1、成果名稱
遼河儲氣庫群建庫及高效運行關鍵技術與應用
2、申報等級
科技進步獎一等獎
3、依托項目
①《遼寧儲氣庫群建設》，2019年
②《雙6儲氣庫擴容上產關鍵技術研究與應用》，2014年
③《“千萬噸穩產”專項一期采油工程配套關鍵技術研究與應用》，2012年
④《氣藏型儲氣庫工藝技術研究》，2020年
4、完成單位
中國石油天然氣股份有限公司遼河油田分公司
中國石油天然氣股份有限公司勘探開發研究院
中國石油集團長城鉆探工程有限公司
中國石油集團工程技術研究院有限公司
沈陽透平機械股份有限公司
5、完成人
無
6、成果簡介及主要創新點
圍繞遼河油田復雜斷塊群整體改建儲氣庫及高效運行的核心難題，開展地質工程一體化研究，歷經20余年，攻關形成了建庫評價、鉆完井設計、提產提效注采、大型離心式壓縮機應用、全生命周期動態調控等五大創新技術，并成功進行工業化應用，建成了遼河“百億方氣庫”，確立了東北儲供中心地位。主要成果如下：
1、形成復雜斷塊群油氣藏改建儲氣庫評價設計技術，提高方案編制的精準度。
一是打破傳統氣藏圈閉經典理論束縛，首次提出了以蓋斷層、溢出點等為研究對象的儲氣地質體概念，建立高精度大尺度三維地質體表征模型；創新圈閉承壓能力定量評價技術，確立儲氣上限壓力。二是開展復雜儲滲仿真注采物模實驗，量化區帶建庫效率，建立分區分帶庫容量計算數學模型，發明多相流體不穩定滲流下單井注采氣量綜合設計方法，降低建庫投資，單方造價由1.0元/方降低至0.6元/方以下。
2、研發高質量建庫鉆完井關鍵設計技術，提高鉆井效率和完井質量。
一是創新提出“多級密封”井身結構，形成避（過）斷層軌跡設計方法，研發高效抗侵蝕防氣竄水泥漿體系，注采井固井質量達到97%以上，為氣庫安全高效運行奠定堅實基礎。二是形成了大尺寸水平井綜合提速、替漿洗井防砂一體化、篩管沖蝕過流綜合評價等技術，并建立高效注氣投產方法。3口大尺寸井平均鉆井周期109天，環比設計提前36天，最短74天，創下國內儲氣庫大尺寸井最快鉆井記錄，實現單井安全注采能力300萬方以上。
3、研發提產提效注采技術，提高井筒注采能力。
一是創新提出了定向井分兩層注采方法，配套形成投撈泵送排量確定方法，降低投撈風險，實現合理分隔和控制上部氣層和下部油層，在時間上保證油氣分層，有效減少積液對采氣能力的影響；二是首創多功能解堵復合酸液體系、獨創低界面張力防/解水鎖體系、提出基于采液指數比與解堵半徑關系的解堵劑用量計算方法，有效解除地層污染和水鎖，同時固結地層砂粒，防止酸后地層骨架松散出砂問題，酸化累增注1.5億方，累增產1.25億方。
4、形成儲氣庫用大型離心增壓技術，以及空冷器本體降噪技術，有效降低投資和運行成本 。
一是首次在國內儲氣庫應用大型離心式壓縮機，單臺離心壓縮機的處理規模達到800萬方/天，出口壓力最高為28MPa，單臺裝機功率23MV；二是通過對注、采氣期壓縮機進出口壓力、溫度和流量的分析、計算和校核，采用注氣期串聯增壓、采氣期處理后干氣并聯增壓的注采合一離心式壓縮機滿足復雜工況，充分發揮設備能力，大幅降低地面工程投資。
5、完善發展全生命周期動態調控技術體系，大幅提高運行效率。
一是創新建立以數學模型為基礎，庫存分析、井控診斷等為核心的有效庫存滾動評價模式，注采氣庫存控制程度由75%躍升至90%以上；
二是首次構建動態密封性量化評價指標體系，指導氣庫安全提壓；量化不同區帶建庫效率，創新排液擴容技術，創建油氣藏型儲氣庫達容擴容技術，運行效率提高30%以上。
以上技術成果應用情況如下：
1、建成國家級東北儲供中心。遼河儲氣庫群于2014年建成投產，截止2022年底累計注氣130.1億方，累計調峰83.8億方，其中2021年周期調峰21.3億方，占中石油總調峰氣量的近五分之一，真正發揮了儲供中心職能。
2、建庫指標大幅度提升，經濟效益顯著。庫容參數設計準確率95%以上，單井注采氣量設計誤差低于5%，儲氣費小于0.6元/方，庫存控制程度達到90%以上。
3、有形成果豐碩，推廣應用前景廣闊。項目研究成果共獲發明專利11件，發表論文6篇，該技術在遼河“百億方”氣庫建設中推廣應用，有效緩解了東北地區天然氣供需矛盾及環保壓力，取得了可觀的經濟社會效益。可推廣至國內砂巖型儲氣庫，應用前景廣闊。
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