天然氣地下儲(chǔ)存比石油儲(chǔ)存更加受到天然氣主要消費(fèi)國(guó)的重視,天然氣地下儲(chǔ)存作為一門(mén)工業(yè)技術(shù)發(fā)展已相當(dāng)完善、成熟。國(guó)外第一座地下儲(chǔ)氣庫(kù)建于1915年,至今已有八十多年的歷史,這一技術(shù)在20世紀(jì)80年代以來(lái)發(fā)展較快。據(jù)統(tǒng)計(jì),世界已有各類(lèi)地下儲(chǔ)氣庫(kù)602座,總有效工作量達(dá)3003.5×109m3,儲(chǔ)氣能力相當(dāng)于總耗氣量的11%。國(guó)外一般大型輸配氣系統(tǒng)都建有一定的儲(chǔ)備能力,一般儲(chǔ)備系統(tǒng)為11%~15%。美國(guó)儲(chǔ)存氣占年銷(xiāo)售氣量的20%以上,地下儲(chǔ)氣庫(kù)供氣量占所有調(diào)峰方式供氣量80%以上。這說(shuō)明建設(shè)一定規(guī)模地下儲(chǔ)氣庫(kù)是其他方式難以取代的。利用枯竭油氣田、地下含水層、含鹽層或廢棄礦井建造地下儲(chǔ)氣庫(kù),是20世紀(jì)燃?xì)夤I(yè)的一項(xiàng)主要技術(shù)成就。據(jù)統(tǒng)計(jì),全世界共建成地下儲(chǔ)氣庫(kù)602多座,其中77.7%是由枯竭油氣藏改造而成,12.5%為含水層,9.8%為鹽巖層。就歐洲而言,1999年20%的商品氣來(lái)自地下儲(chǔ)氣庫(kù)。全世界儲(chǔ)氣庫(kù)主要集中在美國(guó)、加拿大、德國(guó)、前蘇聯(lián)。其中美國(guó)已建成各類(lèi)儲(chǔ)氣庫(kù)410座,其中利用枯竭油氣藏350座,含水層40多座,是世界上使用儲(chǔ)氣庫(kù)最多的國(guó)家。各國(guó)儲(chǔ)氣庫(kù)的大小取決于該國(guó)的能源狀況、供氣情況和產(chǎn)氣區(qū)與消費(fèi)市場(chǎng)的供求關(guān)系以及能供建庫(kù)的構(gòu)造條件等因素。隨著世界天然氣需求量的迅速增加,地下儲(chǔ)氣庫(kù)也將大力發(fā)展,預(yù)測(cè)2010年世界將需要大約160×109~200×109m3左右新的工作氣能力。國(guó)外地下儲(chǔ)氣庫(kù)的發(fā)展的趨勢(shì)之一是戰(zhàn)略?xún)?chǔ)備向大型化發(fā)展,目前世界上最大的枯竭氣藏儲(chǔ)氣庫(kù)的庫(kù)容達(dá)到400×108m3,工作氣量達(dá)到,200×108m3;最大的含水層儲(chǔ)氣庫(kù)庫(kù)容達(dá)到200×1008m3,工作氣量達(dá)到90×1008m3;這類(lèi)大型儲(chǔ)氣庫(kù)可以作為戰(zhàn)略?xún)?chǔ)備,氣庫(kù)儲(chǔ)氣量大,調(diào)峰能力強(qiáng),但建設(shè)周期長(zhǎng),一次性投資大,總體經(jīng)濟(jì)效益好。趨勢(shì)之二是民用庫(kù)向靈活性大、周轉(zhuǎn)率較高的小型氣庫(kù)發(fā)展,如鹽穴或礦穴儲(chǔ)氣庫(kù)在不斷地增加,這種氣庫(kù)生產(chǎn)能力及調(diào)峰能力強(qiáng),見(jiàn)效快,多個(gè)氣庫(kù)“聯(lián)網(wǎng)”也是一種發(fā)展方式,使氣庫(kù)聯(lián)成一片,統(tǒng)一調(diào)度,統(tǒng)一控制,如美國(guó)70%以上的儲(chǔ)氣庫(kù)庫(kù)容在0.028×108~2.83×108m3(1×108~100×108ft3),既有很大的庫(kù)容量,又有很大的靈活性。
3、國(guó)內(nèi)油氣地下儲(chǔ)備現(xiàn)狀
3.1、中國(guó)石油地下儲(chǔ)備現(xiàn)狀
中國(guó)于1977年在山東青島設(shè)計(jì)建造了第一座總庫(kù)容為15×104m3的原油地下洞庫(kù)。該地下油庫(kù)由2個(gè)洞室組成,其容量分別為5×104m3和10×104m3。80年代,我國(guó)又在浙江象山建成了第一座地下成品油庫(kù),但容積僅為4000m3。由于黃島洞庫(kù)的單洞室容積較小,進(jìn)油時(shí)的呼吸損耗較大,建設(shè)投資高于地上儲(chǔ)罐,加之大型浮項(xiàng)罐的廣泛應(yīng)用,因此,地下洞庫(kù)技術(shù)在我國(guó)沒(méi)有得到進(jìn)一步的應(yīng)用和發(fā)展。直到20世紀(jì)末,隨著我國(guó)大量進(jìn)口LPG,地下洞庫(kù)才在我國(guó)東南沿海地區(qū)開(kāi)始重新得到應(yīng)用,在汕頭和寧波建成了2座地下LPG洞庫(kù),每座洞庫(kù)的儲(chǔ)量都超過(guò)20×104m3。
3.2、中國(guó)天然氣地下儲(chǔ)備現(xiàn)狀
中國(guó)的地下儲(chǔ)氣庫(kù)起步較晚,20世紀(jì)70年代在大慶油田曾經(jīng)進(jìn)行過(guò)利用氣藏建設(shè)氣庫(kù)的嘗試,真正開(kāi)始研究地下儲(chǔ)氣庫(kù)是在90年代初,隨著陜甘寧大氣田的發(fā)現(xiàn)和陜京天然氣輸氣管線的建設(shè),才開(kāi)始研究建設(shè)地下儲(chǔ)氣庫(kù)以確保北京和天津兩大城市的安全供氣。到目前為止,為保證北京和天津兩大城市的調(diào)峰供氣,在天津市附近的大港油田利用枯竭凝析氣藏建成了4個(gè)地下儲(chǔ)氣庫(kù),即大張坨地下儲(chǔ)氣庫(kù)和板876地下儲(chǔ)氣庫(kù)、板中北儲(chǔ)氣庫(kù)、板中南儲(chǔ)氣庫(kù),這幾個(gè)儲(chǔ)氣庫(kù)總的調(diào)峰氣量為8.0×108m3,即每年通過(guò)這2個(gè)儲(chǔ)氣庫(kù)儲(chǔ)存和采出20×108m3的天然氣來(lái)平衡京津地區(qū)用氣變化。由于北京用氣市場(chǎng)變化劇烈,冬天用氣量是夏天用量的7~10倍,這幾個(gè)儲(chǔ)氣庫(kù)已經(jīng)接近滿負(fù)荷運(yùn)行,隨著京津地區(qū)用氣量的不斷擴(kuò)大,需要建設(shè)新的儲(chǔ)氣庫(kù)來(lái)保證調(diào)峰需要,目前第五、第六儲(chǔ)氣庫(kù)及華北儲(chǔ)氣庫(kù)群已經(jīng)開(kāi)始著手建設(shè)。
為確保“西氣東輸”工程的實(shí)施,保證“西氣東輸”管線沿線和下游長(zhǎng)江三角洲地區(qū)用戶(hù)的正常用氣,現(xiàn)在長(zhǎng)江三角洲地區(qū)選擇了江蘇省金壇鹽礦和江蘇省劉莊建設(shè)地下儲(chǔ)氣庫(kù),設(shè)計(jì)總的調(diào)峰氣量為20×108m3,地下儲(chǔ)氣庫(kù)將于2006年后陸續(xù)投入使用。同時(shí)為配合川渝天然氣東輸“兩湖”地區(qū),還將在長(zhǎng)江中游地區(qū)建設(shè)地下儲(chǔ)氣庫(kù),以確保該地區(qū)的安全供氣。從近幾年的儲(chǔ)氣庫(kù)對(duì)確保京津地區(qū)的安全供氣所發(fā)揮的作用來(lái)看,儲(chǔ)氣庫(kù)已經(jīng)作為天然氣消費(fèi)和輸送過(guò)程中不可缺少的重要組成部分。
4、加大地下儲(chǔ)備庫(kù)技術(shù)研發(fā)力度,保障油氣安全供給
國(guó)內(nèi)油氣儲(chǔ)存技術(shù)存在著巨大的發(fā)展前景。從石油地下儲(chǔ)存來(lái)看,根據(jù)歐美等主要石油進(jìn)口石油儲(chǔ)存的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,石油儲(chǔ)備達(dá)到國(guó)內(nèi)90~120d的石油消費(fèi)量。根據(jù)預(yù)測(cè),中國(guó)石油消費(fèi)量到2020年將會(huì)達(dá)到4.5×108t以上,其中60%左右需要依賴(lài)進(jìn)口,按照這樣的消費(fèi)量計(jì)算,中國(guó)的需要建立的石油儲(chǔ)備儲(chǔ)備量應(yīng)該在6000×104~8000×104t之間,假設(shè)其中50%采用地下儲(chǔ)存的方式,地下儲(chǔ)存量將達(dá)到300×104~400×104t。面對(duì)如此巨大的需求,必須加大地下石油儲(chǔ)備技術(shù)的發(fā)展,推動(dòng)中國(guó)石油地下儲(chǔ)備庫(kù)的建設(shè)。
同樣,對(duì)天然氣來(lái)說(shuō),根據(jù)需求預(yù)測(cè),到2020年,中國(guó)天然氣消費(fèi)量將會(huì)達(dá)到2000×108m3以上,其中40%需要依賴(lài)進(jìn)口。根據(jù)世界各國(guó)天然氣利用較為成熟的國(guó)家的經(jīng)驗(yàn),僅調(diào)峰用氣的儲(chǔ)備量需要達(dá)到300×108~400×108m3,如果加上部分戰(zhàn)略?xún)?chǔ)備,總的天然氣儲(chǔ)備工作氣量需要將達(dá)500×108~600×108m3。因此,在未來(lái)15年內(nèi),國(guó)內(nèi)針對(duì)天然氣儲(chǔ)存同樣存在巨大的市場(chǎng)需要。
由于中國(guó)油氣地下儲(chǔ)備有巨大的需求,而中國(guó)油氣地下儲(chǔ)備建設(shè)才剛剛起步,還有許多的技術(shù)問(wèn)題需要深入的研究,包括油氣地下儲(chǔ)存地質(zhì)條件,油氣地下封存技術(shù)、油氣儲(chǔ)庫(kù)開(kāi)采關(guān)鍵技術(shù)等,油氣地下儲(chǔ)存技術(shù)涉及到地質(zhì)力學(xué)、巖土力學(xué)、工程力學(xué)、油氣開(kāi)采、油氣儲(chǔ)運(yùn)等多個(gè)學(xué)科,通過(guò)對(duì)油氣地下儲(chǔ)存技術(shù)的探討,有利于促進(jìn)中國(guó)油氣儲(chǔ)存技術(shù)的發(fā)展,引起對(duì)油氣地下儲(chǔ)存工作的重視,從而加速推動(dòng)油氣儲(chǔ)備庫(kù)的建設(shè)。
綜合以上幾方面因素,建議我國(guó)盡快普查全國(guó)適合油氣地下儲(chǔ)備的地區(qū),加深研究,開(kāi)展地下石油儲(chǔ)備庫(kù)建設(shè)的論證,爭(zhēng)取在今后十年內(nèi)完善我國(guó)的石油儲(chǔ)備體系,保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。
?