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推荐2023年度集团公司项目奖公示材料
2023-06-21

1、成果名称

辽河储气库群建库及高效运行关键技术与应用


2、申报等级

科技进步奖一等奖


3、依托项目

①《辽宁储气库群建设》,2019年

②《双6储气库扩容上产关键技术研究与应用》,2014年

③《“千万吨稳产”专项一期采油工程配套关键技术研究与应用》,2012年

④《气藏型储气库工艺技术研究》,2020年


4、完成单位

中国石油天然气股份有限公司辽河油田分公司

中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院

中国石油集团长城钻探工程有限公司

中国石油集团工程技术研究院有限公司 

沈阳透平机械股份有限公司


5、完成人


6、成果简介及主要创新点

围绕辽河油田复杂断块群整体改建储气库及高效运行的核心难题,开展地质工程一体化研究,历经20余年,攻关形成了建库评价、钻完井设计、提产提效注采、大型离心式压缩机应用、全生命周期动态调控等五大创新技术,并成功进行工业化应用,建成了辽河“百亿方气库”,确立了东北储供中心地位。主要成果如下:

1、形成复杂断块群油气藏改建储气库评价设计技术,提高方案编制的精准度。

一是打破传统气藏圈闭经典理论束缚,首次提出了以盖断层、溢出点等为研究对象的储气地质体概念,建立高精度大尺度三维地质体表征模型;创新圈闭承压能力定量评价技术,确立储气上限压力。二是开展复杂储渗仿真注采物模实验,量化区带建库效率,建立分区分带库容量计算数学模型,发明多相流体不稳定渗流下单井注采气量综合设计方法,降低建库投资,单方造价由1.0元/方降低至0.6元/方以下。

2、研发高质量建库钻完井关键设计技术,提高钻井效率和完井质量。

一是创新提出“多级密封”井身结构,形成避(过)断层轨迹设计方法,研发高效抗侵蚀防气窜水泥浆体系,注采井固井质量达到97%以上,为气库安全高效运行奠定坚实基础。二是形成了大尺寸水平井综合提速、替浆洗井防砂一体化、筛管冲蚀过流综合评价等技术,并建立高效注气投产方法。3口大尺寸井平均钻井周期109天,环比设计提前36天,最短74天,创下国内储气库大尺寸井最快钻井记录,实现单井安全注采能力300万方以上。

3、研发提产提效注采技术,提高井筒注采能力。

一是创新提出了定向井分两层注采方法,配套形成投捞泵送排量确定方法,降低投捞风险,实现合理分隔和控制上部气层和下部油层,在时间上保证油气分层,有效减少积液对采气能力的影响;二是首创多功能解堵复合酸液体系、独创低界面张力防/解水锁体系、提出基于采液指数比与解堵半径关系的解堵剂用量计算方法,有效解除地层污染和水锁,同时固结地层砂粒,防止酸后地层骨架松散出砂问题,酸化累增注1.5亿方,累增产1.25亿方。

4、形成储气库用大型离心增压技术,以及空冷器本体降噪技术,有效降低投资和运行成本 。

一是首次在国内储气库应用大型离心式压缩机,单台离心压缩机的处理规模达到800万方/天,出口压力最高为28MPa,单台装机功率23MV;二是通过对注、采气期压缩机进出口压力、温度和流量的分析、计算和校核,采用注气期串联增压、采气期处理后干气并联增压的注采合一离心式压缩机满足复杂工况,充分发挥设备能力,大幅降低地面工程投资。 

5、完善发展全生命周期动态调控技术体系,大幅提高运行效率。

一是创新建立以数学模型为基础,库存分析、井控诊断等为核心的有效库存滚动评价模式,注采气库存控制程度由75%跃升至90%以上;

二是首次构建动态密封性量化评价指标体系,指导气库安全提压;量化不同区带建库效率,创新排液扩容技术,创建油气藏型储气库达容扩容技术,运行效率提高30%以上。

以上技术成果应用情况如下:


1、建成国家级东北储供中心。辽河储气库群于2014年建成投产,截止2022年底累计注气130.1亿方,累计调峰83.8亿方,其中2021年周期调峰21.3亿方,占中石油总调峰气量的近五分之一,真正发挥了储供中心职能。

2、建库指标大幅度提升,经济效益显著。库容参数设计准确率95%以上,单井注采气量设计误差低于5%,储气费小于0.6元/方,库存控制程度达到90%以上。

3、有形成果丰硕,推广应用前景广阔。项目研究成果共获发明专利11件,发表论文6篇,该技术在辽河“百亿方”气库建设中推广应用,有效缓解了东北地区天然气供需矛盾及环保压力,取得了可观的经济社会效益。可推广至国内砂岩型储气库,应用前景广阔。


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