[发明专利]一种海底伴生气储库的设计方法

说明书

本发明提供了一种海底伴生气储库的设计方法，该方法适用于海上油田伴生气的分离存储和使用过程的优化调度。本储库由含伴生气注井通道、采井通道和注采井构成，其中注井通道可实现油田开采伴生气的提纯及注井控制；采井通道可实现井内伴生气的提纯和输出控制；注采井由废弃矿藏及天然洞穴改造而成，可满足伴生气临时储存和附近海上平台能源供给。本储库通过实时监测井内储量和获取前端油田产气量及海上平台用气量，分析控制储库内伴生气储量及伴生气注采气流量，确保伴生气利用最大化和平台供气保障最优化。本发明适用范围广、使用便捷、可靠性高，可有效提高海底伴生气利用效率、减少能源浪费和环境污染，具有良好的应用价值。

技术领域

本发明涉及伴生气储存领域，特别涉及一种海底伴生气储库的设计方法。

背景技术

海上油气工程是能源密集型系统，在采油过程中伴随着大量的伴生气被间接开采，该类伴生气一般直接被燃烧，造成资源浪费和环境污染，从经济和环境的角度来看都极不合理。目前，距离油田较近的海上平台和部分地域仍存在能源供应不平衡问题，需远端陆地输电或油气发电，造成了部分不必要的能源及经济消耗，故就近使用伴生气作为能源供应对海上平台和临近陆地上具有巨大的经济价值。但由于伴生气存在密度小、体积大的问题，要将其用作能源供给需要较大的空间进行储存，而海上平台和运输船只因其体积有限、造价昂贵不能将之作为伴生气储库，所以将海上废弃或枯竭的油气井等改造为伴生气储库是减少伴生气排空浪费与缓解系统间能量供需矛盾的有效途径。

国内曾在渤海辽东湾海域旅大油田群平台进行天然气综合利用设计改造，将多余伴生气回注到井下，达到驱油增产、合理利用剩余伴生气的目的。国外出台法律强制规范油田伴生气的回收利用，对海上平台油田伴生气储库技术的发展和应用带来了积极作用。但目前在对海底伴生气的利用上仍存在利用效率低、供需不平衡等问题，造成了巨大的经济损失和环境污染。本发明针对伴生气的高效利用提出了一种海底伴生气储库的设计方法，以达到对海底伴生气资源的合理分配与利用。

发明内容

本发明的目的在于：提出一种海底伴生气储库的设计方法，可有效解决油田开采过程中伴生气浪费和环境污染问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种海底伴生气储库的设计方法，应用于海上油田开采中伴生气的储存管理和优化调度，所述海底伴生气储库及其设计由注采井规划、伴生气注气流程设计、储库采气流程设计和伴生气优化调度四部分组成；所述海底伴生气储库由注采井、注采气管道、分离设备、阀门、计量设备、压缩缓冲设备、冷却设备组成；所述注采井可由枯竭气藏、枯竭油藏、枯竭凝析油气藏、含水层构造、盐穴及废弃矿坑改造完成。

所述注采井规划包括注采井地理位置评估、地质构造分析和储量计算；

进一步的，所述注采井地理位置评估对备选注采井分布进行考察，确保备选注采井具有经济社会效益同时考虑地理位置优越性和合理性，即海上各油气平台距离适中且优先保障大型和重点海上平台；

进一步的，所述地质构造分析在选择合适的注采井时需满足圈闭幅度较大、密闭性好，储层要分布范围广、稳定，厚度大于4m；储层物性条件要好，孔隙度大于15％，空气渗透率要大于100*10-3um2，孔喉连通性好；盖层、隔层岩性要纯(泥岩、膏岩等)、密封性要好、厚度要大于5m、渗透率小于10*10-7um2，能封闭住天然气，能够承担90％—115％原始地层压力的注气压力且不含硫化氢或含量极低(小于0.03％)；

所述注采井在选择时需对储量进行计算，确保注采井应具备一定的容量规模和较大的注采气能力；

所述一定的容量规模根据油田伴生气开采量、附近海上平台对伴生气的需求量、规划船只的输送量综合决定；

进一步的，所述储量计算采用容积法计算法，由于天然气储集于储集层的孔隙(或裂缝)内，根据已知的储集层孔隙(或裂缝)体积、含气饱和度等参数，计算出天然气在储集层中的体积，油气藏的天然地质储量，计算公式如下: