经过20余年攻关，我国地下储气库建设取得了重大理论技术创新，实现了复杂地质条件下的储气库规模建设，开创了我国储气库建设工业化之路。在近日召开的第三届中国储气库科技创新与产业发展国际高峰论坛上，与会专家探讨储气库新技术、行业发展趋势、面临技术瓶颈等内容，并提出方法和建议。

      在世界地缘政治深刻持续演化的进程中，储备成为各方博弈的焦点。人类维持生命需要粮食储备，经济社会发展需要能源储备，而天然气储备正是新时代高质量发展的重要保障。

      我国地下储气库建设起步较晚，经过20余年攻关取得了重大理论技术创新，实现了复杂地质条件储气库规模建设，开创了我国储气库建设工业化之路，为天然气安全供应作出了重大贡献。预计“十四五”末，我国储气库将建成年工作气量350亿~400亿立方米，占年天然气消费量比例6%~7%。

      补齐产业链关键短板

      我国是世界第三大天然气消费国，需要大量进口天然气，对外依存度很高，若国外气源中断或天然气管网出现问题，地下储气库就将发挥保障国家能源安全的作用。

      我国天然气消费除传统冬季保供高峰外，夏季也是高峰。在“双碳”目标下，天然气发电成为有效的电力峰谷调节手段之一，每到夏季，江浙粤等燃气发电占比较高的省份，用电负荷及天然气消耗量同步陡升，储气库的调峰作用日益显现。

      目前，美国已建成地下储气库工作气量1360.8亿立方米/年，占美国天然气年消费量的17.48%。欧盟已建成地下储气库工作气量1131亿立方米/年，占欧盟天然气年消费量的24%。2022年，我国天然气消费量3663亿立方米，已建成储气库工作气量仅占消费量的5.5%，远低于全球12%的平均水平，有限的调峰能力，无法满足国内日益增长的调峰需求。

      对此，中国工程院院士黄维和表示：“储备能力建设仍然是整个天然气产业链的关键短板。面对新形势和新任务，需要进一步统筹部署，加强科技攻关，加快新库建设，完善管理机制，推动我国储气库产业高质量快速发展。”

      黄维和介绍，我国天然气未来可能的高峰消费量将在6500亿~7000亿立方米/年，而储气能力要达到15%以上，也就是说，储备能力要从百亿立方米级向千亿立方米级升格，才能保证我国天然气用气安全和国家能源安全。

      国家能源局《2023年能源工作指导意见》指出，要以地下储气库为主，沿海LNG储气储罐为辅，推进储气设施集约布局，并加快地下储气库开工建设。“要加快发展、大力推进地下储气库建设，深入研究我国储气库建设的规律，攻关适合我国复杂地质条件的独创性储气库建设与运营管理技术，特别是在关键核心技术和装备上加快实现自主可控。”世界石油大会理事会副主席李鹭光说。

      技术创新夯实“安全底气”

      中国复杂地质条件是储气库面临的巨大挑战，国外的技术经验不适合，亟须建立适应地质破碎、埋藏深、非均质性强、油气水分布复杂的建库理论方法与参数设计技术。

      中国石油学会天然气专业委员会主任马新华介绍，国内储气库建设存在四个难题：复杂断块储气库动态密封性评价难，复杂储气库短期高速注采渗流机理认识难，交变载荷、大排量注采工况建库工程核心技术与装备攻克难，安全风险实时预警难。因此，要攻克交变载荷下断层和盖层动态密封理论，建立新的评价方法和标准，指导科学选址；揭示复杂地质条件短期高速注采渗流机理，解决设计精度差的难题；攻克建井与地面处理技术与装备国产化，提升井筒密封和地面处理能力，适应高效灵活注采工况；创新风险识别、实时预警技术，实现“地质-井筒-地面”三位一体实时预警。

      针对技术发展方向，专家指出，一要发展库容高效动用技术，提高在役库库容利用效率，形成地质工程一体化提压运行的工程配套技术，另外，库群整体应协同优化，建立全生命周期“井-井组-库-库群”协同优化配产配注。二要突破油藏等新类型建库技术，扩展建库新领域，包括油藏建库、盐穴建库、水层矿坑等。三要创新储气库工程技术，大幅提高注采与处理能力，钻完井方面主要攻关大尺寸、多分支水平井与储层改造等大幅度提高单井产能钻完井工程技术，地面处理技术主要攻关脱水脱氢含硫等高效大规模、高弹性地面采气处理技术与核心装备。四要推动智能化转型，提升储气库管理水平和运行效率，包括数字孪生模拟、智能生产运行、安全运行管控等。五要开发储氢、储能等新技术，扩展储气库功能。

      完善标准加速智能化发展

      储气库运行风险高，安全风险评估、管控一直是行业专家学者研究的重要领域。2015年，美国加利福尼亚州阿利索峡谷储气井场发生泄漏，50亿立方英尺的甲烷泄漏，相当于60万辆汽车一年的尾气排放，造成了严重的生态灾难、能源供给灾难，为行业敲响了警钟。

      根据国家能源局规划，国内未来将形成东北、华北、西北、中西部、西南和中东部六大储气中心，储气库将超50座，年工作气量将超过1000亿立方米。这种规模化建设亟须相应标准的支撑。

      储气库专业标准技术委员会副主任委员何刚指出，尽快完善相关标准成为储气产业发展的当务之急。随着业务发展，气藏型储气库从中高渗、高丰度转向了中低渗、低丰度，盐穴型将从层状、高品位岩层转向低品位、多夹层，建库难度进一步加大，气田开发与储气库协同建设、气驱采油和储气库协同模式等新理念、新模式建库方式，都需要标准支持。“我们要加强技术标准体系对标和研究，吸纳国际知名储气库经验，全面提高国内储气库建设标准的质量与水平。”何刚说。

      同时，在大数据、人工智能、物联网等技术推动下，数字化、智能化成为储气库高质量发展的重要抓手，国内各储气库正在进行智能化改造。目前，中国石化正高标准进行储气库全生命周期数字化平台建设，旨在通过储气库地质、工程、设计“一体化”，形成从选址、设计、施工、生产等全方位储气库建设运营软件群，固化建设与生产程序，推进地下储气库建设的数字化转型。中国石油等也在加速智能化进程，通过技术升级，监测储气库运行情况，使生产运行系统处于受控状态。

来源：中国石化报