[發明專利]模擬地下儲氣庫注采氣控制流程的試驗方法及裝置

有效

• 申請號: 201911038270.0
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN112747945B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 王曉司;王曉霖;李雪;王佩弦;李遵照;丁凱
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司大連石油化工研究院
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;F17C6/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種模擬地下儲氣庫注采氣控制流程的試驗方法及試驗裝置，該方法包括如下步驟：A、接通管道氣源后，通過氣體增壓持續向用于模擬地下儲氣庫的儲氣罐注入氣體，直至儲氣罐內所述氣體達到地下儲氣庫墊層氣壓狀態后暫停注氣；B、再次接通管道氣源，通過并聯各支路的氣體增壓，將氣體壓力增至試驗要求的注氣壓力，當儲氣罐的氣體壓力與試驗要求的注氣壓力達到平衡時停止注氣；C、注氣過程結束后，根據采氣量的需要，將儲氣罐的氣體減壓并采氣，當儲氣罐的氣體壓力降低至墊層氣壓時停止采氣。本發明可有效模擬注采氣流程的控制，為儲氣庫的安全生產和運行優化提供有力的支撐。

技術領域

本發明涉及地下儲氣庫生產運行技術領域，特別涉及一種模擬地下儲氣庫注采氣控制流程的試驗方法及裝置。

背景技術

地下儲氣庫是將長輸管道輸送來的天然氣重新注入地下空間而形成的一種人工氣藏，具備儲存量大、機動性強、經久耐用及安全性高的特點。地下儲氣庫的主要功能是用氣調峰和安全供氣、戰略儲備、提高管線利用系數節省投資、降低輸氣成本等。城市燃氣市場需求隨季節和晝夜波動較大，僅依靠輸氣管網系統均衡輸氣對流量小范圍調節，難以解決用氣大幅度波動的矛盾。采用地下儲氣庫可將用氣低峰時輸氣系統中富余的氣量儲存起來，在用氣高峰時采出以補充管道供氣量不足，解決用氣調峰問題。當出現氣源中斷、輸氣系統停輸時，可用地下儲氣庫作為氣源保證連續供氣，起到調峰和安全供氣雙重作用。地下儲氣庫深度范圍一般為250～2000m。地下儲氣庫注氣、采氣、增壓等工藝技術參數根據具體工程項目要求確定。地下儲氣庫的主要組成部分包括地下儲氣層、注采井、與輸氣干線相連的地面天然氣處理、加壓、輸配、計量、自控等主要工程設施及供水、供電、通訊等輔助設施。

目前，國內外大多數的研究集中于地下儲氣庫的選址評價、建庫安全可靠性、儲氣庫氣藏運行機理、混氣機理等。

例如，中國專利申請CN105938056A公開了一種模擬壓氣儲能電站儲氣庫運行的試驗裝置，采用該方案可以模擬地下儲氣庫在電站運行過程中的充放氣過程，檢測洞室內部各點的應力應變的變化，從而分析在運行過程中，地下儲氣庫可能出現的問題。

再例如，中國專利申請CN105784939A公開了一種地下儲氣庫模擬實驗裝置及試驗方法，該方案可分析儲氣庫的運行及混氣機理的技術問題，該方案結合攝像機與計算機的數據監測結果，通過模擬儲氣庫建庫、運行及混氣過程，直觀地觀察相關滲流現象，進而研究儲氣庫的運行機理及混氣機理，并計算孔隙介質的分形維數和擴散系數。

以上兩項專利申請的方案均采用儲氣庫模擬試驗的方法模擬儲氣庫建庫、運行、混氣等現象，即均是采用建立儲氣庫模擬試驗裝置的方法，來研究儲氣庫內部的技術問題，但儲氣庫外部（即注采系統和地面集輸系統）的技術問題同樣值得關注，如何安全、高效的注入氣體和采出氣體，對儲氣庫的平穩運行至關重要。因此，亟需一種新的儲氣庫模擬試驗裝置和方法來研究儲氣庫注氣和采氣流程所涉及到的工藝技術問題，為儲氣庫的安全生產和運行優化提供技術支持。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種模擬地下儲氣庫注采氣控制流程的試驗方法及裝置，可有效模擬注采氣流程的控制，為儲氣庫的安全生產和運行優化提供有力的支撐。

為實現上述目的，根據本發明的第一方面，本發明提供了一種模擬地下儲氣庫注采氣控制流程的試驗方法，包括如下步驟：A、接通管道氣源后，通過氣體增壓持續向用于模擬地下儲氣庫的儲氣罐注入氣體，直至儲氣罐內所述氣體達到地下儲氣庫墊層氣壓狀態后暫停注氣；B、再次接通管道氣源，通過并聯各支路的氣體增壓，將氣體壓力增至試驗要求的注氣壓力，當儲氣罐的氣體壓力與試驗要求的注氣壓力達到平衡時停止注氣；C、注氣過程結束后，根據采氣量的需要，將儲氣罐的氣體減壓并采氣，當儲氣罐的氣體壓力降低至墊層氣壓時停止采氣。