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[阿什卡咖啡馆] 储气库之战,贸易战背后的地下烽烟?

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发表于 2018-4-2 15:37:39 | 显示全部楼层 |阅读模式

品质源于技术 服务源于态度
这是阿什卡微信公众号的第499篇原创文章
首发于2018年4月1日


中美贸易战的雷声刚响,雨点还没落,媒体却已各种起承转合,狂欢着对读者神经的撩拨。

然而,有谁注意到,所谓贸易战,只是火山口泛起的轻烟,而地下涌动的岩浆,才是值得关注的主角。

这岩浆,就是各自手里的牌。双方都有牌,才有得玩儿。每一张牌,都要精心打造,才够分量。所以,在贸易战背后,每张牌
的“比学赶超”才算真正的比赛。比方说能源。

美国页岩油气革命,这事儿大家都知道:它改变了全球能源格局,缓解了人类能源危机,降低了世界能源成本。

中国的石油进口达到67.4%,天然气进口达到39%,并且还在增加。而页岩油气革命,让中国省了不少钱,借了不少力(还燃起了天然气自给的希望,毕竟页岩气最大储量在中国)。可以说是件大好事。

但是,这件好事,并非“你一卖,我一买”那样简单。我们单说天然气,感受一下细节打磨之艰巨。

天然气是气体,同样的热值,体积要比煤、石油大800、1000多倍。这就带来一系列问题:采出来搁哪儿、搁啥运出去、运回来搁那儿…

采出来直接输走,就需要长长的管道;加工成液化天然气,就得上专门的液化设施;要储存,就要专门的储气库…这些东西听起来很常规,但动不动就是几十上百亿的投资,一般小国、穷国还真玩儿不了


页岩油气革命以来,这个问题在中美之间解决得很顺畅。那边,美国成了天然气生产、出口大国,页岩油气商们、投资商们的钱,哗哗地流向天然气“采、运、储、销”设施:大型运输管道,大型液化基地、港口,LNG运输船快速配套;这边,中国也从港口、管道、LNG基地等各方面建设了配套的接收设施。解决供需问题的同时,还新增了整个产业链及周边的投资机会、几百万就业岗位等等,拉动了两国的经济增长,也增强了两国抵御风险的能力。买天然气,我们没在一棵树上吊死,北边俄罗斯、西边的土库曼斯坦等国,都有我们接过来的管线。

一个愿卖,一个愿买,价格公道,童叟无欺。简直就是建设和谐地球的典范。然而,咱国却在刚刚过去的这个冬天,尴尬地闹起了气荒。相信北方某些地区的朋友还对“暖气不暖”心有余悸。这是为啥呢?

原来,是“储”的问题。

在北方,或者在重工业区,大家一定见过那高高的煤堆,有首歌唱得好:“一条煤堆高又宽,风吹煤灰撒满脸,我家就在边上住…”煤堆又脏又丑,还占地方,为啥不现用现买呢?原因主要有二:用量突然增加时,现买来不及;便宜时多买点囤起来,有利于降低成本。

天然气也是一样,便宜时,要多买,多囤。不仅省钱,还能救急。哦,我们的工程师管救急叫调峰。满足调峰需要后,还有剩余,那就是战略储备

但是,囤气,可比囤煤难千万倍。囤煤,只要找个地方堆起来,风吹雨打都不怕。环保不罚、乡亲不拿,就万事大吉。囤气呢?同样热值,占空间要比煤多800倍。同样是生活,我1套房就够,你得买800套房,否则活不了。800套房贷,是不是生无可恋?何况,囤煤有块地就OK,弄辆破车,雇俩民工,就能解决运输问题。但天然气不行。要用专业的气罐来装,并且材质精良,工艺考究,还要配套专业的管道、车船和人才。可以说是大规模储存界的LV了。成本太高。

那么,把天然气液化,储存液化天然气(LNG)行不行呢?当然行。那就要专业的液化设施、专业的高压罐。要想储存效果好,还要专业的低温设施,以及保温高压罐…就是一个字,贵。可以说是大规模储存界的爱马仕了。

那么,有没有价格便宜量又足,还不占地方的储存方式呢?还真有——地下储气库

这个地下储气库,并不是在地下挖个大坑,然后把储气罐焊进去。而是把天然气打回地下岩层,存起来。

这位同学说了:天然气那么难采,好不容易采出来,又打回地下。然后再开采出来用。费事不说,跑冒滴漏要损失多少啊。这事儿听起来怎么有点二呀

确实存在这些问题。但是并不二。把天然气打入地下后,再弄回地面,并不像直接开采天然气那么难。因为,开采天然气,最难搞的是“打通经脉”,想办法让天然气聚集到管道,老老实实顺着管道输出地面。

而把天然气打入地下,本身就打通了任督二脉,从哪进就从哪出,不愁通道。难点在于:怎么保证天然气打入地下后,它不顺着某些未知的裂缝流窜到别的地方去,不然鸡飞蛋打一场空。如果不小心从哪里窜出地面,还会污染大气,那就偷鸡不成蚀把米了。所以,必须找那些有空腔、密封好、打得进、放得出的岩层构造,这就鸡鱼熊掌兼得了。这么好的构造去哪里找呢?这是一道送命题。
地下构造虽有大致规律,但细节上相当随机,并且随机得相当任性。而地下的情况,谁也看不见、摸不着,复杂得很。所以,想找到、建成一个优质、大型、位置合适的地下储气库,比做一个名女人还难。

难度这么大,地下储气库是不是起步很晚,建设很少呢?并不。

这方面欧美起步比较早,天没亮就出发了。100多年前,加拿大就开始搞地下储气库。到如今,全球共有715座地下储气库,主要分布在欧美:

储气库数   共715座,其中:北美67%  欧洲20%  独联体6%

工作气量   3930亿方,其中:北美37%  欧洲28%  独联体30%

欧美储气库的工作气量,基本跟得上需求。

啥叫工作气量呢?往储气库打气,有一部分是用来垫底的,以维持储气库的压力下限。这部分打进去,就是扔到地下不能采出来用了。垫底部分打进去后,接着打气,一直打到压力上限,这部分可以拿出来用的气量,就是工作气量。

如果要维持能源安全,需要多少工作气量呢?一般来讲,达到对外依存度的一半,是比较合理的。

比如咱国对外依存度是40%,那么工作气量应该是20%比较合适。

咱国目前已经建成地下储气库25座,调峰能力108亿方。这是多少呢?工作气量只有3%。离满足需求差大半个欧洲。
所以,2017年12月—2018年1月,咱国煤改气遭遇恶劣天气,用气量大增;美国遭遇极寒供气下滑。这一下子就闹了气荒,多地限气、停气,气价暴涨。其实,这不是咱们第一次闹气荒了,1998年11月,因为冬夏供气峰谷差太大,超过了陕京管线能力,造成北京气荒;2009年11月,由于冰雪灾害,用气量突增,全国多地气荒,多家企业和气站关停。

冰凉的暖气片让小伙伴们深切地体会到:储气库建设很重要、很紧迫。所以发改委要求,“天然气销售企业应当到2020年拥有不低于其年合同销售量10%的储气能力”

这么重要又紧迫的事,为啥不抓紧办好呢?因为这涉及到四个基本问题:

首先,你得有这种构造。

其次,这种构造要在合适的位置(你要给北京储气,但构造在三沙市就太远)。

第三,你得有找到这种构造的技术。

第四,你得有建库的技术。

咱国的地下储气库,1999年才起步(大港大张坨地下储气库),技术还不是很成熟。并且客观条件也不占优势。

比方说,储气库选址,最好是那些采完气的大型优质油气藏。因为,它能形成大型油气藏,本身就证明这个结构封闭性好,有储气能力。而且采完油气,井、管系统、构造信息都是现成的,省钱又省事。但是,咱国大型优质油气藏本身就少,而且石油工业起步晚,油气已经采完、并可以储气的就油气藏就更少。就算有,多数也分布在中西部,以及东北。可是用气量大的发达地区,主要在东南部,太远。而东南部构造破碎,断裂系统复杂,缺乏优质气藏库源。

其他构造,比如盐丘,可以注水溶解出空腔,用来储气,但咱国普遍是层状盐岩,盐层薄,夹层多,单腔规模小,很难建成优质大型储气库。

其他类型的储气库,比如含水层储气、矿坑储气,我国还在研究之中。另外这些类型的构造,建库成本本身就高。

一方面,储气库建设困难多多。另一方面,建库的要求越来越紧迫。随着经济发展,中国天然气对外依存度与日俱增:2年后,将达到44%;到2030年,将达到55%。

储气库建设如果不快速跟上去,不要说贸易战、能源战,就算像去年冬天那样一个天气突变,也会让我们措手不及、望洋叹气。
所以,发挥自身优势,推进储气库技术进步,是中国油气行业的共同责任。

中国地质结构复杂多变。储气库选址,最重要的是搞清楚地质结构。那么就要搞好精细地质建模/数模、动态压力评价、微裂隙分布等等。针对我国储气库研究的特殊性,我们形成了储气库建设软件技术方案,助力储气库科学选址、实时安全监测等等。

各行各业的开拓进取、精益求精,才是真正有力的较量。而储气库建设,是较量背后的地下烽烟。

做好手头的事,关注我们的事业本身,比关注所谓的贸易战,更有现实意义。




阿什卡储气库应用软件解决方案

1.建库前后压力评价
2.储气库选址评价与建库方案设计优化
3.储气库运行井筒-管网一体化注采优化管理与压力模拟、监测预警
4.储气库微地震裂缝实时监测

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