1、成果名稱

遼河儲氣庫群建庫及高效運行關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用

2、申報等級

科技進(jìn)步獎一等獎

3、依托項目

①《遼寧儲氣庫群建設(shè)》，2019年

②《雙6儲氣庫擴(kuò)容上產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用》，2014年

③《“千萬噸穩(wěn)產(chǎn)”專項一期采油工程配套關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用》，2012年

④《氣藏型儲氣庫工藝技術(shù)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(fā)研究院

中國石油集團(tuán)長城鉆探工程有限公司

中國石油集團(tuán)工程技術(shù)研究院有限公司 

沈陽透平機(jī)械股份有限公司

5、完成人

無

6、成果簡介及主要創(chuàng)新點

圍繞遼河油田復(fù)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(zhì)工程一體化研究，歷經(jīng)20余年，攻關(guān)形成了建庫評價、鉆完井設(shè)計、提產(chǎn)提效注采、大型離心式壓縮機(jī)應(yīng)用、全生命周期動態(tài)調(diào)控等五大創(chuàng)新技術(shù)，并成功進(jìn)行工業(yè)化應(yīng)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(fù)雜斷塊群油氣藏改建儲氣庫評價設(shè)計技術(shù)，提高方案編制的精準(zhǔn)度。

一是打破傳統(tǒng)氣藏圈閉經(jīng)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(zhì)體概念，建立高精度大尺度三維地質(zhì)體表征模型；創(chuàng)新圈閉承壓能力定量評價技術(shù)，確立儲氣上限壓力。二是開展復(fù)雜儲滲仿真注采物模實驗，量化區(qū)帶建庫效率，建立分區(qū)分帶庫容量計算數(shù)學(xué)模型，發(fā)明多相流體不穩(wěn)定滲流下單井注采氣量綜合設(shè)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(fā)高質(zhì)量建庫鉆完井關(guān)鍵設(shè)計技術(shù)，提高鉆井效率和完井質(zhì)量。

一是創(chuàng)新提出“多級密封”井身結(jié)構(gòu)，形成避（過）斷層軌跡設(shè)計方法，研發(fā)高效抗侵蝕防氣竄水泥漿體系，注采井固井質(zhì)量達(dá)到97%以上，為氣庫安全高效運行奠定堅實基礎(chǔ)。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(shù)，并建立高效注氣投產(chǎn)方法。3口大尺寸井平均鉆井周期109天，環(huán)比設(shè)計提前36天，最短74天，創(chuàng)下國內(nèi)儲氣庫大尺寸井最快鉆井記錄，實現(xiàn)單井安全注采能力300萬方以上。

3、研發(fā)提產(chǎn)提效注采技術(shù)，提高井筒注采能力。

一是創(chuàng)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(fēng)險，實現(xiàn)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(chuàng)多功能解堵復(fù)合酸液體系、獨創(chuàng)低界面張力防/解水鎖體系、提出基于采液指數(shù)比與解堵半徑關(guān)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(jié)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(chǎn)1.25億方。

4、形成儲氣庫用大型離心增壓技術(shù)，以及空冷器本體降噪技術(shù)，有效降低投資和運行成本 。

一是首次在國內(nèi)儲氣庫應(yīng)用大型離心式壓縮機(jī)，單臺離心壓縮機(jī)的處理規(guī)模達(dá)到800萬方/天，出口壓力最高為28MPa，單臺裝機(jī)功率23MV；二是通過對注、采氣期壓縮機(jī)進(jìn)出口壓力、溫度和流量的分析、計算和校核，采用注氣期串聯(lián)增壓、采氣期處理后干氣并聯(lián)增壓的注采合一離心式壓縮機(jī)滿足復(fù)雜工況，充分發(fā)揮設(shè)備能力，大幅降低地面工程投資。 

5、完善發(fā)展全生命周期動態(tài)調(diào)控技術(shù)體系，大幅提高運行效率。

一是創(chuàng)新建立以數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，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(gòu)建動態(tài)密封性量化評價指標(biāo)體系，指導(dǎo)氣庫安全提壓；量化不同區(qū)帶建庫效率，創(chuàng)新排液擴(kuò)容技術(shù)，創(chuàng)建油氣藏型儲氣庫達(dá)容擴(kuò)容技術(shù)，運行效率提高30%以上。

以上技術(shù)成果應(yīng)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(chǎn)，截止2022年底累計注氣130.1億方，累計調(diào)峰83.8億方，其中2021年周期調(diào)峰21.3億方，占中石油總調(diào)峰氣量的近五分之一，真正發(fā)揮了儲供中心職能。

2、建庫指標(biāo)大幅度提升，經(jīng)濟(jì)效益顯著。庫容參數(shù)設(shè)計準(zhǔn)確率95%以上，單井注采氣量設(shè)計誤差低于5%，儲氣費小于0.6元/方，庫存控制程度達(dá)到90%以上。

3、有形成果豐碩，推廣應(yīng)用前景廣闊。項目研究成果共獲發(fā)明專利11件，發(fā)表論文6篇，該技術(shù)在遼河“百億方”氣庫建設(shè)中推廣應(yīng)用，有效緩解了東北地區(qū)天然氣供需矛盾及環(huán)保壓力，取得了可觀的經(jīng)濟(jì)社會效益?？赏茝V至國內(nèi)砂巖型儲氣庫，應(yīng)用前景廣闊。