我国地下储气库未来建设发展战略的思考

孔红芳 夏明海 沙乃亮 孙德盛

摘 要：随着全球气候变暖，世界上越来越多的国家重视气候变化。天然气作为一种重要的清洁能源，应用越来越广泛，但天然气也面临着运输、储存等现实难题。地下储气库作为天然气储存和调峰的一个重要手段，越来越受到世界各国的重视。我国地下储气库建设发展较晚，在储气库建设、安全、科学运行管理等方面经验缺乏。本文论述了国内地下储气库建设发展状况，以及建造和运行管理技术，结合我国的实际，提出了由过去短期调峰战略向中长远储备战略的发展思路的转变，对采用新的理念和技术进步推动我国地下储气库发展的思考。

关键词：地下储气库;未来建设;发展战略

近年来世界经济的飞速发展，各国对天然气的需求量越来越大，我国继2017年成为世界最大原油进口国之后，2018年又成为世界最大的天然气进口国。全年进口天然气9038.5万t，对外依存度达到45.3%。随着国内天然气需求量的日益增加、进口气量的持续快速增长以及国内大型长输管道工程的提速建设，天然气储存和调峰矛盾已经成为制约天然气工业发展的瓶颈。如何实现国内地下储气库业务可持续发展已成为我国天然气产业面临的主要问题之一。

1 国内地下储气库发展现状

1.1 建设

我国地下储气库建设，始于上世纪60年代，快速发展于90代初，经过20多年的建设，地下储气库在平衡天然气管网的压力和输气量、调节区域平衡供气等方面发挥了重要作用。截至2015年，国内已建成地下储气库（群）12座，工作气量约54亿m3，但这仅占消费量的3%左右，需求依然很大。

1.2 管理

当前我国天然气产业主要由天然气供应商承建和管理，仅仅作为长输管道配套工程。如中石油建设10座地下储气库，其中辽河双6等六座地下储气库（群）主要是作为西气东输二线、陕京线等管网季节性调峰、管线事故应急供气和国家战略储备气源，发挥相关区域调峰供气、稳定供应作用，由国家财政资金支持建设;大港板桥、江苏金坛等4座地下储气库（群）主要作为西气东输、陕京线等管网季节性调峰、应急供气气源，由石油公司出资建设。中石化的2座地下储气库，主要由石油公司出资建设，相应管道公司管理。

1.3 技术

国内地下储气库经过多年的建设与发展，在建库技术方面取得长足的进步，在地下储气库地质评价、钻完井、注采工艺、地面工艺、运行保障等方面形成5套技术系列，24项核心技术，为国内地下储气库建设、安全运行提供有力的技术支撑。

2 我国储气库未来建设的发展战略

2.1 发展需求

2.1.1 市场

随着国内大气治理的迫切需要、城镇化速度加快、碳减排与碳交易市场的建立，中长期天然气需求量必将越来越大。据预测，2030年全国天然气消费量将达到4000亿m3，对外依存度将超过40%，按照国际标准12%测算，调峰需求量将达到480亿m3，而我国现有地下储气库调峰能力仅180亿m3，地下储气库建设属于朝阳产业。

2.1.2 技术

国内地下储气库的建设起步晚，建库技术和建库经验还缺乏，因此需加快建库设计和施工技术的研究。如在枯竭油气藏改建地下储气库方面，我国东部地质条件复杂，改建地下储气库的难度较大，应针对复杂断块油气藏的地质条件在注排机理、渗流机理、建库方式、建库周期、井网部署、方案设计和施工技术等方面进行认真研究。在盐穴储气库建设方面应在地址选区、区块评价、溶腔设计、造腔控制、稳定性分析、注采方案设计、钻完井工艺等多方面进行深入研究。在含水层建库方面，中小型盆地储盖组合具有复杂性，水层储气库建设将面临很大的技术难题，应针对其具体情况下力量深入研究。

2.1.3 运营管理

随着天然气市场发展不断成熟，天然气基础设施建设逐步完善，政府对天然气产业的法律法规和监管政策日趋健全，储气业务将逐渐从管道公司中分离出来，成为自负盈亏的市场主体，成为天然气产业链中的独立环节，独立运营，这是市场规律发展的必然。近年来，国家加大对天然气市场化改革推进力度，已相继出台一系列配套政策，地下储气库业务与天然气管输分离，未来市场化运作是主要趋势。

2.2 面临的主要挑战

2.2.1 建设能力滞后，调峰能力不足

国内地下储气库业务尚未成为独立环节，仅作为管道项目配套工程，建设速度明显滞后。近年来，国内建成投运天然气管网已达7.3万km，而现有地下储气库调峰能力仅54万m3，明显低于国际标准。

2.2.2 优质库源缺乏，建库成本高

我国的天然气资源区与消费市场分离，建库资源分布不均，资源区主要集中在中西部地区，而天然气的主要用户、市场在东部地区。由于主要消费市场区地质构造破碎、陆相沉积环境复杂，工程建设难度大，以钻完井为代表的工程质量问题屡有发生，投资成本大幅升高。如北方BQ库群完钻8的口水平井中有6口出现了漏失、固井质量差、套管破损等严重复杂事故，地下储气库单井钻井成本约6000万元，部分井钻井成本超过1亿元;西南XGS地下储气库两口水平井多次出现复杂情况，钻井周期分别高达523天和490天，钻井成本大幅上升，超过方案设计的50%以上。

2.2.3 安全、科学运行管理经验不足

我國地下储气库起步晚，建设历程相对较短，尽管目前在地下储气库动态监测、跟踪评价、优化预测等方面积累了一定的经验，但仍然面临很多问题和挑战，如建库理念转变、库容参数优化技术等。当前投运的地下储气库（群）未实现投产、循环过渡到周期注采运行全过程一体化管理，基于地质、井筒和地面三位一体的完整性管理处于初级阶段。

2.3 国内地下储气库发展对策与建议

2.3.1 科学规划，加强战略布局

国家层面应协调企业、地方，按照“总体规划，分步实施，突出重点”的原则，分步实施地下储气库建设;在重点消费地区和管网枢纽发达地区加大库址筛选评价，优选枯竭气藏改建地下储气库;转变建库理念，扩大库址筛选范围，在有条件地区开展含水层地下储气库专项研究和系统先导试验，探索水层地下储气库建库的相关技术和经验。

2.3.2 加快攻关，建立专业团队

一方面应建立地下、井、地面三位一体的技术和管理团队，加强对地下储气库动态跟踪评价与管理，完善相关机制，培养造就一支素质高、技术实力强的专业团队，为地下储气库建设与发展提供保障;另一方面针对不同类型地下储气库开展地质评价与气藏工程、钻完井工程、注采工程、地面配套工艺及地下储气库完整性评价等方面的核心技术攻关，为地下储气库建设提供技术支持。

2.3.3 加强创新，探索“中国特色”的建设经营管理模式

实施“两步走”的策略。现阶段以满足调峰需求为目标，国家层面完善相关政策法规，由石油公司为主组织实施与运营管理，适当引进资本，逐步开放市场，按照“谁投资、谁受益”的原则进行管理。

长远来看，随着天然气价格市场化，地下储气库业务采取公司化运作、专业化建设、效益化运行方式，从建设主体来看，将趋向多元化，天然气供销商、燃气公司等都可以参与地下储气库建设，从经营模式来看，按照“谁建库，谁受益，谁用库，谁出钱”的原则进行收费，完全由市场决定，采取“仓储式”经营模式将成为主流。

3 结论

我国地下储气库建设应遵循客观发展规律，直面挑战，积极应对。强化战略布局，加大库址筛选力度;建立专业技术和管理团队，加大地下储气库技术科研攻关;引进多元化建设主体，采取“仓储式”的经营模式将是今后地下储气库业务发展的主要趋势;

依靠科技进步，加大技术攻关是解决当前国内储气库建设面临问题的关键，必须加强研究地质评价与气藏工程、钻完井工程、储气库注采工程、地面配套工艺及储气库完整性评价等多个方面的核心技术，大幅提高储气库建库效率，有效应对日益增长的天然气安全保供需，促进我国天然气地下储气库可持续发展。

作者简介：

孔红芳（1977- ），女，汉族，高级技师，在大港油田采油五厂从事石油天然气开采输送工作。