[發明專利]地下儲氣庫安全運行監測系統及監測方法

在審

• 申請號: 202011575144.1
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112593924A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 余剛;梁興;徐剛;王飛;魏路路;陳娟;安樹杰;王熙明;夏淑君;冉曾令;張仁志
• 申請（專利權）人: 中油奧博（成都）科技有限公司
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B47/06;E21B47/07;E21B47/135;E21B47/10
• 代理公司: 成都方圓聿聯專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 李鵬

本發明提供一種地下儲氣庫安全運行監測系統及監測方法，包括在所有注氣井、采氣井和監測井套管內外和井內注采氣管外布設的鎧裝光纜和準分布式光纖壓力傳感器，以及部分監測井內布設的井下三分量檢波器陣列，金屬套管外側固定有測量鎧裝光纜和準分布式光纖壓力傳感器，放置于井口附近的復合調制解調儀器。本發明綜合充分利用實時在線監測所有井下的噪聲、溫度、壓力、應力/應變的變化和微地震事件的分布特征，對實時在線監測的所有參數和信息進行智能化綜合分析和評估，對影響儲氣庫安全平穩運行的各種風險或事故進行分級分類，及時發布事故風險的預警信號和信息，確保儲氣庫長期穩定安全的運行。

技術領域

本發明屬于測井技術領域，具體涉及一種地下儲氣庫安全運行監測系統及監測方法。

背景技術

地下儲氣庫是用于儲存天然氣的地質構造和配套設施。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，全世界大部分含水層儲氣庫、枯竭油氣藏儲氣庫的深度不超過1000m。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

按不同用途地下儲氣庫通常分為氣源儲氣庫、基地型儲氣庫、調峰型儲氣庫和儲存型儲氣庫等4種類型。按建設儲氣庫的不同地質構造通常分為枯竭油氣藏儲氣庫、含水層儲氣庫、鹽穴儲氣庫和廢棄礦穴儲氣庫等4類。

氣源儲氣庫：位于氣源或輸氣干線首站附近，用于調節氣源供氣能力的儲氣庫。由于遠離天然氣消費中心，技術經濟指標不合理，其實際應用數量較少。

基地型儲氣庫：位于用氣市場附近，主要用來調節和緩解大型天然氣消費中心天然氣需求量的季節性不均勻性的市場儲氣庫。一般為枯竭油氣藏儲氣庫和含水層儲氣庫，儲氣容量較大，工作氣量為50～100d的峰值日采氣量。

調峰型儲氣庫：提供晝夜、小時等高峰用氣調峰和輸氣系統事故期間短期應急供氣的市場儲氣庫。一般為鹽穴或廢舊礦穴儲氣庫(也有枯竭油氣藏儲氣庫)，采氣速度高，容量相對較小，工作氣量為10～30d的峰值日采氣量。

儲存型儲氣庫：用作戰略儲備和備用氣源的市場儲氣庫，多為主要依靠進口天然氣的國家所需。

枯竭油氣藏儲氣庫：建于枯竭油氣田中的地下儲氣庫。多數建于枯竭氣藏，少數建于含伴生氣的枯竭油藏。枯竭氣藏的采氣程度達到70％最為合適；枯竭油藏的含水率達到90％時，儲層既有含水層特征，又有油藏特征，最適于作儲氣庫。這種儲氣庫內殘留有少量油氣，其運行較簡單；原有部分氣(油)井、工藝設備等經檢查、維修之后可供利用，只需新建部分設施，投資較小，應用最普遍。

含水層儲氣庫：建于含水層的儲氣庫。儲氣原理是將氣體注入含水地層，將巖石孔隙空間中的水擠壓下移到構造邊緣而儲氣。該儲氣庫一般構造完整，鉆井完井可一次到位；但氣水界面較難控制，成本較高。在沒有枯竭油氣田的地區，可以考慮利用含水層建造儲氣庫。

鹽穴儲氣庫：建于鹽丘或鹽巖的地下儲氣庫。通常利用溶鹽工藝開采地下鹽礦形成的空穴來儲存高壓天然氣。鹽溶工藝涉及大量水的循環和排放，造成鹽穴儲氣庫的建設投資和運行成本都較高。

廢棄礦穴儲氣庫：建于廢棄礦穴的儲氣庫。原有井筒難以嚴格密封，存在氣體向地面泄漏危險；煤礦中尚存一定量的煤層氣，使庫中采出氣熱值有所降低。