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气藏型地下储气库动态密封性评价——以新疆H地下储气库为例

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天然气工业 2021年第3期41卷 133-141页

作者：廖伟刘国良陈如鹤孙军昌张士杰王玉刘先山中国石油新疆油田公司呼图壁储气库作业区中国石油新疆油田公司采气一厂中国石油勘探开发研究院中国石油天然气集团有限公司油气地下储库工程重点实验室中国石油新疆油田公司开发处

为了有效指导地下储气库(以下简称储气库)运行上限压力和动态监测井网的优化调整、保障储气库运行安全,以目前中国库容最大、调峰能力最强的新疆H储气库为研究对象,根据储气库高速往复注采地应力场交替变化的特点,综合地质、地震、测井... 详细信息

为了有效指导地下储气库(以下简称储气库)运行上限压力和动态监测井网的优化调整、保障储气库运行安全,以目前中国库容最大、调峰能力最强的新疆H储气库为研究对象,根据储气库高速往复注采地应力场交替变化的特点,综合地质、地震、测井和各类室内岩心实验结果,建立了H储气库区域尺度三维精细地质模型和三维动态地质力学模型,综合评价了H储气库在经历原气藏14年衰竭式开发及其改建储气库后长期高速注采气过程中交变应力下的圈闭动态密封性。研究结果表明:①H储气库地层压力的变化对区域地应力场具有显著影响;②原H气藏开发后断裂两侧地应力具有较大差异,但盖层未发生变形破坏,作为含气边界的控藏断裂也未发生滑移,保证了H气藏改建储气库的安全性;③由于H储气库高速注采导致地应力场变得更加不均衡,对储气库注采井的完整性具有潜在的负面影响;④H储气库在长期高速注采运行过程中盖层未发生剪切和拉张破坏,但地质力学数值模拟显示储气库长期高速注采导致储层南部的H断裂两侧形成最大约5 cm的相对错动变形,H断裂的密封性成为影响储气库完整性的薄弱区域;⑤建议在储气库南部H断裂上盘部署监测井,加强注采动态监测。结论认为,该项研究从定性和定量两个方面评估了气藏型储气库在交变应力作用下圈闭的动态密封性,对保障H储气库长期注采运行安全具有重要的指导作用。

关键词：地下储气库多周期注采边底水交变应力地质力学模型盖层完整性断层密封性安全性

气藏型地下储气库建库注采机理与评价关键技术

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天然气工业 2018年第4期38卷 138-144页

作者：孙军昌胥洪成王皆明石磊李春唐立根钟荣中国石油勘探开发研究院中国石油天然气集团有限公司油气地下储库工程重点实验室

气藏型地下储气库是目前全球最主要的地下储气库类型,其工作气量约占全球各类储气库总工作气量的75%。为了提高气藏型地下储气库(以下简称储气库)建库地质方案设计的科学性和可靠性、优化储气库运行参数,从储气库多周期大流量强注强采... 详细信息

气藏型地下储气库是目前全球最主要的地下储气库类型,其工作气量约占全球各类储气库总工作气量的75%。为了提高气藏型地下储气库(以下简称储气库)建库地质方案设计的科学性和可靠性、优化储气库运行参数,从储气库多周期大流量强注强采的基本特点出发,综合采用物理模拟和数值模拟两种技术手段,重点研究了复杂地质条件气藏改建储气库圈闭动态密封性和气水高速交互渗流机理,建立了盖层、断层动态密封性评价和库容参数评价的关键技术。研究结果表明:(1)储气库注采工况交变应力对盖层原始静态毛细管密封和力学完整性具有不同程度的弱化作用,采用动态突破压力、剪切安全指数等指标可以全面量化评价圈闭的密封性;(2)基于高速注采互驱实验揭示的孔隙局部动用机理,建立了以有效含气孔隙为基础的储气库库容量设计方法。矿场应用实例表明,该技术应用于大型多层H储气库,有效指导了储气库建库地质方案设计,该储气库经过5个周期注采后达容率为91.8%,调峰能力由投产初期的2.7×10~8 m^3快速增至36.3×10~8 m^3,运行指标与方案设计吻合程度高。

关键词：气藏型地下储气库开采方式运行规律圈闭动态密封性评价指标注采机理注采渗流库容参数

适用于大注采气量水平井注采能力测试的连续油管测试技术——以重庆相国寺地下储气库为例

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天然气工业 2019年第2期39卷 61-65页

作者：谢南星孙风景王威林谭昊任科李力民王岩中国石油西南油气田公司工程技术研究院中国石油西南油气田公司储气库管理处

重庆相国寺地下储气库的注采井以大斜度井和水平井为主,完井管柱复杂且单井注采气量大,常规的测试工具、仪器和工艺都无法满足气井注采能力测试的需要,亟需研发与之相适应的测试技术。为此,通过工具配套、仪器改进、工艺优化,形成了适... 详细信息

重庆相国寺地下储气库的注采井以大斜度井和水平井为主,完井管柱复杂且单井注采气量大,常规的测试工具、仪器和工艺都无法满足气井注采能力测试的需要,亟需研发与之相适应的测试技术。为此,通过工具配套、仪器改进、工艺优化,形成了适用于该储气库大注采气量水平井注采能力测试的连续油管测试技术,在现场成功进行了10口井12井次的注采能力测试,并对测试结果进行了对比分析。研究结果表明:①所形成的技术能够满足大注采气量水平井注采能力测试的要求,测试获得的气井最大注气量为260×10~4 m^3/d,最大采气量为225×10~4 m^3/d;②同一口井的注采能力存在着差异,因而有必要针对每口井在不同注采周期进行注采能力的测试与评价;③大注气量情况下,近井地带呈现高速非达西渗流状态,对注采安全有可能形成威胁,周期注气后近井地带储层温度降低将影响库容大小。结论认为,所形成的连续油管测试技术录取的数据真实可靠,为储气库注采井的注采能力评价、单井注采计划安排和库容盘点等提供了技术支撑。

关键词：地下储气库注采井大注采气量注采能力连续油管测试技术动态监测重庆相国寺储气库库容量

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苏桥储气库SU7井深井小井眼套管段铣技术

石油钻探技术 2017年第3期45卷 38-41页

作者：张亚明高振涛李军杨晶张裔张艳茹中国石油华北油田分公司储气库管理处河北廊坊065007 中国石油华北油田分公司勘探开发研究院河北任丘062552

苏桥储气库SU7井套管段铣施工时因井深、井眼直径小而导致铁屑上返困难、易卡钻及丢鱼头等风险,为此,根据段铣速度控制方程和铁屑悬浮力计算方程,确定了段铣施工参数和钻井液性能参数,同时用液压水龙头驱动代替转盘驱动,并优化了钻具组... 详细信息

苏桥储气库SU7井套管段铣施工时因井深、井眼直径小而导致铁屑上返困难、易卡钻及丢鱼头等风险,为此,根据段铣速度控制方程和铁屑悬浮力计算方程,确定了段铣施工参数和钻井液性能参数,同时用液压水龙头驱动代替转盘驱动,并优化了钻具组合,形成了深井小井眼套管段铣技术。SU7井套管段铣时连续段铣套管50.0m,未发生井下故障,套管段铣效率提高了2倍以上。该井套管段铣现场实践表明,深井小井眼套管段铣技术能够满足苏桥储气库废弃井封堵套管段铣需要,且能够提高段铣效率、避免出现井下故障,可以在其他类似情况的油气井套管段铣中推广应用。

关键词：小井眼废弃井套管段铣液压水龙头 SU7井苏桥储气库

基于微重力监测技术的地下储气库库容动用评价方法

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天然气工业 2022年第3期42卷 106-113页

作者：廖伟刘国良何国林郑强邓申申张士杰张赟新中国石油新疆油田公司呼图壁储气库作业区北京中科地物能源技术有限公司湖北省地质局第三地质大队

地下储气库(以下简称储气库)高速、频繁交替注采过程中的库容动用情况及圈闭动态密封性是储气库注采运行安全管理的重中之重。为了直观评价库容动用效果,以及高速往复注采过程中气水界面变化情况及圈闭动态密封性,以目前中国库容量最大... 详细信息

地下储气库(以下简称储气库)高速、频繁交替注采过程中的库容动用情况及圈闭动态密封性是储气库注采运行安全管理的重中之重。为了直观评价库容动用效果,以及高速往复注采过程中气水界面变化情况及圈闭动态密封性,以目前中国库容量最大、调峰能力最强的新疆H储气库为研究对象,在国内首次利用微重力监测技术在新疆H储气库西部气水混合区进行微重力监测现场试验,并评价储气库注采交互驱替过程中天然气富集区、气驱前缘及气水界面变化情况。研究结果表明:(1)利用微重力监测技术监测储气库注采层内因流体密度变化产生的重力异常,对储气库内流体的动态变化特征具有一定的指示性;(2)通过监测区微重力数据采集、注采层剩余重力异常提取与分析,可有效评价储气库注采层内流体富集特征;(3)采用层密度反演边缘检测技术,可辅助圈定储气库气水界面,评价注采交互驱替过程中气驱前缘的动态变化;(4)实际生产动态资料验证,该技术的评价结果与生产动态相吻合,说明微重力监测结果对储气库库容动用情况可进行有效判断。结论认为,微重力监测技术可直观评价储气库库容动用效果和气水边界变化情况,进而评价储气库高速往复注采过程中的圈闭动态密封性,对优化调整储气库注采运行政策、实现库容有效动用、提升储气调峰运行效率、保障注采运行安全具有重要的指导作用。

关键词：地下储气库微重力监测技术库容动用动态密封性天然气富集区气驱前缘气水界面

水淹气藏型地下储气库提高库存动用关键技术——以板中北储气库为例

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天然气工业 2023年第10期43卷 141-148页

作者：叶萍施金伶王权国韩世庆周春明李德宁王雪许倩刘薇中国石油大港油田公司天津储气库分公司

国内已建的地下储气库(以下简称储气库)大部分是由水淹气藏改建而成,为了进一步提高水淹气藏型储气库库存动用程度,进而实现储气库达容达产高效运行,以板中北储气库为例,深度剖析注采气运行各项指标及周期扩容达产能力,分析了影响库存... 详细信息

国内已建的地下储气库(以下简称储气库)大部分是由水淹气藏改建而成,为了进一步提高水淹气藏型储气库库存动用程度,进而实现储气库达容达产高效运行,以板中北储气库为例,深度剖析注采气运行各项指标及周期扩容达产能力,分析了影响库存动用的因素,提出了提高库存动用关键技术和措施,优化了储气库运行的关键参数。研究结果表明:①水侵气藏流体分布复杂、注采速度、气井产水、压力差异、井网井距是影响储气库库存动用程度的主要因素;②建立了不同区带单井合理配注方法,实现储气库均衡驱替,提高储气库波及效率;③建立了含水气井产能修正数学模型,指导了含水气井的合理配产,延长了生产时间,提高了水淹区库存的利用率;④论证了合理井网井距,优化了注采结构和地面压缩机配置,地下地面整体联动,实现了储气库差异化、精细化注采气,提高了气驱扩容效率。结论认为,板中北水淹气藏型储气库库存动用关键技术的研究与应用,将储气库库存动用程度提高了近10%,有效指导了水淹气藏型储气库的高效运行,对同类储气库库存分析与动用提供了借鉴和参考。

关键词：水淹气藏气藏型储气库库存动用因素运行压力配产配注注采能力库存动用率调峰能力

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考虑出砂影响的地下储气库极限调峰能力评价——以准噶尔盆地H储气库为例

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天然气工业 2023年第10期43卷 125-131页

作者：廖伟胡书勇罗海涛蒋恬张士杰张季中国石油新疆油田储气库有限公司油气藏地质及开发工程全国重点实验室·西南石油大学

H地下储气库(以下简称储气库)位于准噶尔盆地南缘,是中国石油2010年启动建设的6座国家商业储气库之一,设计库容107×10^(8)m^(3)、年工作气量45.1×10^(8)m^(3),是目前国内储气规模最大、调峰能力最强的储气库。受储气库周期运行时率短... 详细信息

H地下储气库(以下简称储气库)位于准噶尔盆地南缘,是中国石油2010年启动建设的6座国家商业储气库之一,设计库容107×10^(8)m^(3)、年工作气量45.1×10^(8)m^(3),是目前国内储气规模最大、调峰能力最强的储气库。受储气库周期运行时率短、调峰采气强度高、压力往复交变快等复杂运行模式的影响,H储气库表现出现有井网高峰调峰能力不足、注采井产量合理配置及优化调控难度大、供气高峰期部分注采井极易储层出砂等问题,特别是储层出砂问题直接影响储气库高峰极限调峰能力的充分发挥,且带来极大的安全风险。为此,针对储气库储层出砂风险,研究建立了注采井极限调峰能力评价方法,保障了储气库高效调峰及安全运行。研究结果表明:①通过对临界携液流量模型、临界冲蚀流量模型、临界出砂流量模型的研究,优选了适合准噶尔盆地H储气库的限制性流量模型;②利用节点分析方法结合限制性流量模型,可确定注采井合理调峰区间与应急增供区间;③利用限制性流量模型,可定量评价注采井在不同地层压力与井口压力条件下的极限调峰能力,最大限度地满足储气库季节调峰与应急供气产量配置的双重需求。结论认为,考虑出砂影响的储气库极限调峰能力评价对于指导H储气库调峰保供具有指导意义,提出的确定气井极限调峰能力方法对于其他类似储气库的调峰能力评价具有借鉴和参考意义。

关键词：储气库节点分析法临界携液流量临界冲蚀流量临界出砂流量限制性流量模型极限调峰能力

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气密封检测技术在储气库井应用研究

石油化工应用 2018年第3期37卷 35-38页

作者：李海伟李梦雪孟凡琦任众鑫王元刚中国石油管道有限责任公司西气东输分公司储气库管理处江苏镇江212004 中国石油管道有限责任公司西气东输分公司杭州管理处浙江杭州310000

国内油气田天然气井随着天然气开采出现大量环空带压现象,造成严重安全隐患,据资料统计环空带压现象90%左右由螺纹泄漏引起[1]。特殊扣油套管受到螺纹类型、加工误差、材质选择、运输磕碰、不规范操作、密封脂的选择等方面的影响,都可... 详细信息

国内油气田天然气井随着天然气开采出现大量环空带压现象,造成严重安全隐患,据资料统计环空带压现象90%左右由螺纹泄漏引起[1]。特殊扣油套管受到螺纹类型、加工误差、材质选择、运输磕碰、不规范操作、密封脂的选择等方面的影响,都可能导致螺纹出现气体泄漏[2]。在金坛盐穴储气库已投产注采井运行过程中,已经有4口井出现环空带压,给储气库的安全运行带来一定的安全隐患。利用气密封检测技术对金坛储气库注采完井管柱螺纹进行密封检测,有效剔除泄漏管柱入井,避免因螺纹泄漏引发环空带压。目前该技术在金坛储气库4口井注采完井作业中成功应用,为储气库的长期注采运行提供了安全保障。

关键词：储气库完井气密封检测螺纹泄漏

注采过程中气质流体置换数值模拟及原地气置换方法——以新疆H储气库为例

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大庆石油地质与开发 2023年第4期42卷 81-89页

作者：廖伟刘国良李欣潞张赟新郑强曹锡秋胥洪成中国石油新疆油田公司呼图壁储气库作业区新疆克拉玛依834099 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油天然气集团有限公司油气地下储库工程重点实验室河北廊坊065007

凝析气藏型储气库在注入干气后与原地气不断置换,组分和相态发生变化,对其深入研究是储气库注采优化控制、实现高效运行的关键。以新疆H储气库为研究对象,通过建立重力控制下的组分梯度分布模型,定量分析了多周期注入气在储层中的扩散... 详细信息

凝析气藏型储气库在注入干气后与原地气不断置换,组分和相态发生变化,对其深入研究是储气库注采优化控制、实现高效运行的关键。以新疆H储气库为研究对象,通过建立重力控制下的组分梯度分布模型,定量分析了多周期注入气在储层中的扩散特征、采出气组分变化及凝析油含量变化规律。结果表明:先期高部位注气及强注弱采有利于原地气被驱离近井地带;其后高部位采注比高,原地气置换彻底,低部位采注比低,重组分富集在低部位及气库西侧;单井凝析油含量变化特征受构造部位、注采策略、投产方式等因素综合影响;单井吞吐使原地气置换能力降低,凝析油采出能力随之降低;循环注气方式、以采投注、短期较高采注比均有利于含重组分的原地气加速置换。研究成果可为同类贫凝析气藏改建储气库的设计、注采运行制度的制定及现场调控等提供一定的理论指导。

关键词：储气库注采交互驱替组分模型流体置换组分变化凝析油含量