天然气调峰与地下气库ppt课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,天然气调峰与地下气库,天然气调峰与地下气库,1,1.城市燃气的调峰要求,在天然气不同类型的用户中（城市、发电、工业、化工等），以城市燃气的供气不均匀最为显著。,1.城市燃气的调峰要求 在天然气不同类型的用户中（城市、发电,2,城市在一年中不同的月份，每月中的不同日期以及每日中不同小时中的燃气供气量并不是均衡不变，而有较大变化。,为满足供气平衡，解决随月、随日、随时的变化，必需要有足够的调峰措施。,城市在一年中不同的月份，每月中的不同日期以及每日中不同小时中,3,气源为人工煤气、液化气时：,气源、输配管网以及用户都由各城市独立管辖，统一调度。,城市不均匀的稳定供气，则由城市自身的调峰来解决。,各城市建设一定数量的调度气源,建有足够容量的储罐来解决调峰问题,各自为政，自成体系。,气源为人工煤气、液化气时：,4,气源为天然气时：,系统由上游（气井），中游（长输管道）及下游（用户）有机组成。,它们分属不同公司，由不同部门管辖。,天然气的调峰，需要整个供气系统统一研究，协调解决。,气源为天然气时：,5,国外天然气供气经验：,调节季节和月份的不均匀性：,建设地下储气库,平衡日、时的供气不均匀：,高压输气管网中的末端储气,国外天然气供气经验：,6,地下储气库：,满足季节调峰。,当距离城市较近时，还可以用作短期调峰，平衡小时不均匀性。,地下储气库：,7,结论,保证不间断安全供气的有效措施：,建立足够的地下储气库容量,发挥高压长输管道的储气能力,结论,8,城镇燃气设计规范2002年局部修订条文中5.1.3A及5.1.4,条规定，采用天然气做气源时：,平衡城镇燃气逐月、逐日的用气不均匀性，应由,气源方,（即供气方）统筹调度解决。,平衡小时的用气不均匀所需调度气量宜由,供气方,介决，,不足时由城镇燃气输配系统解决,。,城镇燃气设计规范2002年局部修订条文中5.1.3A及5,9,由,天然气供气的上中游为主,来解决下游所需的供气调峰的优势：,从整个供气系统来讲，是经济、合理的。,可以避免城市各自相应建立各种调峰应对措施，既费时又不经济。,由天然气供气的上中游为主来解决下游所需的供气调峰的优势：,10,城市为解决调峰问题,，目前常采用的措施有：,（1,）设置城市机动备用气源,考虑到与天然气的互换性，适合的气源装置有：,液化石油气混空气,轻油制气设施,重油制气设施等,缺点：,装置复杂,费用昂贵,城市为解决调峰问题，目前常采用的措施有：,11,（2）天然气液态储气,在常压下，当天然气温度降至-161时，液化并储存于贮罐中。,1米,3,液化天然气气化后可生成600米,3,的天然气。,（2）天然气液态储气,12,上海建成的液化天然气事故储存站,储存液化天然气,2万米,3,，,可形成1200万米,3,天然气事故供气规模，,保证上海浦东地区1012天的用量,投资4.8,亿元,缺点：,建设费高,运行费用也较大，折合每米,3,天然气大约需要3元多钱，,一般城市是无法采用的。,上海建成的液化天然气事故储存站,13,（3,）充分利用缓冲用户，削减城市的峰谷差,发展工业用户，提高工业用气量的比例。,大力推广在夏季城市低峰时使用溴化锂直燃机空调装置。,实行低谷价的经济杠杆办法来减弱峰值，调节用气量。,（3）充分利用缓冲用户，削减城市的峰谷差,14,（4,）高压储罐,利用天然气进出高压储罐的压差进行储气,特点：,最大设计压力为,1.57MPa,球罐罐容常在100010000米,3,之间,高压球罐储气技术在国内外均已成熟,（4）高压储罐,15,（5,）管道储气,管道储气实质上是一种高压管式储气罐。,特点：,它可以充分利用较高的天然气,来气压力,和城市外环管网的压力，既作输气又作储气。,管道储气能承受比球罐更高的压力，有利于增加其储气能力。,（5）管道储气,16,从上述几种城市调峰措施来看，都需要花费较多的投资，有的还要占用城市的土地。,比较一下地下储气和其它储气方式的投资费用,从上述几种城市调峰措施来看，都需要花费较多的投资，有的还要占,17,地下储气和其它储气方式的投资费用,地下储气和其它储气方式的投资费用,18,结论：,显然，在城市内通过建设球罐或高压管网等方案来调峰，比地下储气要耗费更多的建设资金。,因此应该在高压输气干管的附近（小于,200公里），建有足够容量的地下气库，争取,在城市内不建调峰设施,是上下游投资和操作最优化地解决调峰问题的合理方案。,结论：,19,为了使上中游建设足够的地下储气库，并通过下游的用气要求合理编制天然气的产量和供气计划的措施来保证用户用气，下游用户必须提供一年之中的月、日、小时的用气量，这样的资料或曲线完全可以通过不同用户实际资料的积累，通过迭加、整理而得到。,地下储气库按照下游提供的资料和曲线，预先编制气库运行计划，以满足城市的所有调峰要求。,为了使上中游建设足够的地下储气库，并通过下游的用气要求合理编,20,21,地下储气库是将从天然气田采出的天然气重新注如入地下可以保存气体的空间而形成的一种人工气田或气藏。,天然气具有热值高、环境污染小和经济效益高等方面的优点，但由于天然气生产和消费的特殊性，在天然气的供应和消费之间存在着可靠、安全、平衡和连续供气与消费需求量在时间上不均衡的固有矛盾,储气库作为一种安全供气、调峰的手段和方法，目前被世界各国开发利用天然气时所广泛采用，它可以很好的解决供气的不稳定性与安全平稳供气要求之间的矛盾。,一、地下储气库,21地下储气库是将从天然气田采出的天然气重新注如入地下可以保,21,22,天然气地下储气库的出现基于两个事实：,一是天然气工业有较大的发展；,二是天然气的用户有较大的增加。,目前为止，天然气地下储气库的发展已将近一个世纪，并已逐渐形成一门独立的学科。,一、地下储气库,22天然气地下储气库的出现基于两个事实：一、地下储气库,22,23,地下储气库的作用主要有：,1,）,安全供气。,供气系统的维护与维修及管线不可抗力的毁损在所难免，充沛的气源可保证安全应急供气；,2,）,平稳供气。,满足年调峰、季节调峰、日调峰的波动需求；,3,）,对大型长输管道的补充；,4,）,战略储备；,5,）,进行商业运作，可获得良好的经济效益。,一、地下储气库,23地下储气库的作用主要有：一、地下储气库,23,24,1915：加拿大首次在安大略省WELLAND气田实验储气,1916：美国在纽约BUFFALO附近的ZOAR的枯竭气田利用气层储气,1954：美国在CALG的纽约城气田首次利用油田储气,1958：美国在肯塔基首次利用含水层储气,1959：前苏联建成第一个盐层地下储气库,1961：在美国首次利用盐穴储气,1963：在美国克罗拉多DENVER附近首次利用废矿储气,目前：各种类型储气库均针对性的使用,1,发展历程,241915：加拿大首次在安大略省WELLAND气田实验储气,24,2.国外地下储气库建设情况,目前全世界已建设地下储气库共554座,分布在美国、加拿大、法国、德国、意大利及独联体等国,储存能力达到5020亿米,3,工作气量达到2434亿米,3,，相当于全世界年耗气量的11%，或民用和商业用气量的44%。,2.国外地下储气库建设情况目前全世界已建设地下储气库共55,25,美国地下储气库的工作气量相当于年耗气量的20%左右，相当于民用和商业用气量的1/2。,独联体地下储气库有效工作气为年消费量的10%。,加拿大的工作气量占年消费量11%。,西欧地下气库储量相当于45天的耗气量。,法国则储存了相当于110天的耗气量。,美国地下储气库的工作气量相当于年耗气量的20%左右，相当于民,26,由于上述这些国家建有充分的地下气库的容量，加上发达的管网输配系统和多气源点的供气，他们的供气调峰自然都不成问题。,由于上述这些国家建有充分的地下气库的容量，加上发达的管网输配,27,结论：建造地下气库是天然气技术发展的必由之路。,虽然建设地下气库需要很多资金，但如将其与高压输气管网统一考虑，与不建地下储气库方案比较，可使输气管道和压气站的投资节省2030%，使输气成本降低15%20%。,如果把上中下游作为整体来考虑，则通过建立地下储气库与由城市建高压球罐等方案相比较，经济和社会效益更加可观。,结论：建造地下气库是天然气技术发展的必由之路。,28,地下储气库的类型,枯竭油气田型地下储气库,在枯竭的气层或油层中建立地下储气库是世界上最常用，最经济的地下储气形式。,造价最低、运行可靠，是地下储气库的首选。,目前全世界共有枯竭油气田型地下储气库,425座，占地下储气库总数的76.7%。,地下储气库的类型 枯竭油气田型地下储气库,29,30,（,1,）废弃油气藏：,利用原有的已经枯竭的油田或气田改建，是最容易建库的一种类型。,泥岩盖层,砂岩储层,油气层,30（1）废弃油气藏：利用原有的已经枯竭的油田或气田改建，是,30,含水层储气库,含水层储气库是仅次于枯竭油气田的另一种大型地下储气库型式。,目前全世界这种类型的储气库共有,82座，占地下储气库总数的14.8%。,在含水层中建库的方法是，用高压气体注入含水层的孔隙中，将水排走，并在非渗透性的含水层盖层下直接形成储气场所。,含水层储气库,31,32,（,2,）含水层构造：,利用地下密闭的含水层构造通过注气驱水形成人造气藏。,泥岩盖层,砂岩储层,水层,2,基本类型,32（2）含水层构造：利用地下密闭的含水层构造通过注气驱水形,32,盐穴储气库,盐穴储气是在地下盐层中通过水溶解盐，形成的空穴来储存天然气。,从规模上看，盐穴储气库的容积远小于枯竭油气田型和含水层型储气库，单位有效容积的投资费用大，成本也高，卤水销路也有问题，而且溶盐建库需要花费几年的时间。,但盐穴储气的优点是储气库的利用率较高，注气时间短，垫层气用量少，需要时可以将垫层气完全采出。,盐穴储气库,33,34,（,3,）,盐穴地下储气库,：在地下盐层或盐丘中利用水溶开采方式形成地下洞穴并储存油气。,（,4,）,矿坑及岩洞地下储气库,：利用废弃的采矿洞穴改建的地下储气库或在山体中开凿的岩洞建设的地下储气库。,2,基本类型,34（3）盐穴地下储气库：在地下盐层或盐丘中利用水溶开采方式,34,目前世界上有盐穴储气库共44座，占地下储气库总数的7.9%。,西气东输金坛储气库，即为盐穴型地下输气库。,目前世界上有盐穴储气库共44座，占地下储气库总数的7.9%。,35,36,不同类型储气库技术对比,36不同类型储气库技术对比,36,37,1,国外地下储气库现状,欧洲天然气月度产量变化曲线,371 国外地下储气库现状欧洲天然气月度产量变化曲线,37,38,1,国外地下储气库现状,目前全球范围内地下储气库已经成为调峰和应急的主要方式，,储气库工作气量占总消费量比例平均为,15%,左右,，美国,16%,，俄罗斯,22%,。中石油应急调峰能力非常薄弱，,2008,年底储气库工作气量约,17,亿方，不到总商品气量的,3%,。,381 国外地下储气库现状目前全球范围内地下储气库已经成,38,39,由于地下储气库在调峰和保障供气安全上具有不可替代的作用,因而地下储气库的建设受到许多国家的重视,天然气生产和消费大国都把地下储气库的建设作为整个天然气上下游一体化利用的一个重要组成部分进行总体规划。,欧美国家都在不断加大储气库的建设力度,增大储气量,除了常规的调峰应急外,已经开始研究建立天然气的战略储备。美国已经就长输管网地下储气库建立相关的法律加以约束,欧洲国家也有立法的趋势。,1,国外地下储气库现状,39由于地下储气库在调峰和保障供气安全上具有不可替代的作用,39,40,目前在全世界范围内已建的,储气库,主要,以枯竭油气藏和含水层建库为主,，而利用盐穴、废弃矿坑建库因条件限制数量较少。,目前，世界上共建有地下储气库约,634,座，总工作气量约,3400,亿方，共有气库采气井,23000,口。世界用气量约,23000,亿方，其中约,15%,由地下储气库进行调节。,1,国外地下储气库现状,40目前在全世界范围内已建的储气库主要以枯竭油气藏和含水层建,40,41,截止,2002,年,41截止2002年,41,42,各种类型地下储气库数量及所占比例,42各种类型地下储气库数量及所占比例,42,43,过去的30年是地下储气库迅速发展的30年,欧洲和中亚的储气库带动世界储气库工业的发展,43 过去的30年是地下储气库迅速发展的30年,43,44,不同储气方式投资对比表,与其它各种储气调峰方式的建设投资比较，利用地下储气库储气最为经济，其中又以建设枯竭油气藏地下储气库建设投资最低。,44不同储气方式投资对比表与其它各种储气调峰方式的建设投资比,44,45,2,国内地下储气库研究现状,在近几年天然气快速发展的基础上，随着进口气量的迅速增长，中石油天然气即将进入跨越式发展的新阶段，与此同时也将面临更大范围、更大规模的调峰和应急问题。,2010,年国外气引进后，储气库调峰将成为重要的供气安全保证手段。因此，有必要进行统筹规划，加快储气库的筛选和建设，确保安全平稳供气。,452 国内地下储气库研究现状在近几年天然气快速发展的基础,45,46,峰谷差：,2006,年,2500,万方,/,日、,2007,年,2800,万方,/,日、,2008,年,2700,万方,/,日，峰谷差基本都在,1.2,倍以上,2006,年,2008,年中石油天然气产量运行曲线,中石油产量波动状况,2,国内地下储气库研究现状,46 峰谷差：2006年2500万方/日、2007,46,47,（,1,）已建储气库,1975,年大庆喇嘛甸油田北块萨,1,组气层建成地下储气库，设计日注采气,10,万方,/,日，,1983,年开始注气运行。,1999,年喇嘛甸储气库扩建，日注采气能力提高到,60,万方,/,日，年调峰量,1,亿方。,2,国内地下储气库研究现状,47（1）已建储气库2 国内地下储气库研究现状,47,48,京、津地区储气库建设情况表,京津地区目前有,6,座用于城市调峰的地下储气库，都位于大港板桥油气区，设计工作气量,30.3,亿方，目前实际达到的工作气量为,17,亿方。目前投产时间最早的大张坨储气库也只运行了八个完整注采周期。,2,国内地下储气库研究现状,48京、津地区储气库建设情况表京津地区目前有6座用于城市调峰,48,49,目前五座地下储气库正在紧张的建设之中，其中,XX,地区的三座储气库设计工作气量可达到,7.5,亿方；长三角地区两座储气库设计工作气量可以达到,19.6,亿方。,2,国内地下储气库研究现状,（,2,） 正建储气库,49目前五座地下储气库正在紧张的建设之中，其中XX地区的三座,49,50,目前正在开展研究的储气库建设目标主要有XX地区的苏桥储气库群、雁翎储气库、孙虎储气库和东北地区的双6储气库。,（,3,） 准备建设的储气库,2,国内地下储气库研究现状,50目前正在开展研究的储气库建设目标主要有XX地区的苏桥储气,50,51,1,）气藏改建地下储气库技术基本成熟,2,）枯竭油藏改建地下储气库技术正在摸索之中,3,）盐穴储气库的研究取得了进步,4,）水层储气库的研究刚开始起步,2,国内地下储气库研究现状,（,4,） 研究技术现状,511）气藏改建地下储气库技术基本成熟2 国内地下储气库研,51,52,1,地下储气库库址筛选原则,地理位置：,尽量选在大用户、大供配气枢纽及输气干线附近，一般距主要用户或长输管线,200km,以内。,选择类型：,优先选择气藏、油气藏或油藏构造改建地下储气库。其次为含水层或盐穴建设地下储气库。,地质条件,：,构造落实且简单、埋藏适中、密封条件好；盖层封闭性好；储层物性好、厚度大、连通性好、分布稳定，具有一定的储气规模；构造上已钻的井较少，井况较简单。,地面条件：,交通便利，地面条件简单，易于建库,。,521 地下储气库库址筛选原则地理位置：尽量选在大用户、大供,52,3.西气东输地下储气库,西气东输地下储气库是西气东输整个系统工程中非常重要的配套项目，是西气东输工程安全可靠供气的重要保证。,3.西气东输地下储气库 西气东输地下储气库是西气东输整个系统,53,在广泛收集各种建库条件资料的前提下，进行了库址比选的研究，确定江苏金坛盐矿作为长江三角洲供气范围的地下储气库的首选库址。,安徽定远盐矿虽然基本具备建库条件，可作为河南，安徽地区的调峰储气，但由于目前资料尚不齐全，还需要进一步评估。,因此目前仅限于对长江三角洲供气的金坛地下储气库进行规划研究。,除了正在建设中的金坛储气库外，另三个储气库也已选址完毕，分别位于河南平顶山、湖北云应，以及江西某地，部分区域已进入勘测或开工，届时西气东输一、二线的调峰能力也会相应加强。,在广泛收集各种建库条件资料的前提下，进行了库址比选的研究，确,54,金坛地下储气库预测单位储气费为0.597元/m3,分摊到西气东输每米,3,天然气的储气气价为0.028元。,远比城市自建调峰设施后的储气费用要低。,金坛地下储气库预测单位储气费为0.597元/m3,55,