長春油田儲氣庫方案設計

何海龍

（吉林油田公司勘探部 吉林松原 138000）

1 設計原則

（1）追求較高的工作氣量，兼顧日調峰氣量，氣庫運行適應市場運行規律；

（2）優化井型、少井高產，在高滲帶、厚砂體、連通程度高的部位優先布井；

（3）力求實現庫容動用最大化，全面部署井網，不均勻部井；

（4）維護氣庫長久運行的安全性，井位部署遠離斷層、氣液界面和易泄漏部位；

（5）優化運行，努力實現少周期達標；

（6）盡量利用現有老井進行監測，減少新鉆井數，以降低投資。

2 氣庫運行方式

截止到2012年12月，長春油田天然氣地質儲量采出程度57.82%，原油地質儲量采出程度30.69%；星6斷塊地層壓力為3.2MPa，地層壓降程度高達84.8%，地層虧空嚴重，地層能量低，不能滿足管線外輸壓力，若要改建為地下儲氣庫必須先注氣后采氣，才能達到調峰用氣的建庫目的。

3 氣庫運行周期

根據東北氣候季節特點，注采期根據市場需求確定，采氣期以冬季為主，注氣以夏季為主，每周期的采氣期末和注氣期末考慮平衡期，設計采氣期150天，注氣期190天，平衡期25天。

注氣期氣庫正常運行周期：4月25日—10月31日，共190天。

采氣期氣庫正常運行周期：11月15日—4月14日，共150天。

平衡期氣庫正常運行周期：11月1日—11月14日，共15天；4月15日—4月24日，共10天。

4 方案設計及優選

4.1 方案設計

根據氣庫方案設計原則及總體方案指標要求，在氣庫相同運行環境下，以實現工作氣量4.41×108m3為約束條件，依據氣庫調峰強度設計了三套方案，其調峰峰谷比分別為1.2：1、1.5：1、2.0：1，方案設計調峰高峰期為每年采氣期的1月10日到2月20日，共計42天，其余時間為相對低產穩產期，共計108天。

方案一：設計氣庫調峰峰谷比為1.2：1。

從計算結果看（圖1），本方案在低產穩產期平均日采氣271×104m3，高峰期平均日采氣340×104m3，最高日調峰氣量可達到380×104m3，若達到設計的工作氣量4.41×108m需部署注采井11口。

圖1 方案一氣庫運行調峰曲線

方案二：設計氣庫調峰峰谷比為1.5：1。

從計算結果看（圖2），方案在低產穩產期平均日采氣256×104m3，高峰期平均日采氣380×104m3，最高日調峰氣量可達到450×104m3，若達到設計的工作氣量4.41×108m需部署注采井12口。

圖2 方案二氣庫運行調峰曲線

方案三：設計氣庫調峰峰谷比為2.0：1。

從計算結果看（圖3），方案在低產穩產期平均日采氣237×104m3，高峰期平均日采氣430×104m3，最高日調峰氣量可達到530×104m3，若達到設計的工作氣量4.41×108m需部署注采井15口。

圖3 方案三氣庫運行調峰曲線

4.2 方案比選

利用模擬軟件對不同方案運行指標進行了預測，從工作氣量預測指標看：方案一運行6個周期后即達到設計值，方案二在第9周期后達到設計，而方案三需要10個周期以后才能達到。從周期產液量看：方案三產液最多，方案二次之，方案一產液最少。綜合對比方案二從工作氣量達到設計所需時間、階段產液水平看都具有優勢。另外，根據大港已建氣庫的運行規律，氣庫的調峰峰谷比一般為1.5：1左右，而方案二無論是井數還是調峰氣量上相比較均有較強優勢（表1）。因此，選方案二為推薦方案，星6斷塊部署注采井位12口。

表1 氣庫設計方案結果對比

5 注采方式設計

合理的注采方式對氣庫的快速達容至關重要。氣庫在達容前，宜選擇氣頂中高部位的井為注氣井，低部位井采氣。此注采方式能夠盡快將氣頂部位的液體驅替，同時將氣藏內部的液體向原始油氣邊界方向外推，氣庫內部液體采出速度較快，其中低部位采氣井產液量較多，逐步擴容。若低部位的注采井因含液量高無法自噴生產，則建議采用水力泵進行排液，通過投入丙烷輔助系統，降低氣井的生產背壓（降至最低4.4MPa），提高了攜液能力，延長采氣生產時間，實現了單井穩產、多排液。氣庫運行3～5周期后，視庫容及氣井含水情況，可逐步用全井注全井采方式，增強氣庫的生產能力。

在儲氣運行過程中，儲氣庫的安全、有效地運行是最重要的。因此邊水對邊部注采井的危害性大小是衡量儲氣庫有效運行的主要指標，建議在氣庫達容之前應合理安排注采方式，按中高部位井注氣、低部位井采氣的注采井網進行實施，運行3～5周期后按全井注全井采的方式和面積注氣井網進行實施。

6 井位部署

井位部署主要避開三個不良因素，一是井點遠離原始氣水界面50m以上，防止注氣過程中氣體向水體突進和采氣過程中邊水侵入井底；二是井點遠離斷層50m以上，防止注采量往復變化過大，造成斷層破裂損壞，影響氣庫的封閉性；三是井點要遠離低滲區和致密區，防止注采井的注采量達不到設計指標。

在上述三條布井原則的指導下，以占高點、控制高滲透帶為手段，最大程度地實現少井高產，減少邊水的危害，實現氣藏流體及壓力分布均勻，采用不均勻布井方式（圖4），并最終實現方案設計指標。

圖4 長春氣庫井位部署圖

7 結論

利用軟件進行多周期運行指標預測，從預測結果看，氣庫經過10個注采周期才能實現設計工作氣量，氣庫第1注氣期注入氣量為8.28×108m3，以彌補氣庫目前壓力至下限壓力區間虧空氣量。氣庫第2采氣期產液量最大達5.18×104m3，平均日產液水平345m3，之后產液量逐漸降低到3.0×104m3水平。

氣庫運行達到設計指標后，在正常運行周期中若保證冬季采氣4.41×108m3的氣量，則氣庫需在采氣期前注氣4.41×108m3，平均日注氣232×104m3，注氣期190天，平均單井日注氣15.5×104m3，氣庫壓力從12MPa上升到22MPa；采氣期平均日采氣294×104m3，平均單井日采氣19.6×104m3，階段采氣4.41×108m3；地層壓力從22MPa下降到12MPa。