012】第0028号)。国外储气库普遍构造简单、储层高渗、埋深小于1500米,按此京津冀地区几乎无库可选。经过充分的科学论证,地处京津冀中心地区、持续生产30多年的苏桥气藏在地质构造上符合建库要求,但部分储层埋藏深(5000m)、温度高(156℃),且原始气藏含有Hsub2/subS、COsub2/sub等腐蚀性气体。国内外已形成的储气库建设与运行配套技术,并不适应于如此地质条件复杂、高温、高压、超深的储气库,并且苏桥储气库群毗邻首都、人口稠密,安全风险大。因此,需要针对这些特点和周期性大流量强注强采交变载荷的特殊工况进行研究,形成一套涵盖方案设计、钻完井、风险预警与评估等建设运行全过程的配套技术来科学指导苏桥储气库高效建设与运行。经过多年持续攻关,取得超深潜山气藏型储气库建设运行关键技术的突破,建成年10亿立方米调峰能力,强化了京津冀地区天然气产业链“储”的环节。通过多专业联合攻关取得创新点如下: 1、创新揭示强非均质性、强底水气藏型储气库气水交互带注采渗流机理,创建了复杂流体条件下库容动用理论及优化设计方法,解决了国外方法设计无法实现储气空间高效动用的难题,库容参数设计误差由国外方法的24%降低到5%; 2、发明了水泥气体膨胀剂、抗200℃纳米防塌膨胀水泥浆,改进了超低压地层堵漏产品,研制了超深超高温储气库用注采管柱,解决了此前的工程技术无法满足深层井筒长期密封性、大压差防漏、高速交变载荷下注采的难题,保障了世界最深(5399m)储气库井安全钻井及高速生产;3、创建了断裂系统复杂储气构造周期注采物理模型,强注强采条件下注采管柱失效机理,形成了地质-井筒-地面“三位一体”的长期运行风险预警与管控体系,实现零事故安全运行七个注采周期。共获授权专利6件(发明专利2件)、软件著作权2项,制定标准1项,论文14篇。 该成果指导了世界上最深、建设难度最大苏桥储气库群建设与运行,使中国成为深层复杂储气库建库技术引领者,建成年10亿立方米调峰能力。近年来累计注气35.15亿立方米,采气20.30亿立方米,日调峰能力达到942万立方米,累计销售收入51.50亿元;累计替代标准燃煤262万吨、减排二氧化碳655万吨;成果实施后对该地区低碳清洁发展、环境品质提升、国民经济繁荣提供了巨大的助力,惠及京津冀地区1.1亿人口。对落实习总书记关于加强“产供储销”体系建设重要批示、实现京津冀地区调峰储气规划目标、带动资源型城市创新转型起重大支撑作用。
一种用于储气库的注采分配计量结构
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本实用新型公开了一种注采分配计量结构,尤其是公开了一种用于储气库的注采分配计量结构,属于天然气注采设备制造技术领域。 提供一种结构简单、安装操作方便,能有效提高安装质量的用于储气库的注采分配计量结构。 所述注采分配计量结构包括相互连通的计量汇管组件和采气汇管组件,所述注采分配计量结构还包括橇体装置,所述计量汇管组件和采气汇管组件均集成在所述的橇体装置上。
大港储气库扩容提效技术研究与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
1、主要技术成果 完成板深37改建储气库可行性方案研究,应用建立的油藏改建储气库渗流仿真实验及评价方法,解决了板深油藏库容设计问题;应用库容量与压力联动设计技术,对板深37气库库容量进行了设计;应用建立的油井产能评价技术,对油藏部位产气能力进行了预测;应用采气量~调峰量~气井数三元耦合技术,对气库合理井数进行了设计。最终设计板深37气层库容量6亿方,工作气3.0亿方,油层库容2.6亿方,工作气量1.0亿方,合计改建后气库库容8.6亿方,工作气4.0亿方,设计新钻水平井2口,大斜度井10口,气库运行压力18-42MPa,气井采气能力15-30万方/天,日调峰气240-480万方,原油采收率可提高13.7%。 完成驴驹河储气库初步设计方案,设计库容量5.70亿方,工作气量3.0亿方,设计新钻井9口,针对断层多、断块小,为防止应力集中激活断层,设计井点距离断层100m以上;针对薄气层、多层叠置特点,确定井型为8口定向井,1口大斜度井河库5井;针对纵向多层特点,设计光纤传导监测分层温度、压力;针对高低压频繁工况、断层多易破坏的风险,设计微地震监测断层、盖层封闭性。 板中北储气库应用库容量与压力联动设计技术、水体扩容评价技术、储气库库容动态诊断技术,核定有效库容20.8亿方,比原设计减少库容8.44亿方。应用运行仿真与采气井数耦合技术、含水气井产量计算方法、计算储气库需要采气井23口,扣除已有15口正常采气井,需要补钻含水气井9口。工作气量由6.66亿方增加到8.7亿方,预计5年达标。 板828储气库同理计算库容量4.4亿方、工作气量1.8亿方。比原设计(4.69\2.57)分别减少0.29、0.77亿方。 2、项目依托工程 项目研究4个方案均依托股份公司储气库运行计划,目前驴驹河储气库已进入整体实施阶段。板中北储气库、板828储气库已通过股份公司评审准备进入实施。板深37库也通过油田公司评审。 3、科技成果创新、应用情况及前景评价、经济与社会效益等 创新成果:建立了油藏改建储气库渗流仿真实验及评价方法;库容量与压力联动设计技术;采气量~调峰量~气井数三元耦合技术;地层~井型~井筒一体化设计技术;含水气井产能修正技术;油井产能评价技术;水体扩容评价技术;储气库库容动态诊断技术;储气库调整优化技术等9项技术。 本次研究成果形成的9项创新技术均处于国内领先水平,应用前景十分广阔,具有很大的推广应用价值,可以解决储气库设计研究中存在的普遍问题,社会与经济效益十分明显。
找到10项技术成果数据。
找技术 >特大型枯竭砂岩气藏改建储气库注采关键技术及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
21世纪以来,天然气作为清洁能源的地位日益突出。习近平总书记近年提出了关于建立完善天然气产供储销体系的重要指示。河南省响应国家能源整体规划要求,印发了《河南省天然气储气设施建设规划》,提出了着力构建以文23储气库等为基础的多层次储气体系,保障天然气安全稳定供应。枯竭砂岩气藏改建储气库成为国际上公认的最常用、最经济的建设方式,中原油田多个枯竭气藏具备改建储气库得天独厚的条件。文23、文96储气库位于中原腹地,周边管网配套完善,库容可达104亿方,为中国中东部最大的储气库,系国家“十三五”重点建设工程。经过近十年的攻关及应用,解决了文23、文96储气库低压储层保护、多裂缝井筒封堵、管柱长效密封、全面安全监控等方面的技术难题,形成了特大型枯竭砂岩气藏改建储气库注采工程关键技术,实现了工业化应用。主要创新点如下:1、创新形成了巨厚层、严重漏失井投产储层保护技术,实现61口井一次性投产作业成功,最高日注气量达1700万方。创新应用注采井限压高效氮气气举快速返排工艺,井筒进入地层的液体量减少40%以上,显著降低了对储层的不可逆伤害;首次在储气库应用后效射孔工艺,替代聚能射孔工艺,实现长井段大跨度负压气层一次性射孔成功;建立了储层-井筒-井口三位一体注采系统模型,创新形成了单井-气库二级调配优化控制技术,优化气库的最大注采能力和应急调峰能力,实现最大调峰气量3000万方/天。2、创新形成了巨厚层长井段、负压多裂缝井筒封堵技术。建立了储气库钻遇井窜漏影响因素模糊数学评价方法,系统定量评估了全部钻遇井钻井、地质、井况、气库安全等四方面共18项窜漏因素。创新研发耐高温缓膨、自愈合气密封堵剂体系,替代了气井封堵常规使用的超细水泥体系,实现井筒长效密封。首次创新应用一段一调整的多段塞实时动态挤堵工艺,44口老井一次性封堵成功,至今未发生泄漏。3、设计了耐高压、高密封性能、长效安全注采管柱。建立模拟氢气、二氧化碳、高矿化水共存高压交变载荷工况条件下管材评价模型,确保完井管柱耐腐蚀、气密封新能,首次设计应用了具有扶正减磨及双坐落功能的注采完井管柱,提出了不同产能区、不同管径的流量控制要求,实现了注采管柱的高强度密封性能及安全控制,单井日注气量120万方。4、建立了储气库断层、井筒、井口立体实时全过程安全监控系统;应用永置式监测技术,建立了不同边界试井曲线模型,实现了不渗透边界以及气水动态边界压力特征识别;注采井采用地面和井下安全阀两级关断自动控制系统,井口配套多级套管压力传感器采集数据,封堵井井口安装压力无线远传系统,实现井口自动监控、传输、逻辑关断报警功能,为气库安全高效运行提供技术支撑。授权发明专利3件,授权实用新型专利4件,制订企业标准2项,发表论文10篇。截止2020年4月1日,文23储气库累计注气34.15亿方,累计采气1.57亿方。该项目成果的应用,科学指导了特大型百亿储气库的建设及安全运行,为实现河南省天然气产供储销产业健康有序安全可持续发展作出了重要贡献。
大口径、大容量高压气地下储气井
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
技术投资分析:采用航空材料工艺,生产大口径高压容器和高压气储气井,使用旋挖钻孔等地下深基础工程技术建设天然气、液化石油气、化学危险品地下储气库。是储量最大、安全性最高,综合成本最低的储气库工程技术。技术的应用领域前景分析:用于城市天然气、液化石油气储存、调峰。发展燃气地区均需建储气库。国家已立项,项目超过400亿元,市场需求超过千亿元,规划年产值21亿元,年利润6.3亿元。效益分析:年产值21亿元,年利润6.3亿元。厂房条件建议:无备注:无
压缩空气储能电站高压密封地下储气库建设关键技术研究与产业化推广
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项课题着重研究了压气蓄能电站地下储气库建设的关键技术问题,针对压缩空气蓄能电站高压密封地下储气库建设选址、稳定性评价、密封层材料及衬砌结构设计以及气密性检测、监测等关键技术问题,采用理论分析、室内试验、原位模型试验与数值模拟分析相结合的手段进行了全面深入研究,率先在国内开展了浅埋地下高压储气库模型试验,最大试验压力高达10MPa,提出了地下高压储气库建造的施工工艺,该项课题研究成果丰富,且可大大降低工程造价、降低安全风险,社会效益
特大型枯竭砂岩气藏改建储气库注采工程关键技术及工业化应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
21世纪以来,天然气作为清洁能源的地位日益突出。习近平总书记近年提出了关于建立完善天然气产供储销体系的重要指示。河南省响应国家能源整体规划要求,印发了《河南省天然气储气设施建设规划》,提出了着力构建以文23储气库等为基础的多层次储气体系,保障天然气安全稳定供应。枯竭砂岩气藏改建储气库成为目前国际上公认的最常用、最经济的建设方式,而中原油田多个枯竭气藏具备改建储气库的条件。 其中文23储气库位于中原腹地,建库资源丰富,周边管网配套完善,库容可达104亿方,目前为我国中东部最大的储气库,系国家“十三五”重点建设工程。经过近十年的攻关及应用,解决了文23储气库低压储层保护、多裂缝井筒封堵、管柱长效密封、全面安全监控等方面的技术难题,形成了特大型枯竭砂岩气藏改建储气库注采工程关键技术,实现了工业化应用。主要创新点如下: (1)创新形成了巨厚层、严重漏失井投产储层保护技术,实现61口井一次性投产作业成功,最高日注气量达1700万方。创新应用注采井限压高效氮气气举快速返排工艺,井筒进入地层的液体量减少40%以上,显著降低了对储层的不可逆伤害;首次在储气库应用后效射孔工艺,实现长井段大跨度负压气层一次性射孔成功;建立了储层-井筒-井口三位一体注采系统模型,创新形成了单井-气库二级调配优化控制技术,优化气库的最大注采能力和应急调峰能力,实现最大调峰气量3000万方/天。 (2)创新形成了巨厚层长井段、负压多裂缝井筒封堵技术。建立了储气库钻遇井窜漏影响因素模糊数学评价方法,评价了全部钻遇井射孔层、套管、固井质量等窜漏因素。创新研发耐高温缓膨、自愈合气密封堵剂体系,替代了气井封堵常规的超细水泥体系,实现井筒长效密封。首次采用一段一调整的多段塞实时动态挤堵工艺,44口老井一次性封堵成功,至今未发生泄漏。 (3)设计了耐高压、高密封性能、长效安全注采管柱。在H2、CO2、高矿化水共存高压工况条件下,应用了13Cr-110S管材,首次设计应用了具有扶正减磨及双坐落功能的注采完井管柱,提出了不同产能区、不同管径的流量控制要求,在单井日注气量高达100万方时,实现了注采管柱的高强度密封性能及安全控制。 (4)建立了储气库断层、井筒、井口立体实时全过程安全监控系统;应用永置式监测技术,建立了不同边界试井曲线模型,实现了不渗透边界以及气水动态边界压力特征识别;注采井采用地面和井下安全阀两级关断自动控制系统,井口配套多级套管压力传感器采集数据,封堵井井口安装压力无线远传系统,实现井口自动监控、传输、逻辑关断报警功能,为气库安全高效运行提供技术支撑。 共授权发明专利3项,授权实用新型专利4项,制订企业标准4项,发表论文10篇。截止2020年4月1日,文23储气库累计注气34.15亿方,累计采气1.57亿方。该项目成果的应用,科学指导了文23储气库的建设,保障了储气库安全高效运行,为实现河南省天然气产供储销产业健康有序安全可持续发展作出了贡献。
盐穴储气库地下形态控制技术
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
油气资源作为一种战略资源,不仅关系到国家经济的可持续发展和社会的稳定,还会对世界的经济格局和政治、军事形势也会产生深远的影响。地下盐穴储气库在战略能源储备以及和平时期的能源调峰方面不可替代的突出优势引起了世界各国的重视。作为西气东输工程的配套工程一地下盐穴储气库的建造,主要用于解决由于季节、气候变化造成的不平衡调峰以及管道意外故障的应急供气。我国盐穴储气库建库地质条件复杂,具有岩盐品味差、厚度薄、多夹层等特点,导致造腔周期及造腔形态设计指标与实际相差较大,使得建立的地下盐穴储气库难以满足要求。团队针对我国盐穴储气库建设面临造腔速度慢、成效效率低、形态难以控制,国外造腔理论、数值模拟手段和工艺体系无法满足我国层状岩盐建库及造腔的需要等难题,开展了多夹层岩盐水溶造腔机理与数值模拟研究,进一步完善多夹层盐穴储气库水溶造腔机理,建立了不同地质特征、不同造腔方式等多因素耦合条件下盐腔水溶造腔数学模型,初步形成了适用于我国岩盐地质特点的水溶造腔数值模拟技术和软件。
呼图壁气田储气库钻完井技术研究与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
该项目针对新疆呼图壁储气库因山前高地应力、强水敏性地层造成的井眼严重失稳、机械钻速低、“井筒完整性”要求的高井身质量、固井质量等难题,通过开展PDC钻头个性化设计、螺杆+PDC钻头、垂直钻井系统试验,井身质量得到有效控制,整体机械钻速提高106%;通过开展地层岩性特性研究、钻井液体系优选、配套技术措施优化,井眼稳定得到有效控制,钻井事故复杂时率0.97%;通过开展地层承压试验、模拟下套管试验、水泥浆体系优选、浆柱结构设计,套管安全下入、水泥返高、水泥石强度全面达到要求,固井质量合格率100%,“井筒完整性”与“储气库完整性”得到保证,并研究形成了一套适合呼图壁气田储气库各层次钻完井安全高质的工艺技术。项目主要创新点:针对性的PDC钻头个性化设计,地层适应性强,解决了安集海河组复杂地层提速与安全矛盾;突破高密度钻井液体系“少聚多磺”的传统理念,解决了三种不同体系、不同密度钻井液体系间的自由转换,现场操作性与连续性强;研究出一套适合于呼图壁储气库的固完井技术,形成了大尺寸套管固井井眼清洁、套管安全下入、钻井液与水泥浆的有效替换、套管的有效居中、大温差水泥浆强度发挥、弹性水泥早期强度发挥等技术,各层次固井质量合格率100%,盖层技术套管固井,平均优质率达到71.43%,优质井段都大于80%,确保了储气库气层气窜其它地层的安全。主要技术经济指标:钻井工程方面:井身质量达到了储气库井各项技术指标:杜绝了返工进尺、报废井眼;钻井提速106%。固井工程方面:固井质量合格率100%;常规水泥石性能:24hr强度>19.5MPa;72h>32.5MPa。弹性水泥石性能:24hr强度>19.5MPa;72h>33MPa,杨氏模量≤4000MPa,膨胀率≤0.5%,水泥石渗透率≤0.05×10'-3μm'2。应用推广及经济效益情况:2012年-2013年在28口井进行了钻井现场试验与推广应用,共节约费用6560.18万元,经济效益显著。该配套技术方案现场应用可靠性高,保障工程质量,费用较低,推广应用前景广阔。
复杂地质条件下层状盐岩储气库建设技术与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项目属于能源学科中的石油、天然气储存与运输领域。传统的盐矿水溶开采以采盐为目的,粗放式开采,不以造腔为目的,不考虑腔体的形状,但盐穴形状对于稳定性至关重要,理想的腔体形状是盐穴储库可用的前提。在水溶造腔领域,中国毫无经验,也无可用的研究手段;同时,中国层状盐岩地质条件复杂,广泛存在巨厚夹层、倾斜夹层、高杂质盐层,还遇到了微渗夹层,解决这些复杂地层带来的难题,是储气库大规模建设的关键。针对上述重大科技难题,项目组历时十多年,采用室内试验、数值模拟及现场试验等方法开展研究,取得如下创新成果:1)巨厚夹层制约了储气库的设计高度。提出了巨厚夹层安全有序垮塌的系列控制技术,突破了巨厚夹层对建库规模的制约,研发出超深地层超大储气库建库技术。该技术已用于潜江储气库,储气库高度由117m增加到了256m,单腔容积从15万方增加到35万方。2)倾斜夹层及杂质分布不均容易导致畸形腔的出现,影响储气库的安全稳定。建立了气卤界面深度-压力-流量计算模型,研发出以天然气为阻溶剂的畸形腔修复技术,该技术可以边储气边造腔,并对畸形腔进行修复,在中石油金坛成功修复畸形腔,扩容1.4万方。3)微渗夹层是盐岩储库建设之路上的拦路虎,处理不好将会导致整个储气库项目的失败。自主研发了层状盐岩重结晶设备,建立了人造复合岩心重结晶及渗透率测试的整套方法,形成了重结晶和超细水泥联合封堵技术。该技术已经用于中石化金坛储气库微渗层的封堵,使得金坛储气库顺利实施。4)为了提高储库建腔效率,定义了建腔效率的概念,建立了层状盐岩储气库建腔效率评价体系,提出了高效建腔的动态设计方法,形成了层状盐岩高效造腔技术。该技术已用于金坛、潜江储气库,造腔效率提高20%,经济成本降低10%。授权发明专利6项,软件登记9项,出版专著1部,编写技术规范1部,发表相关学术论文100余篇。成果已在湖北潜江、江苏金坛等盐穴储库得到应用,使中国盐穴水溶造腔技术达到国际领先水平。该系列技术可推广到储油库、压气蓄能等盐穴造腔工程之中。
超深潜山气藏型储气库建设运行关键技术及工业化应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
项目所属技术领域:油气田井开发工程2010年以前京津冀地区由于地下储气库少、“产供储销”体系不健全,连年引发气荒。加快储气库建设,形成完整天然气产业链、保障能源安全,已成为国家重大战略。为此,国家财政于2010年投资建设了河北省重点工程-苏桥储气库群(冀重办证【2012】第0028号)。国外储气库普遍构造简单、储层高渗、埋深小于1500米,按此京津冀地区几乎无库可选。经过充分的科学论证,地处京津冀中心地区、持续生产30多年的苏桥气藏在地质构造上符合建库要求,但部分储层埋藏深(5000m)、温度高(156℃),且原始气藏含有Hsub2/subS、COsub2/sub等腐蚀性气体。国内外已形成的储气库建设与运行配套技术,并不适应于如此地质条件复杂、高温、高压、超深的储气库,并且苏桥储气库群毗邻首都、人口稠密,安全风险大。因此,需要针对这些特点和周期性大流量强注强采交变载荷的特殊工况进行研究,形成一套涵盖方案设计、钻完井、风险预警与评估等建设运行全过程的配套技术来科学指导苏桥储气库高效建设与运行。经过多年持续攻关,取得超深潜山气藏型储气库建设运行关键技术的突破,建成年10亿立方米调峰能力,强化了京津冀地区天然气产业链“储”的环节。通过多专业联合攻关取得创新点如下: 1、创新揭示强非均质性、强底水气藏型储气库气水交互带注采渗流机理,创建了复杂流体条件下库容动用理论及优化设计方法,解决了国外方法设计无法实现储气空间高效动用的难题,库容参数设计误差由国外方法的24%降低到5%; 2、发明了水泥气体膨胀剂、抗200℃纳米防塌膨胀水泥浆,改进了超低压地层堵漏产品,研制了超深超高温储气库用注采管柱,解决了此前的工程技术无法满足深层井筒长期密封性、大压差防漏、高速交变载荷下注采的难题,保障了世界最深(5399m)储气库井安全钻井及高速生产;3、创建了断裂系统复杂储气构造周期注采物理模型,强注强采条件下注采管柱失效机理,形成了地质-井筒-地面“三位一体”的长期运行风险预警与管控体系,实现零事故安全运行七个注采周期。共获授权专利6件(发明专利2件)、软件著作权2项,制定标准1项,论文14篇。 该成果指导了世界上最深、建设难度最大苏桥储气库群建设与运行,使中国成为深层复杂储气库建库技术引领者,建成年10亿立方米调峰能力。近年来累计注气35.15亿立方米,采气20.30亿立方米,日调峰能力达到942万立方米,累计销售收入51.50亿元;累计替代标准燃煤262万吨、减排二氧化碳655万吨;成果实施后对该地区低碳清洁发展、环境品质提升、国民经济繁荣提供了巨大的助力,惠及京津冀地区1.1亿人口。对落实习总书记关于加强“产供储销”体系建设重要批示、实现京津冀地区调峰储气规划目标、带动资源型城市创新转型起重大支撑作用。
一种用于储气库的注采分配计量结构
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本实用新型公开了一种注采分配计量结构,尤其是公开了一种用于储气库的注采分配计量结构,属于天然气注采设备制造技术领域。 提供一种结构简单、安装操作方便,能有效提高安装质量的用于储气库的注采分配计量结构。 所述注采分配计量结构包括相互连通的计量汇管组件和采气汇管组件,所述注采分配计量结构还包括橇体装置,所述计量汇管组件和采气汇管组件均集成在所述的橇体装置上。
大港储气库扩容提效技术研究与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
1、主要技术成果 完成板深37改建储气库可行性方案研究,应用建立的油藏改建储气库渗流仿真实验及评价方法,解决了板深油藏库容设计问题;应用库容量与压力联动设计技术,对板深37气库库容量进行了设计;应用建立的油井产能评价技术,对油藏部位产气能力进行了预测;应用采气量~调峰量~气井数三元耦合技术,对气库合理井数进行了设计。最终设计板深37气层库容量6亿方,工作气3.0亿方,油层库容2.6亿方,工作气量1.0亿方,合计改建后气库库容8.6亿方,工作气4.0亿方,设计新钻水平井2口,大斜度井10口,气库运行压力18-42MPa,气井采气能力15-30万方/天,日调峰气240-480万方,原油采收率可提高13.7%。 完成驴驹河储气库初步设计方案,设计库容量5.70亿方,工作气量3.0亿方,设计新钻井9口,针对断层多、断块小,为防止应力集中激活断层,设计井点距离断层100m以上;针对薄气层、多层叠置特点,确定井型为8口定向井,1口大斜度井河库5井;针对纵向多层特点,设计光纤传导监测分层温度、压力;针对高低压频繁工况、断层多易破坏的风险,设计微地震监测断层、盖层封闭性。 板中北储气库应用库容量与压力联动设计技术、水体扩容评价技术、储气库库容动态诊断技术,核定有效库容20.8亿方,比原设计减少库容8.44亿方。应用运行仿真与采气井数耦合技术、含水气井产量计算方法、计算储气库需要采气井23口,扣除已有15口正常采气井,需要补钻含水气井9口。工作气量由6.66亿方增加到8.7亿方,预计5年达标。 板828储气库同理计算库容量4.4亿方、工作气量1.8亿方。比原设计(4.69\2.57)分别减少0.29、0.77亿方。 2、项目依托工程 项目研究4个方案均依托股份公司储气库运行计划,目前驴驹河储气库已进入整体实施阶段。板中北储气库、板828储气库已通过股份公司评审准备进入实施。板深37库也通过油田公司评审。 3、科技成果创新、应用情况及前景评价、经济与社会效益等 创新成果:建立了油藏改建储气库渗流仿真实验及评价方法;库容量与压力联动设计技术;采气量~调峰量~气井数三元耦合技术;地层~井型~井筒一体化设计技术;含水气井产能修正技术;油井产能评价技术;水体扩容评价技术;储气库库容动态诊断技术;储气库调整优化技术等9项技术。 本次研究成果形成的9项创新技术均处于国内领先水平,应用前景十分广阔,具有很大的推广应用价值,可以解决储气库设计研究中存在的普遍问题,社会与经济效益十分明显。
找到10项技术成果数据。
找技术 >特大型枯竭砂岩气藏改建储气库注采关键技术及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
21世纪以来,天然气作为清洁能源的地位日益突出。习近平总书记近年提出了关于建立完善天然气产供储销体系的重要指示。河南省响应国家能源整体规划要求,印发了《河南省天然气储气设施建设规划》,提出了着力构建以文23储气库等为基础的多层次储气体系,保障天然气安全稳定供应。枯竭砂岩气藏改建储气库成为国际上公认的最常用、最经济的建设方式,中原油田多个枯竭气藏具备改建储气库得天独厚的条件。文23、文96储气库位于中原腹地,周边管网配套完善,库容可达104亿方,为中国中东部最大的储气库,系国家“十三五”重点建设工程。经过近十年的攻关及应用,解决了文23、文96储气库低压储层保护、多裂缝井筒封堵、管柱长效密封、全面安全监控等方面的技术难题,形成了特大型枯竭砂岩气藏改建储气库注采工程关键技术,实现了工业化应用。主要创新点如下:1、创新形成了巨厚层、严重漏失井投产储层保护技术,实现61口井一次性投产作业成功,最高日注气量达1700万方。创新应用注采井限压高效氮气气举快速返排工艺,井筒进入地层的液体量减少40%以上,显著降低了对储层的不可逆伤害;首次在储气库应用后效射孔工艺,替代聚能射孔工艺,实现长井段大跨度负压气层一次性射孔成功;建立了储层-井筒-井口三位一体注采系统模型,创新形成了单井-气库二级调配优化控制技术,优化气库的最大注采能力和应急调峰能力,实现最大调峰气量3000万方/天。2、创新形成了巨厚层长井段、负压多裂缝井筒封堵技术。建立了储气库钻遇井窜漏影响因素模糊数学评价方法,系统定量评估了全部钻遇井钻井、地质、井况、气库安全等四方面共18项窜漏因素。创新研发耐高温缓膨、自愈合气密封堵剂体系,替代了气井封堵常规使用的超细水泥体系,实现井筒长效密封。首次创新应用一段一调整的多段塞实时动态挤堵工艺,44口老井一次性封堵成功,至今未发生泄漏。3、设计了耐高压、高密封性能、长效安全注采管柱。建立模拟氢气、二氧化碳、高矿化水共存高压交变载荷工况条件下管材评价模型,确保完井管柱耐腐蚀、气密封新能,首次设计应用了具有扶正减磨及双坐落功能的注采完井管柱,提出了不同产能区、不同管径的流量控制要求,实现了注采管柱的高强度密封性能及安全控制,单井日注气量120万方。4、建立了储气库断层、井筒、井口立体实时全过程安全监控系统;应用永置式监测技术,建立了不同边界试井曲线模型,实现了不渗透边界以及气水动态边界压力特征识别;注采井采用地面和井下安全阀两级关断自动控制系统,井口配套多级套管压力传感器采集数据,封堵井井口安装压力无线远传系统,实现井口自动监控、传输、逻辑关断报警功能,为气库安全高效运行提供技术支撑。授权发明专利3件,授权实用新型专利4件,制订企业标准2项,发表论文10篇。截止2020年4月1日,文23储气库累计注气34.15亿方,累计采气1.57亿方。该项目成果的应用,科学指导了特大型百亿储气库的建设及安全运行,为实现河南省天然气产供储销产业健康有序安全可持续发展作出了重要贡献。
大口径、大容量高压气地下储气井
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
技术投资分析:采用航空材料工艺,生产大口径高压容器和高压气储气井,使用旋挖钻孔等地下深基础工程技术建设天然气、液化石油气、化学危险品地下储气库。是储量最大、安全性最高,综合成本最低的储气库工程技术。技术的应用领域前景分析:用于城市天然气、液化石油气储存、调峰。发展燃气地区均需建储气库。国家已立项,项目超过400亿元,市场需求超过千亿元,规划年产值21亿元,年利润6.3亿元。效益分析:年产值21亿元,年利润6.3亿元。厂房条件建议:无备注:无
压缩空气储能电站高压密封地下储气库建设关键技术研究与产业化推广
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项课题着重研究了压气蓄能电站地下储气库建设的关键技术问题,针对压缩空气蓄能电站高压密封地下储气库建设选址、稳定性评价、密封层材料及衬砌结构设计以及气密性检测、监测等关键技术问题,采用理论分析、室内试验、原位模型试验与数值模拟分析相结合的手段进行了全面深入研究,率先在国内开展了浅埋地下高压储气库模型试验,最大试验压力高达10MPa,提出了地下高压储气库建造的施工工艺,该项课题研究成果丰富,且可大大降低工程造价、降低安全风险,社会效益
特大型枯竭砂岩气藏改建储气库注采工程关键技术及工业化应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
21世纪以来,天然气作为清洁能源的地位日益突出。习近平总书记近年提出了关于建立完善天然气产供储销体系的重要指示。河南省响应国家能源整体规划要求,印发了《河南省天然气储气设施建设规划》,提出了着力构建以文23储气库等为基础的多层次储气体系,保障天然气安全稳定供应。枯竭砂岩气藏改建储气库成为目前国际上公认的最常用、最经济的建设方式,而中原油田多个枯竭气藏具备改建储气库的条件。 其中文23储气库位于中原腹地,建库资源丰富,周边管网配套完善,库容可达104亿方,目前为我国中东部最大的储气库,系国家“十三五”重点建设工程。经过近十年的攻关及应用,解决了文23储气库低压储层保护、多裂缝井筒封堵、管柱长效密封、全面安全监控等方面的技术难题,形成了特大型枯竭砂岩气藏改建储气库注采工程关键技术,实现了工业化应用。主要创新点如下: (1)创新形成了巨厚层、严重漏失井投产储层保护技术,实现61口井一次性投产作业成功,最高日注气量达1700万方。创新应用注采井限压高效氮气气举快速返排工艺,井筒进入地层的液体量减少40%以上,显著降低了对储层的不可逆伤害;首次在储气库应用后效射孔工艺,实现长井段大跨度负压气层一次性射孔成功;建立了储层-井筒-井口三位一体注采系统模型,创新形成了单井-气库二级调配优化控制技术,优化气库的最大注采能力和应急调峰能力,实现最大调峰气量3000万方/天。 (2)创新形成了巨厚层长井段、负压多裂缝井筒封堵技术。建立了储气库钻遇井窜漏影响因素模糊数学评价方法,评价了全部钻遇井射孔层、套管、固井质量等窜漏因素。创新研发耐高温缓膨、自愈合气密封堵剂体系,替代了气井封堵常规的超细水泥体系,实现井筒长效密封。首次采用一段一调整的多段塞实时动态挤堵工艺,44口老井一次性封堵成功,至今未发生泄漏。 (3)设计了耐高压、高密封性能、长效安全注采管柱。在H2、CO2、高矿化水共存高压工况条件下,应用了13Cr-110S管材,首次设计应用了具有扶正减磨及双坐落功能的注采完井管柱,提出了不同产能区、不同管径的流量控制要求,在单井日注气量高达100万方时,实现了注采管柱的高强度密封性能及安全控制。 (4)建立了储气库断层、井筒、井口立体实时全过程安全监控系统;应用永置式监测技术,建立了不同边界试井曲线模型,实现了不渗透边界以及气水动态边界压力特征识别;注采井采用地面和井下安全阀两级关断自动控制系统,井口配套多级套管压力传感器采集数据,封堵井井口安装压力无线远传系统,实现井口自动监控、传输、逻辑关断报警功能,为气库安全高效运行提供技术支撑。 共授权发明专利3项,授权实用新型专利4项,制订企业标准4项,发表论文10篇。截止2020年4月1日,文23储气库累计注气34.15亿方,累计采气1.57亿方。该项目成果的应用,科学指导了文23储气库的建设,保障了储气库安全高效运行,为实现河南省天然气产供储销产业健康有序安全可持续发展作出了贡献。
盐穴储气库地下形态控制技术
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
油气资源作为一种战略资源,不仅关系到国家经济的可持续发展和社会的稳定,还会对世界的经济格局和政治、军事形势也会产生深远的影响。地下盐穴储气库在战略能源储备以及和平时期的能源调峰方面不可替代的突出优势引起了世界各国的重视。作为西气东输工程的配套工程一地下盐穴储气库的建造,主要用于解决由于季节、气候变化造成的不平衡调峰以及管道意外故障的应急供气。我国盐穴储气库建库地质条件复杂,具有岩盐品味差、厚度薄、多夹层等特点,导致造腔周期及造腔形态设计指标与实际相差较大,使得建立的地下盐穴储气库难以满足要求。团队针对我国盐穴储气库建设面临造腔速度慢、成效效率低、形态难以控制,国外造腔理论、数值模拟手段和工艺体系无法满足我国层状岩盐建库及造腔的需要等难题,开展了多夹层岩盐水溶造腔机理与数值模拟研究,进一步完善多夹层盐穴储气库水溶造腔机理,建立了不同地质特征、不同造腔方式等多因素耦合条件下盐腔水溶造腔数学模型,初步形成了适用于我国岩盐地质特点的水溶造腔数值模拟技术和软件。
呼图壁气田储气库钻完井技术研究与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
该项目针对新疆呼图壁储气库因山前高地应力、强水敏性地层造成的井眼严重失稳、机械钻速低、“井筒完整性”要求的高井身质量、固井质量等难题,通过开展PDC钻头个性化设计、螺杆+PDC钻头、垂直钻井系统试验,井身质量得到有效控制,整体机械钻速提高106%;通过开展地层岩性特性研究、钻井液体系优选、配套技术措施优化,井眼稳定得到有效控制,钻井事故复杂时率0.97%;通过开展地层承压试验、模拟下套管试验、水泥浆体系优选、浆柱结构设计,套管安全下入、水泥返高、水泥石强度全面达到要求,固井质量合格率100%,“井筒完整性”与“储气库完整性”得到保证,并研究形成了一套适合呼图壁气田储气库各层次钻完井安全高质的工艺技术。项目主要创新点:针对性的PDC钻头个性化设计,地层适应性强,解决了安集海河组复杂地层提速与安全矛盾;突破高密度钻井液体系“少聚多磺”的传统理念,解决了三种不同体系、不同密度钻井液体系间的自由转换,现场操作性与连续性强;研究出一套适合于呼图壁储气库的固完井技术,形成了大尺寸套管固井井眼清洁、套管安全下入、钻井液与水泥浆的有效替换、套管的有效居中、大温差水泥浆强度发挥、弹性水泥早期强度发挥等技术,各层次固井质量合格率100%,盖层技术套管固井,平均优质率达到71.43%,优质井段都大于80%,确保了储气库气层气窜其它地层的安全。主要技术经济指标:钻井工程方面:井身质量达到了储气库井各项技术指标:杜绝了返工进尺、报废井眼;钻井提速106%。固井工程方面:固井质量合格率100%;常规水泥石性能:24hr强度>19.5MPa;72h>32.5MPa。弹性水泥石性能:24hr强度>19.5MPa;72h>33MPa,杨氏模量≤4000MPa,膨胀率≤0.5%,水泥石渗透率≤0.05×10'-3μm'2。应用推广及经济效益情况:2012年-2013年在28口井进行了钻井现场试验与推广应用,共节约费用6560.18万元,经济效益显著。该配套技术方案现场应用可靠性高,保障工程质量,费用较低,推广应用前景广阔。
复杂地质条件下层状盐岩储气库建设技术与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项目属于能源学科中的石油、天然气储存与运输领域。传统的盐矿水溶开采以采盐为目的,粗放式开采,不以造腔为目的,不考虑腔体的形状,但盐穴形状对于稳定性至关重要,理想的腔体形状是盐穴储库可用的前提。在水溶造腔领域,中国毫无经验,也无可用的研究手段;同时,中国层状盐岩地质条件复杂,广泛存在巨厚夹层、倾斜夹层、高杂质盐层,还遇到了微渗夹层,解决这些复杂地层带来的难题,是储气库大规模建设的关键。针对上述重大科技难题,项目组历时十多年,采用室内试验、数值模拟及现场试验等方法开展研究,取得如下创新成果:1)巨厚夹层制约了储气库的设计高度。提出了巨厚夹层安全有序垮塌的系列控制技术,突破了巨厚夹层对建库规模的制约,研发出超深地层超大储气库建库技术。该技术已用于潜江储气库,储气库高度由117m增加到了256m,单腔容积从15万方增加到35万方。2)倾斜夹层及杂质分布不均容易导致畸形腔的出现,影响储气库的安全稳定。建立了气卤界面深度-压力-流量计算模型,研发出以天然气为阻溶剂的畸形腔修复技术,该技术可以边储气边造腔,并对畸形腔进行修复,在中石油金坛成功修复畸形腔,扩容1.4万方。3)微渗夹层是盐岩储库建设之路上的拦路虎,处理不好将会导致整个储气库项目的失败。自主研发了层状盐岩重结晶设备,建立了人造复合岩心重结晶及渗透率测试的整套方法,形成了重结晶和超细水泥联合封堵技术。该技术已经用于中石化金坛储气库微渗层的封堵,使得金坛储气库顺利实施。4)为了提高储库建腔效率,定义了建腔效率的概念,建立了层状盐岩储气库建腔效率评价体系,提出了高效建腔的动态设计方法,形成了层状盐岩高效造腔技术。该技术已用于金坛、潜江储气库,造腔效率提高20%,经济成本降低10%。授权发明专利6项,软件登记9项,出版专著1部,编写技术规范1部,发表相关学术论文100余篇。成果已在湖北潜江、江苏金坛等盐穴储库得到应用,使中国盐穴水溶造腔技术达到国际领先水平。该系列技术可推广到储油库、压气蓄能等盐穴造腔工程之中。
超深潜山气藏型储气库建设运行关键技术及工业化应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
项目所属技术领域:油气田井开发工程2010年以前京津冀地区由于地下储气库少、“产供储销”体系不健全,连年引发气荒。加快储气库建设,形成完整天然气产业链、保障能源安全,已成为国家重大战略。为此,国家财政于2010年投资建设了河北省重点工程-苏桥储气库群(冀重办证【2012】第0028号)。国外储气库普遍构造简单、储层高渗、埋深小于1500米,按此京津冀地区几乎无库可选。经过充分的科学论证,地处京津冀中心地区、持续生产30多年的苏桥气藏在地质构造上符合建库要求,但部分储层埋藏深(5000m)、温度高(156℃),且原始气藏含有Hsub2/subS、COsub2/sub等腐蚀性气体。国内外已形成的储气库建设与运行配套技术,并不适应于如此地质条件复杂、高温、高压、超深的储气库,并且苏桥储气库群毗邻首都、人口稠密,安全风险大。因此,需要针对这些特点和周期性大流量强注强采交变载荷的特殊工况进行研究,形成一套涵盖方案设计、钻完井、风险预警与评估等建设运行全过程的配套技术来科学指导苏桥储气库高效建设与运行。经过多年持续攻关,取得超深潜山气藏型储气库建设运行关键技术的突破,建成年10亿立方米调峰能力,强化了京津冀地区天然气产业链“储”的环节。通过多专业联合攻关取得创新点如下: 1、创新揭示强非均质性、强底水气藏型储气库气水交互带注采渗流机理,创建了复杂流体条件下库容动用理论及优化设计方法,解决了国外方法设计无法实现储气空间高效动用的难题,库容参数设计误差由国外方法的24%降低到5%; 2、发明了水泥气体膨胀剂、抗200℃纳米防塌膨胀水泥浆,改进了超低压地层堵漏产品,研制了超深超高温储气库用注采管柱,解决了此前的工程技术无法满足深层井筒长期密封性、大压差防漏、高速交变载荷下注采的难题,保障了世界最深(5399m)储气库井安全钻井及高速生产;3、创建了断裂系统复杂储气构造周期注采物理模型,强注强采条件下注采管柱失效机理,形成了地质-井筒-地面“三位一体”的长期运行风险预警与管控体系,实现零事故安全运行七个注采周期。共获授权专利6件(发明专利2件)、软件著作权2项,制定标准1项,论文14篇。 该成果指导了世界上最深、建设难度最大苏桥储气库群建设与运行,使中国成为深层复杂储气库建库技术引领者,建成年10亿立方米调峰能力。近年来累计注气35.15亿立方米,采气20.30亿立方米,日调峰能力达到942万立方米,累计销售收入51.50亿元;累计替代标准燃煤262万吨、减排二氧化碳655万吨;成果实施后对该地区低碳清洁发展、环境品质提升、国民经济繁荣提供了巨大的助力,惠及京津冀地区1.1亿人口。对落实习总书记关于加强“产供储销”体系建设重要批示、实现京津冀地区调峰储气规划目标、带动资源型城市创新转型起重大支撑作用。
一种用于储气库的注采分配计量结构
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本实用新型公开了一种注采分配计量结构,尤其是公开了一种用于储气库的注采分配计量结构,属于天然气注采设备制造技术领域。 提供一种结构简单、安装操作方便,能有效提高安装质量的用于储气库的注采分配计量结构。 所述注采分配计量结构包括相互连通的计量汇管组件和采气汇管组件,所述注采分配计量结构还包括橇体装置,所述计量汇管组件和采气汇管组件均集成在所述的橇体装置上。
大港储气库扩容提效技术研究与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
1、主要技术成果 完成板深37改建储气库可行性方案研究,应用建立的油藏改建储气库渗流仿真实验及评价方法,解决了板深油藏库容设计问题;应用库容量与压力联动设计技术,对板深37气库库容量进行了设计;应用建立的油井产能评价技术,对油藏部位产气能力进行了预测;应用采气量~调峰量~气井数三元耦合技术,对气库合理井数进行了设计。最终设计板深37气层库容量6亿方,工作气3.0亿方,油层库容2.6亿方,工作气量1.0亿方,合计改建后气库库容8.6亿方,工作气4.0亿方,设计新钻水平井2口,大斜度井10口,气库运行压力18-42MPa,气井采气能力15-30万方/天,日调峰气240-480万方,原油采收率可提高13.7%。 完成驴驹河储气库初步设计方案,设计库容量5.70亿方,工作气量3.0亿方,设计新钻井9口,针对断层多、断块小,为防止应力集中激活断层,设计井点距离断层100m以上;针对薄气层、多层叠置特点,确定井型为8口定向井,1口大斜度井河库5井;针对纵向多层特点,设计光纤传导监测分层温度、压力;针对高低压频繁工况、断层多易破坏的风险,设计微地震监测断层、盖层封闭性。 板中北储气库应用库容量与压力联动设计技术、水体扩容评价技术、储气库库容动态诊断技术,核定有效库容20.8亿方,比原设计减少库容8.44亿方。应用运行仿真与采气井数耦合技术、含水气井产量计算方法、计算储气库需要采气井23口,扣除已有15口正常采气井,需要补钻含水气井9口。工作气量由6.66亿方增加到8.7亿方,预计5年达标。 板828储气库同理计算库容量4.4亿方、工作气量1.8亿方。比原设计(4.69\2.57)分别减少0.29、0.77亿方。 2、项目依托工程 项目研究4个方案均依托股份公司储气库运行计划,目前驴驹河储气库已进入整体实施阶段。板中北储气库、板828储气库已通过股份公司评审准备进入实施。板深37库也通过油田公司评审。 3、科技成果创新、应用情况及前景评价、经济与社会效益等 创新成果:建立了油藏改建储气库渗流仿真实验及评价方法;库容量与压力联动设计技术;采气量~调峰量~气井数三元耦合技术;地层~井型~井筒一体化设计技术;含水气井产能修正技术;油井产能评价技术;水体扩容评价技术;储气库库容动态诊断技术;储气库调整优化技术等9项技术。 本次研究成果形成的9项创新技术均处于国内领先水平,应用前景十分广阔,具有很大的推广应用价值,可以解决储气库设计研究中存在的普遍问题,社会与经济效益十分明显。
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找技术 >特大型枯竭砂岩气藏改建储气库注采关键技术及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
21世纪以来,天然气作为清洁能源的地位日益突出。习近平总书记近年提出了关于建立完善天然气产供储销体系的重要指示。河南省响应国家能源整体规划要求,印发了《河南省天然气储气设施建设规划》,提出了着力构建以文23储气库等为基础的多层次储气体系,保障天然气安全稳定供应。枯竭砂岩气藏改建储气库成为国际上公认的最常用、最经济的建设方式,中原油田多个枯竭气藏具备改建储气库得天独厚的条件。文23、文96储气库位于中原腹地,周边管网配套完善,库容可达104亿方,为中国中东部最大的储气库,系国家“十三五”重点建设工程。经过近十年的攻关及应用,解决了文23、文96储气库低压储层保护、多裂缝井筒封堵、管柱长效密封、全面安全监控等方面的技术难题,形成了特大型枯竭砂岩气藏改建储气库注采工程关键技术,实现了工业化应用。主要创新点如下:1、创新形成了巨厚层、严重漏失井投产储层保护技术,实现61口井一次性投产作业成功,最高日注气量达1700万方。创新应用注采井限压高效氮气气举快速返排工艺,井筒进入地层的液体量减少40%以上,显著降低了对储层的不可逆伤害;首次在储气库应用后效射孔工艺,替代聚能射孔工艺,实现长井段大跨度负压气层一次性射孔成功;建立了储层-井筒-井口三位一体注采系统模型,创新形成了单井-气库二级调配优化控制技术,优化气库的最大注采能力和应急调峰能力,实现最大调峰气量3000万方/天。2、创新形成了巨厚层长井段、负压多裂缝井筒封堵技术。建立了储气库钻遇井窜漏影响因素模糊数学评价方法,系统定量评估了全部钻遇井钻井、地质、井况、气库安全等四方面共18项窜漏因素。创新研发耐高温缓膨、自愈合气密封堵剂体系,替代了气井封堵常规使用的超细水泥体系,实现井筒长效密封。首次创新应用一段一调整的多段塞实时动态挤堵工艺,44口老井一次性封堵成功,至今未发生泄漏。3、设计了耐高压、高密封性能、长效安全注采管柱。建立模拟氢气、二氧化碳、高矿化水共存高压交变载荷工况条件下管材评价模型,确保完井管柱耐腐蚀、气密封新能,首次设计应用了具有扶正减磨及双坐落功能的注采完井管柱,提出了不同产能区、不同管径的流量控制要求,实现了注采管柱的高强度密封性能及安全控制,单井日注气量120万方。4、建立了储气库断层、井筒、井口立体实时全过程安全监控系统;应用永置式监测技术,建立了不同边界试井曲线模型,实现了不渗透边界以及气水动态边界压力特征识别;注采井采用地面和井下安全阀两级关断自动控制系统,井口配套多级套管压力传感器采集数据,封堵井井口安装压力无线远传系统,实现井口自动监控、传输、逻辑关断报警功能,为气库安全高效运行提供技术支撑。授权发明专利3件,授权实用新型专利4件,制订企业标准2项,发表论文10篇。截止2020年4月1日,文23储气库累计注气34.15亿方,累计采气1.57亿方。该项目成果的应用,科学指导了特大型百亿储气库的建设及安全运行,为实现河南省天然气产供储销产业健康有序安全可持续发展作出了重要贡献。
大口径、大容量高压气地下储气井
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
技术投资分析:采用航空材料工艺,生产大口径高压容器和高压气储气井,使用旋挖钻孔等地下深基础工程技术建设天然气、液化石油气、化学危险品地下储气库。是储量最大、安全性最高,综合成本最低的储气库工程技术。技术的应用领域前景分析:用于城市天然气、液化石油气储存、调峰。发展燃气地区均需建储气库。国家已立项,项目超过400亿元,市场需求超过千亿元,规划年产值21亿元,年利润6.3亿元。效益分析:年产值21亿元,年利润6.3亿元。厂房条件建议:无备注:无
压缩空气储能电站高压密封地下储气库建设关键技术研究与产业化推广
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项课题着重研究了压气蓄能电站地下储气库建设的关键技术问题,针对压缩空气蓄能电站高压密封地下储气库建设选址、稳定性评价、密封层材料及衬砌结构设计以及气密性检测、监测等关键技术问题,采用理论分析、室内试验、原位模型试验与数值模拟分析相结合的手段进行了全面深入研究,率先在国内开展了浅埋地下高压储气库模型试验,最大试验压力高达10MPa,提出了地下高压储气库建造的施工工艺,该项课题研究成果丰富,且可大大降低工程造价、降低安全风险,社会效益
特大型枯竭砂岩气藏改建储气库注采工程关键技术及工业化应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
21世纪以来,天然气作为清洁能源的地位日益突出。习近平总书记近年提出了关于建立完善天然气产供储销体系的重要指示。河南省响应国家能源整体规划要求,印发了《河南省天然气储气设施建设规划》,提出了着力构建以文23储气库等为基础的多层次储气体系,保障天然气安全稳定供应。枯竭砂岩气藏改建储气库成为目前国际上公认的最常用、最经济的建设方式,而中原油田多个枯竭气藏具备改建储气库的条件。 其中文23储气库位于中原腹地,建库资源丰富,周边管网配套完善,库容可达104亿方,目前为我国中东部最大的储气库,系国家“十三五”重点建设工程。经过近十年的攻关及应用,解决了文23储气库低压储层保护、多裂缝井筒封堵、管柱长效密封、全面安全监控等方面的技术难题,形成了特大型枯竭砂岩气藏改建储气库注采工程关键技术,实现了工业化应用。主要创新点如下: (1)创新形成了巨厚层、严重漏失井投产储层保护技术,实现61口井一次性投产作业成功,最高日注气量达1700万方。创新应用注采井限压高效氮气气举快速返排工艺,井筒进入地层的液体量减少40%以上,显著降低了对储层的不可逆伤害;首次在储气库应用后效射孔工艺,实现长井段大跨度负压气层一次性射孔成功;建立了储层-井筒-井口三位一体注采系统模型,创新形成了单井-气库二级调配优化控制技术,优化气库的最大注采能力和应急调峰能力,实现最大调峰气量3000万方/天。 (2)创新形成了巨厚层长井段、负压多裂缝井筒封堵技术。建立了储气库钻遇井窜漏影响因素模糊数学评价方法,评价了全部钻遇井射孔层、套管、固井质量等窜漏因素。创新研发耐高温缓膨、自愈合气密封堵剂体系,替代了气井封堵常规的超细水泥体系,实现井筒长效密封。首次采用一段一调整的多段塞实时动态挤堵工艺,44口老井一次性封堵成功,至今未发生泄漏。 (3)设计了耐高压、高密封性能、长效安全注采管柱。在H2、CO2、高矿化水共存高压工况条件下,应用了13Cr-110S管材,首次设计应用了具有扶正减磨及双坐落功能的注采完井管柱,提出了不同产能区、不同管径的流量控制要求,在单井日注气量高达100万方时,实现了注采管柱的高强度密封性能及安全控制。 (4)建立了储气库断层、井筒、井口立体实时全过程安全监控系统;应用永置式监测技术,建立了不同边界试井曲线模型,实现了不渗透边界以及气水动态边界压力特征识别;注采井采用地面和井下安全阀两级关断自动控制系统,井口配套多级套管压力传感器采集数据,封堵井井口安装压力无线远传系统,实现井口自动监控、传输、逻辑关断报警功能,为气库安全高效运行提供技术支撑。 共授权发明专利3项,授权实用新型专利4项,制订企业标准4项,发表论文10篇。截止2020年4月1日,文23储气库累计注气34.15亿方,累计采气1.57亿方。该项目成果的应用,科学指导了文23储气库的建设,保障了储气库安全高效运行,为实现河南省天然气产供储销产业健康有序安全可持续发展作出了贡献。
盐穴储气库地下形态控制技术
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
油气资源作为一种战略资源,不仅关系到国家经济的可持续发展和社会的稳定,还会对世界的经济格局和政治、军事形势也会产生深远的影响。地下盐穴储气库在战略能源储备以及和平时期的能源调峰方面不可替代的突出优势引起了世界各国的重视。作为西气东输工程的配套工程一地下盐穴储气库的建造,主要用于解决由于季节、气候变化造成的不平衡调峰以及管道意外故障的应急供气。我国盐穴储气库建库地质条件复杂,具有岩盐品味差、厚度薄、多夹层等特点,导致造腔周期及造腔形态设计指标与实际相差较大,使得建立的地下盐穴储气库难以满足要求。团队针对我国盐穴储气库建设面临造腔速度慢、成效效率低、形态难以控制,国外造腔理论、数值模拟手段和工艺体系无法满足我国层状岩盐建库及造腔的需要等难题,开展了多夹层岩盐水溶造腔机理与数值模拟研究,进一步完善多夹层盐穴储气库水溶造腔机理,建立了不同地质特征、不同造腔方式等多因素耦合条件下盐腔水溶造腔数学模型,初步形成了适用于我国岩盐地质特点的水溶造腔数值模拟技术和软件。
呼图壁气田储气库钻完井技术研究与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
该项目针对新疆呼图壁储气库因山前高地应力、强水敏性地层造成的井眼严重失稳、机械钻速低、“井筒完整性”要求的高井身质量、固井质量等难题,通过开展PDC钻头个性化设计、螺杆+PDC钻头、垂直钻井系统试验,井身质量得到有效控制,整体机械钻速提高106%;通过开展地层岩性特性研究、钻井液体系优选、配套技术措施优化,井眼稳定得到有效控制,钻井事故复杂时率0.97%;通过开展地层承压试验、模拟下套管试验、水泥浆体系优选、浆柱结构设计,套管安全下入、水泥返高、水泥石强度全面达到要求,固井质量合格率100%,“井筒完整性”与“储气库完整性”得到保证,并研究形成了一套适合呼图壁气田储气库各层次钻完井安全高质的工艺技术。项目主要创新点:针对性的PDC钻头个性化设计,地层适应性强,解决了安集海河组复杂地层提速与安全矛盾;突破高密度钻井液体系“少聚多磺”的传统理念,解决了三种不同体系、不同密度钻井液体系间的自由转换,现场操作性与连续性强;研究出一套适合于呼图壁储气库的固完井技术,形成了大尺寸套管固井井眼清洁、套管安全下入、钻井液与水泥浆的有效替换、套管的有效居中、大温差水泥浆强度发挥、弹性水泥早期强度发挥等技术,各层次固井质量合格率100%,盖层技术套管固井,平均优质率达到71.43%,优质井段都大于80%,确保了储气库气层气窜其它地层的安全。主要技术经济指标:钻井工程方面:井身质量达到了储气库井各项技术指标:杜绝了返工进尺、报废井眼;钻井提速106%。固井工程方面:固井质量合格率100%;常规水泥石性能:24hr强度>19.5MPa;72h>32.5MPa。弹性水泥石性能:24hr强度>19.5MPa;72h>33MPa,杨氏模量≤4000MPa,膨胀率≤0.5%,水泥石渗透率≤0.05×10'-3μm'2。应用推广及经济效益情况:2012年-2013年在28口井进行了钻井现场试验与推广应用,共节约费用6560.18万元,经济效益显著。该配套技术方案现场应用可靠性高,保障工程质量,费用较低,推广应用前景广阔。
复杂地质条件下层状盐岩储气库建设技术与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项目属于能源学科中的石油、天然气储存与运输领域。传统的盐矿水溶开采以采盐为目的,粗放式开采,不以造腔为目的,不考虑腔体的形状,但盐穴形状对于稳定性至关重要,理想的腔体形状是盐穴储库可用的前提。在水溶造腔领域,中国毫无经验,也无可用的研究手段;同时,中国层状盐岩地质条件复杂,广泛存在巨厚夹层、倾斜夹层、高杂质盐层,还遇到了微渗夹层,解决这些复杂地层带来的难题,是储气库大规模建设的关键。针对上述重大科技难题,项目组历时十多年,采用室内试验、数值模拟及现场试验等方法开展研究,取得如下创新成果:1)巨厚夹层制约了储气库的设计高度。提出了巨厚夹层安全有序垮塌的系列控制技术,突破了巨厚夹层对建库规模的制约,研发出超深地层超大储气库建库技术。该技术已用于潜江储气库,储气库高度由117m增加到了256m,单腔容积从15万方增加到35万方。2)倾斜夹层及杂质分布不均容易导致畸形腔的出现,影响储气库的安全稳定。建立了气卤界面深度-压力-流量计算模型,研发出以天然气为阻溶剂的畸形腔修复技术,该技术可以边储气边造腔,并对畸形腔进行修复,在中石油金坛成功修复畸形腔,扩容1.4万方。3)微渗夹层是盐岩储库建设之路上的拦路虎,处理不好将会导致整个储气库项目的失败。自主研发了层状盐岩重结晶设备,建立了人造复合岩心重结晶及渗透率测试的整套方法,形成了重结晶和超细水泥联合封堵技术。该技术已经用于中石化金坛储气库微渗层的封堵,使得金坛储气库顺利实施。4)为了提高储库建腔效率,定义了建腔效率的概念,建立了层状盐岩储气库建腔效率评价体系,提出了高效建腔的动态设计方法,形成了层状盐岩高效造腔技术。该技术已用于金坛、潜江储气库,造腔效率提高20%,经济成本降低10%。授权发明专利6项,软件登记9项,出版专著1部,编写技术规范1部,发表相关学术论文100余篇。成果已在湖北潜江、江苏金坛等盐穴储库得到应用,使中国盐穴水溶造腔技术达到国际领先水平。该系列技术可推广到储油库、压气蓄能等盐穴造腔工程之中。
超深潜山气藏型储气库建设运行关键技术及工业化应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
项目所属技术领域:油气田井开发工程2010年以前京津冀地区由于地下储气库少、“产供储销”体系不健全,连年引发气荒。加快储气库建设,形成完整天然气产业链、保障能源安全,已成为国家重大战略。为此,国家财政于2010年投资建设了河北省重点工程-苏桥储气库群(冀重办证【2012】第0028号)。国外储气库普遍构造简单、储层高渗、埋深小于1500米,按此京津冀地区几乎无库可选。经过充分的科学论证,地处京津冀中心地区、持续生产30多年的苏桥气藏在地质构造上符合建库要求,但部分储层埋藏深(5000m)、温度高(156℃),且原始气藏含有Hsub2/subS、COsub2/sub等腐蚀性气体。国内外已形成的储气库建设与运行配套技术,并不适应于如此地质条件复杂、高温、高压、超深的储气库,并且苏桥储气库群毗邻首都、人口稠密,安全风险大。因此,需要针对这些特点和周期性大流量强注强采交变载荷的特殊工况进行研究,形成一套涵盖方案设计、钻完井、风险预警与评估等建设运行全过程的配套技术来科学指导苏桥储气库高效建设与运行。经过多年持续攻关,取得超深潜山气藏型储气库建设运行关键技术的突破,建成年10亿立方米调峰能力,强化了京津冀地区天然气产业链“储”的环节。通过多专业联合攻关取得创新点如下: 1、创新揭示强非均质性、强底水气藏型储气库气水交互带注采渗流机理,创建了复杂流体条件下库容动用理论及优化设计方法,解决了国外方法设计无法实现储气空间高效动用的难题,库容参数设计误差由国外方法的24%降低到5%; 2、发明了水泥气体膨胀剂、抗200℃纳米防塌膨胀水泥浆,改进了超低压地层堵漏产品,研制了超深超高温储气库用注采管柱,解决了此前的工程技术无法满足深层井筒长期密封性、大压差防漏、高速交变载荷下注采的难题,保障了世界最深(5399m)储气库井安全钻井及高速生产;3、创建了断裂系统复杂储气构造周期注采物理模型,强注强采条件下注采管柱失效机理,形成了地质-井筒-地面“三位一体”的长期运行风险预警与管控体系,实现零事故安全运行七个注采周期。共获授权专利6件(发明专利2件)、软件著作权2项,制定标准1项,论文14篇。 该成果指导了世界上最深、建设难度最大苏桥储气库群建设与运行,使中国成为深层复杂储气库建库技术引领者,建成年10亿立方米调峰能力。近年来累计注气35.15亿立方米,采气20.30亿立方米,日调峰能力达到942万立方米,累计销售收入51.50亿元;累计替代标准燃煤262万吨、减排二氧化碳655万吨;成果实施后对该地区低碳清洁发展、环境品质提升、国民经济繁荣提供了巨大的助力,惠及京津冀地区1.1亿人口。对落实习总书记关于加强“产供储销”体系建设重要批示、实现京津冀地区调峰储气规划目标、带动资源型城市创新转型起重大支撑作用。
一种用于储气库的注采分配计量结构
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本实用新型公开了一种注采分配计量结构,尤其是公开了一种用于储气库的注采分配计量结构,属于天然气注采设备制造技术领域。 提供一种结构简单、安装操作方便,能有效提高安装质量的用于储气库的注采分配计量结构。 所述注采分配计量结构包括相互连通的计量汇管组件和采气汇管组件,所述注采分配计量结构还包括橇体装置,所述计量汇管组件和采气汇管组件均集成在所述的橇体装置上。
大港储气库扩容提效技术研究与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
1、主要技术成果 完成板深37改建储气库可行性方案研究,应用建立的油藏改建储气库渗流仿真实验及评价方法,解决了板深油藏库容设计问题;应用库容量与压力联动设计技术,对板深37气库库容量进行了设计;应用建立的油井产能评价技术,对油藏部位产气能力进行了预测;应用采气量~调峰量~气井数三元耦合技术,对气库合理井数进行了设计。最终设计板深37气层库容量6亿方,工作气3.0亿方,油层库容2.6亿方,工作气量1.0亿方,合计改建后气库库容8.6亿方,工作气4.0亿方,设计新钻水平井2口,大斜度井10口,气库运行压力18-42MPa,气井采气能力15-30万方/天,日调峰气240-480万方,原油采收率可提高13.7%。 完成驴驹河储气库初步设计方案,设计库容量5.70亿方,工作气量3.0亿方,设计新钻井9口,针对断层多、断块小,为防止应力集中激活断层,设计井点距离断层100m以上;针对薄气层、多层叠置特点,确定井型为8口定向井,1口大斜度井河库5井;针对纵向多层特点,设计光纤传导监测分层温度、压力;针对高低压频繁工况、断层多易破坏的风险,设计微地震监测断层、盖层封闭性。 板中北储气库应用库容量与压力联动设计技术、水体扩容评价技术、储气库库容动态诊断技术,核定有效库容20.8亿方,比原设计减少库容8.44亿方。应用运行仿真与采气井数耦合技术、含水气井产量计算方法、计算储气库需要采气井23口,扣除已有15口正常采气井,需要补钻含水气井9口。工作气量由6.66亿方增加到8.7亿方,预计5年达标。 板828储气库同理计算库容量4.4亿方、工作气量1.8亿方。比原设计(4.69\2.57)分别减少0.29、0.77亿方。 2、项目依托工程 项目研究4个方案均依托股份公司储气库运行计划,目前驴驹河储气库已进入整体实施阶段。板中北储气库、板828储气库已通过股份公司评审准备进入实施。板深37库也通过油田公司评审。 3、科技成果创新、应用情况及前景评价、经济与社会效益等 创新成果:建立了油藏改建储气库渗流仿真实验及评价方法;库容量与压力联动设计技术;采气量~调峰量~气井数三元耦合技术;地层~井型~井筒一体化设计技术;含水气井产能修正技术;油井产能评价技术;水体扩容评价技术;储气库库容动态诊断技术;储气库调整优化技术等9项技术。 本次研究成果形成的9项创新技术均处于国内领先水平,应用前景十分广阔,具有很大的推广应用价值,可以解决储气库设计研究中存在的普遍问题,社会与经济效益十分明显。
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找技术 >特大型枯竭砂岩气藏改建储气库注采关键技术及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
21世纪以来,天然气作为清洁能源的地位日益突出。习近平总书记近年提出了关于建立完善天然气产供储销体系的重要指示。河南省响应国家能源整体规划要求,印发了《河南省天然气储气设施建设规划》,提出了着力构建以文23储气库等为基础的多层次储气体系,保障天然气安全稳定供应。枯竭砂岩气藏改建储气库成为国际上公认的最常用、最经济的建设方式,中原油田多个枯竭气藏具备改建储气库得天独厚的条件。文23、文96储气库位于中原腹地,周边管网配套完善,库容可达104亿方,为中国中东部最大的储气库,系国家“十三五”重点建设工程。经过近十年的攻关及应用,解决了文23、文96储气库低压储层保护、多裂缝井筒封堵、管柱长效密封、全面安全监控等方面的技术难题,形成了特大型枯竭砂岩气藏改建储气库注采工程关键技术,实现了工业化应用。主要创新点如下:1、创新形成了巨厚层、严重漏失井投产储层保护技术,实现61口井一次性投产作业成功,最高日注气量达1700万方。创新应用注采井限压高效氮气气举快速返排工艺,井筒进入地层的液体量减少40%以上,显著降低了对储层的不可逆伤害;首次在储气库应用后效射孔工艺,替代聚能射孔工艺,实现长井段大跨度负压气层一次性射孔成功;建立了储层-井筒-井口三位一体注采系统模型,创新形成了单井-气库二级调配优化控制技术,优化气库的最大注采能力和应急调峰能力,实现最大调峰气量3000万方/天。2、创新形成了巨厚层长井段、负压多裂缝井筒封堵技术。建立了储气库钻遇井窜漏影响因素模糊数学评价方法,系统定量评估了全部钻遇井钻井、地质、井况、气库安全等四方面共18项窜漏因素。创新研发耐高温缓膨、自愈合气密封堵剂体系,替代了气井封堵常规使用的超细水泥体系,实现井筒长效密封。首次创新应用一段一调整的多段塞实时动态挤堵工艺,44口老井一次性封堵成功,至今未发生泄漏。3、设计了耐高压、高密封性能、长效安全注采管柱。建立模拟氢气、二氧化碳、高矿化水共存高压交变载荷工况条件下管材评价模型,确保完井管柱耐腐蚀、气密封新能,首次设计应用了具有扶正减磨及双坐落功能的注采完井管柱,提出了不同产能区、不同管径的流量控制要求,实现了注采管柱的高强度密封性能及安全控制,单井日注气量120万方。4、建立了储气库断层、井筒、井口立体实时全过程安全监控系统;应用永置式监测技术,建立了不同边界试井曲线模型,实现了不渗透边界以及气水动态边界压力特征识别;注采井采用地面和井下安全阀两级关断自动控制系统,井口配套多级套管压力传感器采集数据,封堵井井口安装压力无线远传系统,实现井口自动监控、传输、逻辑关断报警功能,为气库安全高效运行提供技术支撑。授权发明专利3件,授权实用新型专利4件,制订企业标准2项,发表论文10篇。截止2020年4月1日,文23储气库累计注气34.15亿方,累计采气1.57亿方。该项目成果的应用,科学指导了特大型百亿储气库的建设及安全运行,为实现河南省天然气产供储销产业健康有序安全可持续发展作出了重要贡献。
大口径、大容量高压气地下储气井
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
技术投资分析:采用航空材料工艺,生产大口径高压容器和高压气储气井,使用旋挖钻孔等地下深基础工程技术建设天然气、液化石油气、化学危险品地下储气库。是储量最大、安全性最高,综合成本最低的储气库工程技术。技术的应用领域前景分析:用于城市天然气、液化石油气储存、调峰。发展燃气地区均需建储气库。国家已立项,项目超过400亿元,市场需求超过千亿元,规划年产值21亿元,年利润6.3亿元。效益分析:年产值21亿元,年利润6.3亿元。厂房条件建议:无备注:无
压缩空气储能电站高压密封地下储气库建设关键技术研究与产业化推广
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项课题着重研究了压气蓄能电站地下储气库建设的关键技术问题,针对压缩空气蓄能电站高压密封地下储气库建设选址、稳定性评价、密封层材料及衬砌结构设计以及气密性检测、监测等关键技术问题,采用理论分析、室内试验、原位模型试验与数值模拟分析相结合的手段进行了全面深入研究,率先在国内开展了浅埋地下高压储气库模型试验,最大试验压力高达10MPa,提出了地下高压储气库建造的施工工艺,该项课题研究成果丰富,且可大大降低工程造价、降低安全风险,社会效益
特大型枯竭砂岩气藏改建储气库注采工程关键技术及工业化应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
21世纪以来,天然气作为清洁能源的地位日益突出。习近平总书记近年提出了关于建立完善天然气产供储销体系的重要指示。河南省响应国家能源整体规划要求,印发了《河南省天然气储气设施建设规划》,提出了着力构建以文23储气库等为基础的多层次储气体系,保障天然气安全稳定供应。枯竭砂岩气藏改建储气库成为目前国际上公认的最常用、最经济的建设方式,而中原油田多个枯竭气藏具备改建储气库的条件。 其中文23储气库位于中原腹地,建库资源丰富,周边管网配套完善,库容可达104亿方,目前为我国中东部最大的储气库,系国家“十三五”重点建设工程。经过近十年的攻关及应用,解决了文23储气库低压储层保护、多裂缝井筒封堵、管柱长效密封、全面安全监控等方面的技术难题,形成了特大型枯竭砂岩气藏改建储气库注采工程关键技术,实现了工业化应用。主要创新点如下: (1)创新形成了巨厚层、严重漏失井投产储层保护技术,实现61口井一次性投产作业成功,最高日注气量达1700万方。创新应用注采井限压高效氮气气举快速返排工艺,井筒进入地层的液体量减少40%以上,显著降低了对储层的不可逆伤害;首次在储气库应用后效射孔工艺,实现长井段大跨度负压气层一次性射孔成功;建立了储层-井筒-井口三位一体注采系统模型,创新形成了单井-气库二级调配优化控制技术,优化气库的最大注采能力和应急调峰能力,实现最大调峰气量3000万方/天。 (2)创新形成了巨厚层长井段、负压多裂缝井筒封堵技术。建立了储气库钻遇井窜漏影响因素模糊数学评价方法,评价了全部钻遇井射孔层、套管、固井质量等窜漏因素。创新研发耐高温缓膨、自愈合气密封堵剂体系,替代了气井封堵常规的超细水泥体系,实现井筒长效密封。首次采用一段一调整的多段塞实时动态挤堵工艺,44口老井一次性封堵成功,至今未发生泄漏。 (3)设计了耐高压、高密封性能、长效安全注采管柱。在H2、CO2、高矿化水共存高压工况条件下,应用了13Cr-110S管材,首次设计应用了具有扶正减磨及双坐落功能的注采完井管柱,提出了不同产能区、不同管径的流量控制要求,在单井日注气量高达100万方时,实现了注采管柱的高强度密封性能及安全控制。 (4)建立了储气库断层、井筒、井口立体实时全过程安全监控系统;应用永置式监测技术,建立了不同边界试井曲线模型,实现了不渗透边界以及气水动态边界压力特征识别;注采井采用地面和井下安全阀两级关断自动控制系统,井口配套多级套管压力传感器采集数据,封堵井井口安装压力无线远传系统,实现井口自动监控、传输、逻辑关断报警功能,为气库安全高效运行提供技术支撑。 共授权发明专利3项,授权实用新型专利4项,制订企业标准4项,发表论文10篇。截止2020年4月1日,文23储气库累计注气34.15亿方,累计采气1.57亿方。该项目成果的应用,科学指导了文23储气库的建设,保障了储气库安全高效运行,为实现河南省天然气产供储销产业健康有序安全可持续发展作出了贡献。
盐穴储气库地下形态控制技术
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
油气资源作为一种战略资源,不仅关系到国家经济的可持续发展和社会的稳定,还会对世界的经济格局和政治、军事形势也会产生深远的影响。地下盐穴储气库在战略能源储备以及和平时期的能源调峰方面不可替代的突出优势引起了世界各国的重视。作为西气东输工程的配套工程一地下盐穴储气库的建造,主要用于解决由于季节、气候变化造成的不平衡调峰以及管道意外故障的应急供气。我国盐穴储气库建库地质条件复杂,具有岩盐品味差、厚度薄、多夹层等特点,导致造腔周期及造腔形态设计指标与实际相差较大,使得建立的地下盐穴储气库难以满足要求。团队针对我国盐穴储气库建设面临造腔速度慢、成效效率低、形态难以控制,国外造腔理论、数值模拟手段和工艺体系无法满足我国层状岩盐建库及造腔的需要等难题,开展了多夹层岩盐水溶造腔机理与数值模拟研究,进一步完善多夹层盐穴储气库水溶造腔机理,建立了不同地质特征、不同造腔方式等多因素耦合条件下盐腔水溶造腔数学模型,初步形成了适用于我国岩盐地质特点的水溶造腔数值模拟技术和软件。
呼图壁气田储气库钻完井技术研究与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
该项目针对新疆呼图壁储气库因山前高地应力、强水敏性地层造成的井眼严重失稳、机械钻速低、“井筒完整性”要求的高井身质量、固井质量等难题,通过开展PDC钻头个性化设计、螺杆+PDC钻头、垂直钻井系统试验,井身质量得到有效控制,整体机械钻速提高106%;通过开展地层岩性特性研究、钻井液体系优选、配套技术措施优化,井眼稳定得到有效控制,钻井事故复杂时率0.97%;通过开展地层承压试验、模拟下套管试验、水泥浆体系优选、浆柱结构设计,套管安全下入、水泥返高、水泥石强度全面达到要求,固井质量合格率100%,“井筒完整性”与“储气库完整性”得到保证,并研究形成了一套适合呼图壁气田储气库各层次钻完井安全高质的工艺技术。项目主要创新点:针对性的PDC钻头个性化设计,地层适应性强,解决了安集海河组复杂地层提速与安全矛盾;突破高密度钻井液体系“少聚多磺”的传统理念,解决了三种不同体系、不同密度钻井液体系间的自由转换,现场操作性与连续性强;研究出一套适合于呼图壁储气库的固完井技术,形成了大尺寸套管固井井眼清洁、套管安全下入、钻井液与水泥浆的有效替换、套管的有效居中、大温差水泥浆强度发挥、弹性水泥早期强度发挥等技术,各层次固井质量合格率100%,盖层技术套管固井,平均优质率达到71.43%,优质井段都大于80%,确保了储气库气层气窜其它地层的安全。主要技术经济指标:钻井工程方面:井身质量达到了储气库井各项技术指标:杜绝了返工进尺、报废井眼;钻井提速106%。固井工程方面:固井质量合格率100%;常规水泥石性能:24hr强度>19.5MPa;72h>32.5MPa。弹性水泥石性能:24hr强度>19.5MPa;72h>33MPa,杨氏模量≤4000MPa,膨胀率≤0.5%,水泥石渗透率≤0.05×10'-3μm'2。应用推广及经济效益情况:2012年-2013年在28口井进行了钻井现场试验与推广应用,共节约费用6560.18万元,经济效益显著。该配套技术方案现场应用可靠性高,保障工程质量,费用较低,推广应用前景广阔。
复杂地质条件下层状盐岩储气库建设技术与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项目属于能源学科中的石油、天然气储存与运输领域。传统的盐矿水溶开采以采盐为目的,粗放式开采,不以造腔为目的,不考虑腔体的形状,但盐穴形状对于稳定性至关重要,理想的腔体形状是盐穴储库可用的前提。在水溶造腔领域,中国毫无经验,也无可用的研究手段;同时,中国层状盐岩地质条件复杂,广泛存在巨厚夹层、倾斜夹层、高杂质盐层,还遇到了微渗夹层,解决这些复杂地层带来的难题,是储气库大规模建设的关键。针对上述重大科技难题,项目组历时十多年,采用室内试验、数值模拟及现场试验等方法开展研究,取得如下创新成果:1)巨厚夹层制约了储气库的设计高度。提出了巨厚夹层安全有序垮塌的系列控制技术,突破了巨厚夹层对建库规模的制约,研发出超深地层超大储气库建库技术。该技术已用于潜江储气库,储气库高度由117m增加到了256m,单腔容积从15万方增加到35万方。2)倾斜夹层及杂质分布不均容易导致畸形腔的出现,影响储气库的安全稳定。建立了气卤界面深度-压力-流量计算模型,研发出以天然气为阻溶剂的畸形腔修复技术,该技术可以边储气边造腔,并对畸形腔进行修复,在中石油金坛成功修复畸形腔,扩容1.4万方。3)微渗夹层是盐岩储库建设之路上的拦路虎,处理不好将会导致整个储气库项目的失败。自主研发了层状盐岩重结晶设备,建立了人造复合岩心重结晶及渗透率测试的整套方法,形成了重结晶和超细水泥联合封堵技术。该技术已经用于中石化金坛储气库微渗层的封堵,使得金坛储气库顺利实施。4)为了提高储库建腔效率,定义了建腔效率的概念,建立了层状盐岩储气库建腔效率评价体系,提出了高效建腔的动态设计方法,形成了层状盐岩高效造腔技术。该技术已用于金坛、潜江储气库,造腔效率提高20%,经济成本降低10%。授权发明专利6项,软件登记9项,出版专著1部,编写技术规范1部,发表相关学术论文100余篇。成果已在湖北潜江、江苏金坛等盐穴储库得到应用,使中国盐穴水溶造腔技术达到国际领先水平。该系列技术可推广到储油库、压气蓄能等盐穴造腔工程之中。
超深潜山气藏型储气库建设运行关键技术及工业化应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
项目所属技术领域:油气田井开发工程2010年以前京津冀地区由于地下储气库少、“产供储销”体系不健全,连年引发气荒。加快储气库建设,形成完整天然气产业链、保障能源安全,已成为国家重大战略。为此,国家财政于2010年投资建设了河北省重点工程-苏桥储气库群(冀重办证【2012】第0028号)。国外储气库普遍构造简单、储层高渗、埋深小于1500米,按此京津冀地区几乎无库可选。经过充分的科学论证,地处京津冀中心地区、持续生产30多年的苏桥气藏在地质构造上符合建库要求,但部分储层埋藏深(5000m)、温度高(156℃),且原始气藏含有Hsub2/subS、COsub2/sub等腐蚀性气体。国内外已形成的储气库建设与运行配套技术,并不适应于如此地质条件复杂、高温、高压、超深的储气库,并且苏桥储气库群毗邻首都、人口稠密,安全风险大。因此,需要针对这些特点和周期性大流量强注强采交变载荷的特殊工况进行研究,形成一套涵盖方案设计、钻完井、风险预警与评估等建设运行全过程的配套技术来科学指导苏桥储气库高效建设与运行。经过多年持续攻关,取得超深潜山气藏型储气库建设运行关键技术的突破,建成年10亿立方米调峰能力,强化了京津冀地区天然气产业链“储”的环节。通过多专业联合攻关取得创新点如下: 1、创新揭示强非均质性、强底水气藏型储气库气水交互带注采渗流机理,创建了复杂流体条件下库容动用理论及优化设计方法,解决了国外方法设计无法实现储气空间高效动用的难题,库容参数设计误差由国外方法的24%降低到5%; 2、发明了水泥气体膨胀剂、抗200℃纳米防塌膨胀水泥浆,改进了超低压地层堵漏产品,研制了超深超高温储气库用注采管柱,解决了此前的工程技术无法满足深层井筒长期密封性、大压差防漏、高速交变载荷下注采的难题,保障了世界最深(5399m)储气库井安全钻井及高速生产;3、创建了断裂系统复杂储气构造周期注采物理模型,强注强采条件下注采管柱失效机理,形成了地质-井筒-地面“三位一体”的长期运行风险预警与管控体系,实现零事故安全运行七个注采周期。共获授权专利6件(发明专利2件)、软件著作权2项,制定标准1项,论文14篇。 该成果指导了世界上最深、建设难度最大苏桥储气库群建设与运行,使中国成为深层复杂储气库建库技术引领者,建成年10亿立方米调峰能力。近年来累计注气35.15亿立方米,采气20.30亿立方米,日调峰能力达到942万立方米,累计销售收入51.50亿元;累计替代标准燃煤262万吨、减排二氧化碳655万吨;成果实施后对该地区低碳清洁发展、环境品质提升、国民经济繁荣提供了巨大的助力,惠及京津冀地区1.1亿人口。对落实习总书记关于加强“产供储销”体系建设重要批示、实现京津冀地区调峰储气规划目标、带动资源型城市创新转型起重大支撑作用。
一种用于储气库的注采分配计量结构
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本实用新型公开了一种注采分配计量结构,尤其是公开了一种用于储气库的注采分配计量结构,属于天然气注采设备制造技术领域。 提供一种结构简单、安装操作方便,能有效提高安装质量的用于储气库的注采分配计量结构。 所述注采分配计量结构包括相互连通的计量汇管组件和采气汇管组件,所述注采分配计量结构还包括橇体装置,所述计量汇管组件和采气汇管组件均集成在所述的橇体装置上。
大港储气库扩容提效技术研究与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
1、主要技术成果 完成板深37改建储气库可行性方案研究,应用建立的油藏改建储气库渗流仿真实验及评价方法,解决了板深油藏库容设计问题;应用库容量与压力联动设计技术,对板深37气库库容量进行了设计;应用建立的油井产能评价技术,对油藏部位产气能力进行了预测;应用采气量~调峰量~气井数三元耦合技术,对气库合理井数进行了设计。最终设计板深37气层库容量6亿方,工作气3.0亿方,油层库容2.6亿方,工作气量1.0亿方,合计改建后气库库容8.6亿方,工作气4.0亿方,设计新钻水平井2口,大斜度井10口,气库运行压力18-42MPa,气井采气能力15-30万方/天,日调峰气240-480万方,原油采收率可提高13.7%。 完成驴驹河储气库初步设计方案,设计库容量5.70亿方,工作气量3.0亿方,设计新钻井9口,针对断层多、断块小,为防止应力集中激活断层,设计井点距离断层100m以上;针对薄气层、多层叠置特点,确定井型为8口定向井,1口大斜度井河库5井;针对纵向多层特点,设计光纤传导监测分层温度、压力;针对高低压频繁工况、断层多易破坏的风险,设计微地震监测断层、盖层封闭性。 板中北储气库应用库容量与压力联动设计技术、水体扩容评价技术、储气库库容动态诊断技术,核定有效库容20.8亿方,比原设计减少库容8.44亿方。应用运行仿真与采气井数耦合技术、含水气井产量计算方法、计算储气库需要采气井23口,扣除已有15口正常采气井,需要补钻含水气井9口。工作气量由6.66亿方增加到8.7亿方,预计5年达标。 板828储气库同理计算库容量4.4亿方、工作气量1.8亿方。比原设计(4.69\2.57)分别减少0.29、0.77亿方。 2、项目依托工程 项目研究4个方案均依托股份公司储气库运行计划,目前驴驹河储气库已进入整体实施阶段。板中北储气库、板828储气库已通过股份公司评审准备进入实施。板深37库也通过油田公司评审。 3、科技成果创新、应用情况及前景评价、经济与社会效益等 创新成果:建立了油藏改建储气库渗流仿真实验及评价方法;库容量与压力联动设计技术;采气量~调峰量~气井数三元耦合技术;地层~井型~井筒一体化设计技术;含水气井产能修正技术;油井产能评价技术;水体扩容评价技术;储气库库容动态诊断技术;储气库调整优化技术等9项技术。 本次研究成果形成的9项创新技术均处于国内领先水平,应用前景十分广阔,具有很大的推广应用价值,可以解决储气库设计研究中存在的普遍问题,社会与经济效益十分明显。