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中国储气库如何运营

发布时间:2022-04-14 14:48:11

‘壹’ "十三五"规划出炉,油气行业怎么干

前瞻产业研究院《中国油气工程行业“十三五”市场前瞻与发展规划分析报告》

日前,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》(以下简称规划)正式出炉,这意味着我国“十三五”建设正式扬帆起航。“十三五”是全面建成小康社会的决胜阶段,该规划则是决胜的战略宝典。那么,在此规划中,哪些与油气行业相关呢?

规划第二十四章提出,要加快推动服务业优质高效发展,其中一个重要的板块就是“完善服务业发展体制和政策”,“加快开放电力、民航、铁路、石油、天然气、邮政、市政公用等行业的竞争性业务,扩大金融、教育、医疗、文化、互联网、商贸物流等领域开放,开展服务业扩大开放综合试点。清理各类歧视性规定,完善各类社会资本公平参与医疗、教育、托幼、养老、体育等领域发展的政策。扩大政府购买服务范围,推动竞争性购买第三方服务。”

规划提出要“构建内通外联的运输通道网络”,除了铁路、公路、航线等基础设施外,也强调“推进油气管道区域互联”。

在“推进长江经济带发展”的章节,也提出“建设沿江油气主干管道,推动管道互联互通”。长江经济带发展生态优先是第一位的,如果LNG在内河运输领域政策有所突破,则对于节省燃料成本和改善长江流域环境将发挥重要作用。

规划中提到建设现代能源体系,第一节便提出推动能源结构优化升级,“加强陆上和海上油气勘探开发,有序开放矿业权,积极开发天然气、煤层气、页岩油(气)。推进炼油产业转型升级,开展成品油质量升级行动计划,拓展生物燃料等新的清洁油品来源。”

天然气是“十三五”时期油气行业的发展重点。目前天然气消费占我国一次能源消费比重低于6%,与世界平均24%的水平相比,发展潜力巨大。

规划要求统筹推进煤电油气多种能源输送方式发展,加强能源储备和调峰设施建设,加快构建多能互补、外通内畅、安全可靠的现代能源储运网络。

油气行业要加快建设陆路进口油气战略通道。推进油气储备设施建设,提高油气储备和调峰能力。该目标既抓住了目前能源发展输送能力不够和调峰能力欠缺的短板,又体现了各能源品种之间系统化发展的理念。

“十三五”规划强调加大环境综合治理力度,提出“构建机动车船和燃料油环保达标监管体系。提高城市燃气化率。”

而在“大气环境治理”的重点工程中,提出“以京津冀及周边地区、长三角、珠三角、东北地区为重点,控制区域煤炭消费总量,推进重点城市’煤改气’工程,新增用气450亿立方米,替代燃煤锅炉18.9万蒸吨。开展石化及化工企业、加油站挥发性有机物综合整治,加快淘汰黄标车和老旧车辆,实施国VI排放标准和相应油品标准。推进油罐车、储油库油气回收治理。”

规划第七十二章重点强调“健全公共安全体系”,在安全生产领域,提出“实施危险化学品和化工企业生产、仓储安全环保搬迁工程。加强交通安全防控网络等安全生产基础能力建设,强化电信、电网、路桥、供水、油气等重要基础设施安全监控保卫……”。同时,在“强化突发事件应急体系建设”中,将“海上溢油”单独列出。

规划中提到建设能源发展八大重点,其中“非常规油气”、“能源输送通道”、“能源储备设施”、“能源关键技术装备”等四个板块与油气行业息息相关。

加快四川长宁—威远、重庆涪陵、云南昭通、陕西延安、贵州遵义—铜仁等页岩气勘查开发。推动致密油、油砂、深海石油勘探开发和油页岩气综合开发利用。推进天然气水合物资资源勘查与商业化试采。

能源输送通道

加强西北、东北和西南陆路进口油气战略通道和配套干线管网建设。完善以西气东输、陕京线和川气东送为主的天然气骨干管网。

建成国家石油储备二期工程,启动后续项目前期工作,加强成品油储备库建设,建设天然气储气库,提高储气规模和调峰应急能力。

加快推进非常规油气勘探开发、深海层常规油气开发等技术研发应用。

油气行业在“十三五”规划中占有举足轻重的地位,业内诸多专家都分析称“十三五”期间将是中国油气行业改革的关键阶段,战略方向业已确定,油气行业怎么干,让我们拭目以待。

2016(第十二届)中国能源战略投资论坛将于4月中旬在北京召开,会议主题“供给侧结构性改革环境下:能源产业发展的进与退”。

‘贰’ 地下储气库如何发展而来

美国最早的天然气储气库于1916年在纽约Buffalo开始运营。Zoar气田是一座枯竭了的气藏, 目前依然在使用。随着第二次世界大战之后天然气管网的大发展,为了适应在寒冷的季节对天然气的需求量,人们对新的天然气储气库的需求也增加了。到了1965年,天然气工业在美国中西部开发了一个含水的储气库,西弗吉尼亚、俄亥俄和宾夕法尼亚也相继建成了较深的枯竭了的天然气储气库。

1961年,在密歇根建成了第一座盐层中的储气洞穴,第一座盐丘洞穴式储气库于 1970年在美国密西西比启用。该气库所提供的天然气代替了墨西哥湾因飓风袭扰而中断了的生产。

在20世纪60—70年代,绝大多数天然气储存计划因联邦政府关于州际间的天然气价格的法令而被终止。这些法令禁止在夏季动用已经入库的天然气储备。70年代后期,新的联邦法令改变了天然气的价格,大量的钻井开采导致了80年代初期的天然气供大于求。最终,关于动用储备天然气的禁令被取消了。

天然气储备的选择

绝大多数天然气储气库是地下的。枯竭了的天然气藏是最常用的储气库。通过以前的天然气井将天然气“注入”地下并在需要的时候抽取。天然气库内的压力在气体注入时会增加,而在抽取或生产时则会下降。

在储备的天然气能够被使用之前,地下储气库中要有一定量的“垫气”(地下储气库中不能回收的残存气)。一般来讲,虽然天然气工业一直在寻求用氮气或其他气体来取而代之,但这种“垫气”一直用的是天然气。这种垫气为储气库提供了足够的压力,使天然气可以从储气库中流入井孔。在储气库的正常操作中,这种垫气是不能被抽取的。相反,当需要时,“有用”气体是可以被抽取并输送给用户的。这就是在一个正常的储气循环中被注入和抽取的气体变化过程。

含水层是地下多孔高渗透性的含水岩石层。当枯竭了的储层无法使用时,含水层就为储存天然气提供了条件。在美国中西部地区,有几个含水的储气库已经投入使用。然而,含水的储气库需要的垫气比例非常高 (高达总气体体积的80%),这就限制了它的使用。而且,这种储气库的所在地没有天然气钻井和生产配套设施,就和那些已枯竭掉的储层一样,含水层在开发之前必须进行检测。

储气洞穴是地下的孔洞,它们可能是开采煤炭或其他矿产形成的,也可能是淋滤形成的 (地下水被抽干净后的空洞)。这些洞穴包括盐丘(可以是层状的含盐地层,也可能是盐丘)和岩石洞穴 (比如煤矿的坑道)。由于洞穴是一个具有压力的容器,所以它们是一理想的可以循环使用的储气库,而且,洞穴储气库所需的垫气量较低 (大约是总气量的1/3)。然而,淋滤的洞穴的开发是非常昂贵的,因为淋滤的过程要将大量地下水抽掉,还要防止地下水的循环。

一般来讲,储气库的产出能力随时间推移而降低。随着天然气井利用年代的增加,有的井孔已经损伤。现代天然气研究已经开发了多种方法来防止气流的减少,并加强改装井的处理。这些方法是卓有成效的。

与地下储气库不同的是天然气配气公司是在地面的工厂内工作的,储气罐内储存的是液化的天然气(LNG)或液化石油气(LPG)。通常,这些储气罐的储气能力要远远低于地下储气库的 (5×108~20×108ft3或10×106~60×106m3 )。地上储气罐在一个有限的时间段内可以提供足够的天然气,这一般是指天然气需求高峰期 (5~15天)的时间。关于LNG和LPG的储存罐的操作将在第6章“天然气配气系统”中讨论。

图5.2在美国所使用的几个地下储气库的范例

天然气储存的服务对象

地下储气库的服务对象有两种:基本供应与高峰供应。基本供应可以储存足够的天然气以供给那些长途管道供应尚不能满足的大宗用户。高峰供应是为那些仅仅几个小时或几天需要大量天然气的高峰期供气。高峰储气可以在有限的时间内大量供气,但是这也需要很快地再补充,无法满足长年累月地保持这种供气状态。一些枯竭了的地下储层可以被用做此类储气库,但目前的趋势是发展洞穴作为高峰供气的储气库。

传统意义上讲,地下储气库一般为管道公司所控制,但最近几年,天然气配气公司也控制了更多的储气库。一般说来,这些公司利用储备来保证供应并满足用气高峰时的需求。一些天然气市场商人也已经投资储气库的建设,以保障自己的用户,这样也可保证合同的要求。

在20世纪90年代,随着天然气需求量的增加,对新的天然气储备需求也大大增加,储气规模不断扩大。与以往因季节变化供气高峰一年内只出现一次的情况不同,储备的天然气在一年内会出现多次短时间的供气高峰。此外,联邦政府的法律变化也使得许多管道公司无法继续其传统的服务方式。许多天然气配气公司与大宗用户对自己的天然气供应的管道越发关注,其中许多已不再签订长期合同。

天然气储集的类型也发生了变化,以适应从长期需求 (150天)到短期需求的客户,增加服务的弹性。结果,在过去的5年间出现了一些新型的储气方案。到2000年,已完成了80多项新的储气方案。在这些方案中,40项已经有效地提高了供气能力,使之具备了较高的输气能力。天然气的储备量增加近4000×108ft3(110×108m3 ),供气能力可以增加150×108ft3(4.25×108m3)。

由于天然气的需求高峰持续增加,就应更为灵活地增加储备气量。高峰需求由于居民取暖而增加,需要能够储备5~20天的高峰供应储气库,以取代那些季节性储气库。最近,天然气工业已经开发了多项技术,来为老式的储气库增容,以便在短期服务时大量供气。这些新技术主要集中在检查储气库特征的诊断软件并对储气库运行要素分析。

参考文献

Albrecht, Jim, “Underground Gas Storage: Improving the Process. Enhancing the Resource,” Gas Research Institute Digest 21, Summer 1998 (No.2) pp 12-15.Beckman, Kenneth L., and Determeyer, Peggy L., “Natural Gas Storage: Historical Development and Expected Evolution”, GasTIP,Spring 1997 (No.2) pp 13-22.Ewing, Tezah, “Strong Dose of Winter Spikes Price of Natural Gas Reversing Recent Losses”, Wall Street Journal, November 6, 1998,page C17.

‘叁’ 天然气储气库都需要哪些设备

储气库主要设备有成撬装的天然气压缩机组、分离装置,过滤器、发电机组、空压机和消防泵等,储气库一般分注气期和采气期,根据工作需要,选配相应的设备,供参考

‘肆’ 储气库的特点与类型

与地面球罐等方式相比较,地下储气库具有以下优点:储存量大,机动性强,调峰范围广;经济合理,虽然造价高,但是经久耐用,使用年限长达30~50年或更长;安全系数大,安全性远远高于地面设施。
目前世界上典型的天然气地下储气库类型有4种:枯竭油气藏储气库、含水层储气库、盐穴储气库、废弃矿坑储气库。
① 枯竭油气藏储气库
枯竭油气藏储气库利用枯竭的气层或油层而建设,是目前最常用、最经济的一种地下储气形式,具有造价低、运行可靠的特点。目前全球共有此类储气库逾400座,占地下储气库总数的75%以上。
② 含水层储气库
用高压气体注入含水层的孔隙中将水排走,并在非渗透性的含水层盖层下直接形成储气场所。含水层储气库是仅次于枯竭油气藏储气库的另一种大型地下储气库形式。目前全球共有逾80座含水层储气库,占地下储气库总数的15%左右。
③ 盐穴储气库
在地下盐层中通过水溶解盐而形成空穴,用来储存天然气。从规模上看,盐穴储气库的容积远小于枯竭油气藏储气库和含水层储气库,单位有效容积的造价高,成本高,而且溶盐造穴需要花费几年的时间。但盐穴储气的优点是储气库的利用率较高,注气时间短,垫层气用量少,需要时可以将垫层气完全采出。目前世界上有盐穴储气库共44座,占地下储气库总数的8%。
④ 废弃矿坑储气库
利用废弃的符合储气条件的矿坑进行储气。目前这类储气库数量较少,主要原因在于大量废弃的矿坑技术经济条件难以符合要求。

‘伍’ 天然气管线怎么输送与储存

如果你对天然气如何从遥远的产地送至你家中感到好奇的话,那么其实它们很可能是通过管线送来的——这种输送方式的可能性可达95%,而且这是最常用的天然气输送方式。人们已经铺设了水下管线,如连接挪威天然气田与欧洲终端用户的管线,北非与意大利西西里岛或卡塔尔的Ras Laffan之间的管线,卡塔尔到迪拜的管线(Dolphin项目,每天可以通过海上管线将20亿立方英尺的天然气输往阿拉伯联合酋长国)。当然,在陆地上也有这类管线,通过它们可以把产自俄罗斯的天然气输往欧洲。出于安全和保密的考虑,这些管线埋藏在地下,从地表是看不到的。在天然气管线内,压缩的天然气被高速输送,管线沿途有规律地安置了一些压力站,负责为管线内的天然气流加压。最大的国际天然气管网在西欧,天然气管线从意大利的南端通往挪威,从西西伯利亚跨越乌拉尔山脉抵达大西洋。

全球天然气输送示意图(天然气管线与液化天然气管线)

根据海洋条件、海水的深度和交易情况,海洋管线可以直接铺设在海底,也可以铺设在事先埋好的壕沟内。在陆地的遥远地区,管线偶而也会直接铺设在地表,但所有的主要设施都是埋藏在地下的。陆地管线的铺设路线需要经过仔细踏勘,并与土地所有者和当地政府部门反复谈判才能确定。在许多实例中,铺设管线还须考虑到环境的因素,不仅要考虑对环境的影响,还要考虑对野生动物和植物的影响。这包括确定任何潜在的危险,并确定将对环境的破坏降至最小。在管线的铺设过程中,会在地表挖出一条壕沟(一般宽10~30米),这种沟必须足够深,以确保管线铺设好以后不会受损。大口径的管线是用焊接的钢管制成以后(区域性低压管线目前可以用塑料制成)被送往铺设地。在从西伯利亚到欧洲的施工中,管线长度可达5000千米,直径达55英寸。在绝大多数情况下,管线的直径为24~47英寸。管线在高压状态下运行,压力范围为40~100巴。

在一年中,天然气的消耗量并不均等。如在法国,季节变化对天然气消耗的影响十分明显:冬季的耗气量是夏季的8倍之多。因此天然气就应储备起来,以保障供需平衡。最常用的方式是以液体形式储存在大型油管内。但是,还有比这更好的就是将天然气储存在地下储气库中——这种储气库可以是人造的,储存能力极大,往往可达10亿立方米,而且也不需要将它们冷冻成液体。合适的地质位置必须是性能良好的地下储集层,也需良好的盖层条件,且埋藏要浅(约500米左右),所以天然气的注入费用并不昂贵。当然,自然界中这种理想的场所并不多。

天然气储存类型示意图

天然气储存的最重要类型就是地下储气库,有三种地下储气库:枯竭了的天然气藏、地下蓄水层和盐穴储层。每种类型都有自己独特的物理和经济特点,有着不同的用途。

‘陆’ 燃气管道如何运行

因为需要对占用的土地进行大量的投资,同时,还需要巨大的加压站以及大量高强度、大口径的管材,输气管道的铺设是十分昂贵的。因此,由于投资的规模巨大,大多数管道公司往往尽可能地满负荷运作,这将可以多输送一些天然气来回收管道的投资。

由于在冬季大量的天然气被用于取暖,所以人们对天然气的需要会随着季节的不同而发生很大的变化。此外,用天然气作为发电燃料的市场也在增加,这将改变传统的天然气需求模式。

为了降低输气成本,天然气管道工业试图平衡天然气的供需矛盾,使天然气需求的冬季高峰与夏季波谷的情况有所改观。比如,计算机建模可以对管道中的情况进行提前预测,并在需要时从储气库中提取天然气作为补充,而不必使管道具有储存额外的未出售天然气的能力 (即在线充填量,是为了保持管道内压力和终端气的不间断性,管道内所需要的气体量)。

加压站

天然气被加压输送可以减少体积和一些管道费用。当气体在管道内流动时,不可避免的摩擦会减少其压力和流速。因此,天然气必须由沿线的加压站进行再次加压 (图4.5)。通常,加压站之间的间距为50~100mile (80~160km)。输送的天然气在功率达几千马力的加压站加压。到1995年底,美国管道加压的总功率高达14000000hp(10MW)。

管道加压站使用活塞式或者离心式加压机,活塞式加压机具有相对较高的压力比(输出压力与输入压力之比),但功率有限。经典的配置是在一座加压站内将几台类似的加压机平行安装, 由二冲程燃气轮机带动。现在,人们不使用四冲程的燃气轮机和电动机,在极少数情况下,还使用蒸汽机 (图4.6)。

离心式加压机的压力比相对较小,但功率较高。这些机器的最大转速可达4000~7000r/min,通常用燃气轮机带动,有时也使用蒸汽轮机和内燃机。由于它们具有较大的功率压缩范围以及较低的费用,使得离心式加压机在天然气燃料费用较低时尤为受欢迎。

图4.5标准的管道加压站

图4.6活塞式加压机

然而,离心式加压机的效率要比活塞式加压机的低,尤其是在不满负荷的状态下。因此,从经济意义上决定了人们在加压机的选择中对活塞式加压机的偏爱,尤其从每年的使用时间(也就是从对燃料消耗的角度来看)来考虑更是如此。最近,在美国的管线网总的加压动力中,活塞式加压机所提供的能量就超过了一半以上。

由加压站的加压机排放出的空气污染物是管道工业的主要环境问题之一。联邦法律要求管道操作者尽量减少在天然气输送过程中从活塞式发动机中散发的氮的氧化物。

人们已经开发出一些低廉的技术,使得加压机可以减少这类污染物的排放量。这些技术使用天然气燃料与空气共燃,这样可以充分燃烧,而且还可以通过增加与燃料混合的空气比例来运行发动机。有时,空气与燃料先在一个特殊的小室内混合,然后再进入发动机。

管道工业还开发了用于控制发动机排放物的其他设备,这些排放物有毒素或危害空气的污染物等,关于这些排放物的立法在2003年实施。在美国科罗拉多州立大学发动机检测实验室进行了大量的工业排放物控制方面的研究。

计量

天然气流量的计量是管道工业的一项重要功能。在每条管道的始末端都要进行天然气的计量,在每座加压站以及管道的分节点处也要测量。一些管道直接为大型工业用户供气,需要大容量的计量表。孔板流量计是输气管道中最常用的天然气流量测量工具,但是它们的应用正在减少。

现在管道工业已经开发出许多先进的测量技术,以降低价格并增加流量测量的精度。设在得克萨斯圣安东尼 (San Antonio)的天然气工业计量研究所已对这些技术进行了检验。已开发的技术包括自动化计量表,电子流量监控仪、能量测量仪、超声测量仪以及计算机化的数据采集与分析。设在俄亥俄州哥伦比亚的一家研究所可以使管道公司很方便地去模拟他们自己的“现场”操作条件并评价实验的原型设备。

‘柒’ 中国石油化工股份有限公司天然气分公司的情况介绍

首页 公司介绍 中国石化网站群 天然气分公司
中国石油化工股份有限公司天然气分公司(简称“天然气分公司”)成立于2005年6月6日,是中国石化负责天然气工程建设、营运和天然气销售的专业化公司,是独立核算的经济实体和利润中心。2009年7月21日,中国石化成立了中国石化天然气有限责任公司。

天然气分公司的主要职责为:负责中国石化天然气长输管道、LNG接收站、CNG加气母站、储气库等的建设和运行管理;负责长输管道沿线及LNG项目的市场开发和天然气销售;负责与长输管道沿线省份合资合作建设和运营省级管网、地市级管网,以及拓展终端销售业务;负责管理区域性公司和合资公司。

天然气分公司成立以来,认真贯彻中国石化“天然气大发展”战略,按照“资源、管网、市场、效益”相统一的要求,完善了山东天然气管网,加强了山东、河南市场的运营;参与组织了川气东送管道工程建设,开展了生产准备工作,主干管道已经投产;组织了榆济输气管道建设,一期已经投产,全线将于2010年三季度投产;组织了珠海横琴管道和澳门陆上传输系统建设,实现了向澳门供气;开展了山东LNG等项目的前期工作和CNG加气母站的规划建设工作,开展了金坛、中原、江汉储气库的研究工作;组织了与山东、江苏、江西、广东、浙江等省的天然气业务合作,成立了省级管网公司。目前,天然气分公司在建和运行管网4600余公里,“二线”(川气东送管道、榆济输气管道)、“一站”(山东LNG接收站)、“三库”(中原、江汉、金坛储气库)的战略布局正在逐步形成。

地址:北京市西城区安德路路甲67号
邮编:100120
电话:+86 (10) 51586658
传真:+86 (10) 51586668

注册号: 1101021794812 企业类型: 其他股份有限公司分公司(上市)
主体名称: 中国石油化工股份有限公司天然气分公司
法定代表人/负责人: 高爱华 行政区划: 西城区
成立日期: 2005-01-27 注册资本:
经营期限自: 2005-01-27 经营期限至:
登记机关: 北京市工商行政管理局西城分局 企业状态: 开业
地址/住所: 北京市西城区安德路甲67号六层
经营范围: 本公司天然气建设工程筹建、计划、招标代理及天然气管道营运维护;销售天然气;天然气储运技术开发、技术咨询、技术服务。
年检年度: 2009 年检结果: 通过

中石化网站和北京工商局查得的信息。只有这些。

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