我國地下儲氣庫未來建設發展戰略的思考

孔紅芳 夏明海 沙乃亮 孫德盛

摘 要：隨著全球氣候變暖，世界上越來越多的國家重視氣候變化。天然氣作為一種重要的清潔能源，應用越來越廣泛，但天然氣也面臨著運輸、儲存等現實難題。地下儲氣庫作為天然氣儲存和調峰的一個重要手段，越來越受到世界各國的重視。我國地下儲氣庫建設發展較晚，在儲氣庫建設、安全、科學運行管理等方面經驗缺乏。本文論述了國內地下儲氣庫建設發展狀況，以及建造和運行管理技術，結合我國的實際，提出了由過去短期調峰戰略向中長遠儲備戰略的發展思路的轉變，對采用新的理念和技術進步推動我國地下儲氣庫發展的思考。

關鍵詞：地下儲氣庫;未來建設;發展戰略

近年來世界經濟的飛速發展，各國對天然氣的需求量越來越大，我國繼2017年成為世界最大原油進口國之后，2018年又成為世界最大的天然氣進口國。全年進口天然氣9038.5萬t，對外依存度達到45.3%。隨著國內天然氣需求量的日益增加、進口氣量的持續快速增長以及國內大型長輸管道工程的提速建設，天然氣儲存和調峰矛盾已經成為制約天然氣工業發展的瓶頸。如何實現國內地下儲氣庫業務可持續發展已成為我國天然氣產業面臨的主要問題之一。

1 國內地下儲氣庫發展現狀

1.1 建設

我國地下儲氣庫建設，始于上世紀60年代，快速發展于90代初，經過20多年的建設，地下儲氣庫在平衡天然氣管網的壓力和輸氣量、調節區域平衡供氣等方面發揮了重要作用。截至2015年，國內已建成地下儲氣庫（群）12座，工作氣量約54億m3，但這僅占消費量的3%左右，需求依然很大。

1.2 管理

當前我國天然氣產業主要由天然氣供應商承建和管理，僅僅作為長輸管道配套工程。如中石油建設10座地下儲氣庫，其中遼河雙6等六座地下儲氣庫（群）主要是作為西氣東輸二線、陜京線等管網季節性調峰、管線事故應急供氣和國家戰略儲備氣源，發揮相關區域調峰供氣、穩定供應作用，由國家財政資金支持建設;大港板橋、江蘇金壇等4座地下儲氣庫（群）主要作為西氣東輸、陜京線等管網季節性調峰、應急供氣氣源，由石油公司出資建設。中石化的2座地下儲氣庫，主要由石油公司出資建設，相應管道公司管理。

1.3 技術

國內地下儲氣庫經過多年的建設與發展，在建庫技術方面取得長足的進步，在地下儲氣庫地質評價、鉆完井、注采工藝、地面工藝、運行保障等方面形成5套技術系列，24項核心技術，為國內地下儲氣庫建設、安全運行提供有力的技術支撐。

2 我國儲氣庫未來建設的發展戰略

2.1 發展需求

2.1.1 市場

隨著國內大氣治理的迫切需要、城鎮化速度加快、碳減排與碳交易市場的建立，中長期天然氣需求量必將越來越大。據預測，2030年全國天然氣消費量將達到4000億m3，對外依存度將超過40%，按照國際標準12%測算，調峰需求量將達到480億m3，而我國現有地下儲氣庫調峰能力僅180億m3，地下儲氣庫建設屬于朝陽產業。

2.1.2 技術

國內地下儲氣庫的建設起步晚，建庫技術和建庫經驗還缺乏，因此需加快建庫設計和施工技術的研究。如在枯竭油氣藏改建地下儲氣庫方面，我國東部地質條件復雜，改建地下儲氣庫的難度較大，應針對復雜斷塊油氣藏的地質條件在注排機理、滲流機理、建庫方式、建庫周期、井網部署、方案設計和施工技術等方面進行認真研究。在鹽穴儲氣庫建設方面應在地址選區、區塊評價、溶腔設計、造腔控制、穩定性分析、注采方案設計、鉆完井工藝等多方面進行深入研究。在含水層建庫方面，中小型盆地儲蓋組合具有復雜性，水層儲氣庫建設將面臨很大的技術難題，應針對其具體情況下力量深入研究。

2.1.3 運營管理

隨著天然氣市場發展不斷成熟，天然氣基礎設施建設逐步完善，政府對天然氣產業的法律法規和監管政策日趨健全，儲氣業務將逐漸從管道公司中分離出來，成為自負盈虧的市場主體，成為天然氣產業鏈中的獨立環節，獨立運營，這是市場規律發展的必然。近年來，國家加大對天然氣市場化改革推進力度，已相繼出臺一系列配套政策，地下儲氣庫業務與天然氣管輸分離，未來市場化運作是主要趨勢。

2.2 面臨的主要挑戰

2.2.1 建設能力滯后，調峰能力不足

國內地下儲氣庫業務尚未成為獨立環節，僅作為管道項目配套工程，建設速度明顯滯后。近年來，國內建成投運天然氣管網已達7.3萬km，而現有地下儲氣庫調峰能力僅54萬m3，明顯低于國際標準。

2.2.2 優質庫源缺乏，建庫成本高

我國的天然氣資源區與消費市場分離，建庫資源分布不均，資源區主要集中在中西部地區，而天然氣的主要用戶、市場在東部地區。由于主要消費市場區地質構造破碎、陸相沉積環境復雜，工程建設難度大，以鉆完井為代表的工程質量問題屢有發生，投資成本大幅升高。如北方BQ庫群完鉆8的口水平井中有6口出現了漏失、固井質量差、套管破損等嚴重復雜事故，地下儲氣庫單井鉆井成本約6000萬元，部分井鉆井成本超過1億元;西南XGS地下儲氣庫兩口水平井多次出現復雜情況，鉆井周期分別高達523天和490天，鉆井成本大幅上升，超過方案設計的50%以上。

2.2.3 安全、科學運行管理經驗不足

我國地下儲氣庫起步晚，建設歷程相對較短，盡管目前在地下儲氣庫動態監測、跟蹤評價、優化預測等方面積累了一定的經驗，但仍然面臨很多問題和挑戰，如建庫理念轉變、庫容參數優化技術等。當前投運的地下儲氣庫（群）未實現投產、循環過渡到周期注采運行全過程一體化管理，基于地質、井筒和地面三位一體的完整性管理處于初級階段。

2.3 國內地下儲氣庫發展對策與建議

2.3.1 科學規劃，加強戰略布局

國家層面應協調企業、地方，按照“總體規劃，分步實施，突出重點”的原則，分步實施地下儲氣庫建設;在重點消費地區和管網樞紐發達地區加大庫址篩選評價，優選枯竭氣藏改建地下儲氣庫;轉變建庫理念，擴大庫址篩選范圍，在有條件地區開展含水層地下儲氣庫專項研究和系統先導試驗，探索水層地下儲氣庫建庫的相關技術和經驗。

2.3.2 加快攻關，建立專業團隊

一方面應建立地下、井、地面三位一體的技術和管理團隊，加強對地下儲氣庫動態跟蹤評價與管理，完善相關機制，培養造就一支素質高、技術實力強的專業團隊，為地下儲氣庫建設與發展提供保障;另一方面針對不同類型地下儲氣庫開展地質評價與氣藏工程、鉆完井工程、注采工程、地面配套工藝及地下儲氣庫完整性評價等方面的核心技術攻關，為地下儲氣庫建設提供技術支持。

2.3.3 加強創新，探索“中國特色”的建設經營管理模式

實施“兩步走”的策略。現階段以滿足調峰需求為目標，國家層面完善相關政策法規，由石油公司為主組織實施與運營管理，適當引進資本，逐步開放市場，按照“誰投資、誰受益”的原則進行管理。

長遠來看，隨著天然氣價格市場化，地下儲氣庫業務采取公司化運作、專業化建設、效益化運行方式，從建設主體來看，將趨向多元化，天然氣供銷商、燃氣公司等都可以參與地下儲氣庫建設，從經營模式來看，按照“誰建庫，誰受益，誰用庫，誰出錢”的原則進行收費，完全由市場決定，采取“倉儲式”經營模式將成為主流。

3 結論

我國地下儲氣庫建設應遵循客觀發展規律，直面挑戰，積極應對。強化戰略布局，加大庫址篩選力度;建立專業技術和管理團隊，加大地下儲氣庫技術科研攻關;引進多元化建設主體，采取“倉儲式”的經營模式將是今后地下儲氣庫業務發展的主要趨勢;

依靠科技進步，加大技術攻關是解決當前國內儲氣庫建設面臨問題的關鍵，必須加強研究地質評價與氣藏工程、鉆完井工程、儲氣庫注采工程、地面配套工藝及儲氣庫完整性評價等多個方面的核心技術，大幅提高儲氣庫建庫效率，有效應對日益增長的天然氣安全保供需，促進我國天然氣地下儲氣庫可持續發展。

作者簡介：

孔紅芳（1977- ），女，漢族，高級技師，在大港油田采油五廠從事石油天然氣開采輸送工作。