地下储气库技术及数值模拟.docx

地下储气库技术及数值模拟 目录 TOC \o 1-5 \h \z 第 1 章 绪 论 1 \o Current Document 建设地下储气库的意义 1 \o Current Document 天然气地下储气库系统构成及作用 1 天然气地下储气库类型 5 不同类型储气库特征 9 因内外地下储气库研究现状 10 国内外地下储气库数值模拟研究 12 国内地下储气库建设面临的问题 16 第 2 章 城市燃气负荷预测及调峰储气量的确定 16 第 3 章 枯竭油气藏型天然气地下储气库 20 油气藏圈闭有效性评价及开采分类 20 储气库建设的技术要求 22 储气库设计参数的确定 28 储气库最优设计方案的确定 32 储气库数值模拟 33 大张坨地下储气库工程实践 42 第 4 章 含水层型天然气地下储气库 49 第 5 章 盐穴型天然气地下储气库 49 第 6 章 天然气地下储气库监测及库容量校核 50 储气库天然气泄漏损耗的构成 50 储气库动态监测技术 55 天然气地下储气库库容量的核实 60 天然气储气库泄漏量的确定 62 第 7 章 天然气地下储气库的垫层气 69 基本概念 69 国内外地下储气库垫层气的研究现状 71 惰性气体的来源及工作气的混合特征 74 CO2 深埋做地下储气库垫层气的可行性 79 地下储气库内混气数学模型的建立及求解 85 第 8 章 天然气地下储气库地面注采工艺 91 地下储气库地面系统的组成及特点 92 第 9 章 注采气管网及优化模拟 98 管网的表示方法 99 管网水力计算模型 110 储气库地面注采气管网系统优化计算方法 114 参数优化问题 120 第 10 章天然气地下储气库的风险分析和经济评价 121 10.1 地下储气库的风险分析 121 地下储气库的经济性 122 地下储气库的总费用 124 地下储气库的单位成本 127 各种储气方式成本对比 128 第1章绪论 1.1建设地下储气库的意义 天然气运输和消费体系不同于其他燃料，有自身的特殊性。一方面，在天然气供应和消 费之间存在时间不均衡的固有矛盾，如年不均衡性、月不均衡性、日不均衡性，气量相差可 以达到10 一 20倍；另一方面，为保证安全可靠连续的供气，还需要对意外事故、战争等进 行战略储备。随着天然气国际贸易和边远气田的开发，输气的距离和运时都在增加。最近几 年，天然气这种供、产、销矛盾有加剧的趋势。通常的解决方法有：提高管线的输送压差、 在地面建立各类高低压储存球罐，但这两种方式只能小范围地解决用气不均，对于城镇中型 或全国范围内的大型燃气系统，都无一例外的需要一定规模的储气措施，在用气高峰，由储 气设施补充供给，在用气低谷，将供气源的剩余气体在储气库中储存起来。 20世纪燃气工业的一项主要技术成就是利用开采后的枯竭油气田、地下含水层、含盐岩 层或废矿坑来建造天然气地下储气库，用以最大限度的满足城市用气，保证供气稳定可靠， 削峰填谷，平抑供气峰值波动，优化供气系统。目前建造地下储气库是对城市用天然气进行 季节性调峰的最合理、有效的方式之一。 在我国开展天然气地下储气库的建设和研究工作，不仅可以缓解沿海发达地区能源供应 不足的现状，而且对于能源合理有效利用以及整个国民经济的正常运转及可持续发展都有重 要的战略意义。 自20世纪初出现天然气地下储气库以来，其发展速度基本与工业发展和社会发展的速度 相一致。随着中国天然气工业发展的黄金时刻的到来，地下储气库必将会随之发展。而且可 以预见，随着知识经济和环境保护事业的发展， 天然气地下储气库必将进入更快的发展时期。 地下储气库在未来的经济生活和社会生活中将发挥更加重要的作用。 今后将会在我国东部地区包括东北、华北、长江中下游地区以及西气东输沿线建设一批 地下储气库，以保障这些地区的用气需要。综合考虑，中国战略储备规模为全年进口气量的 8.3%较合适，即能储备一个月的进口气量，储气库规模应为年总用气量的 16%— 19%，预 计2015年，中国在输气管道系统配套的地下储气库总有效工作气量为 93.9xl08m3。 1.2天然气地下储气库系统构成及作用 1.2.1 储气库系统构成 天然气地下储气库系统主要由地下气藏储气层、注米气井、压缩站、脱水站、输气干线 四大部分组成。此外，还包括观察井、分离器、地层水处理系统和排放系统、压力调节和计 量系统、甲醇注入系统和单井加热炉，以及发电机组和其他辅助设施。 储气库的气体由三部 分组成：垫层气、(有效气)工作气和未动用气 1.2.1.1 地下气藏储气层 地下气藏的地质构造，是具有