油气地下储库工程重点实验室于2011年成立，由中国石油集团批准建设，依托中国石油勘探开发研究院，是国内唯一专门从事地下储库研究的实验室。

　　实验室主要研究孔隙型储气库选址及工程技术、盐穴油气地下储库工程技术、岩洞地下储库工程技术、地下储库安全运行与评价、钻采工程技术五大方向，具备从事孔隙型储气库和盐穴型地下储库选址、设计、运行评价实验能力，在孔隙型储气库盖层动态密封性、储层注采多相渗流机理和盐穴储气库造腔工艺设计、稳定性研究等方面同步于国内领先水平，具有独创的特色技术。

　　实验室建立“走出去，请进来”的交流机制，与国际水溶造腔协会、俄气研究院、法国GEOSTOCK公司、德国克劳斯塔尔工业大学等国外知名储气库研究机构开展广泛的国际交流，获得各类科研奖励30余项、国家发明专利20余项，软件著作权15项，制定企业标准10余项。

储库技术发展为天然气保供添“底气”

特约记者 武志德

　　2000年以来，我国国民经济快速发展，石油和天然气需求不断增加，油气对外依存度持续攀升，急需建设油气地下储库，提高储备能力，保障能源供应安全。

　　地下储气库是将天然气田采出的天然气重新注入地下构造中（含天然或人工构造），而形成的一种人工气田或气藏，需要时重新采出。地下储气库主要有四种类型：油气藏型、含水层型、盐穴型及其他类型（岩洞、废弃矿井/矿坑型）。储气库相当于天然气的地下“粮仓”，具有存量大、调峰范围广、使用年限长、安全系数高等特点，在极端天气、突发事件以及战略储备中发挥着不可替代的作用。

　　我国地下储库建设起步较晚，建库地质条件复杂，理论基础薄弱。国外的成熟技术无法满足我国复杂地质条件建库要求，需要在选址评价、建库工程设计、扩容达产、安全运行上，开展基础实验研究攻关，突破建库技术瓶颈。2011年中国石油集团决定建设“油气地下储库工程重点实验室”研发平台，建成“设备一流、技术先进、特色鲜明”的重点实验室，强力打造一支集基础实验研究、科研设计和运行评估于一体的油气地下储库研究团队。

　　实验室运行10年来，在集团公司储气库重大专项等课题的支持下，围绕国家油气地下战略储备工程及中国石油地下储库工程面临的重大科技问题，针对复杂地质建库条件，创新油气地下储库建库地质理论和工程技术，形成具有中国地质特点的地下储库设计、建设、运行与评估的实验研究体系，为我国地下储库建设工程提供技术支撑，成为我国能源科学油气地下储库领域技术攻关人才培养的摇篮。

　　实验室面对我国构造破碎、储层非均质强的复杂气藏及高杂质、层状盐岩等不利地质条件，攻坚克难，开拓创新，自主研发引进国内外先进的重大设备（软件）7台/套，自主研发3套实验装置，实验装备和技术方法不断创新，主要技术性能指标达到世界先进水平。开发了储气库圈闭密封性评价、孔隙型储气库注采运行模拟等6项特色技术，形成了涵盖孔隙型和盐穴型两类储气库地质选区、建库、运行及安全评价等八大实验技术系列，先后获得集团公司科技进步特等奖等多个奖项。

　　储气库不仅要保证注得进、采得出，还要封得住，建库难度可想而知。为实现气藏型储气库注采的精准化设计，经过长期攻关和研发，建立了孔隙型储气库注采多相渗流理论和实验技术系列，通过对储气库微观储渗特征、注采渗流特征等综合研究，实现了储气库库容空间的精准化设计。

　　如何评价储气库注入后不泄漏？实验室自主创新研发了储气库盖层、断层动态密封性评价实验技术及配套理论。这套实验及理论体系使库容预测精度比国外提升了20%，库容利用率由70%提高至90%以上，实现了从静态到动态、从定性到定量的转变，突破了复杂地质条件选库及设计的技术瓶颈，在国内20余座储气库设计中得到广泛应用，整体已达到国际先进水平。

　　盐穴型储气库是实验室重要研究方向之一。与国外盐丘型盐岩建库不同，我国主要为层状盐岩建库，盐岩含量低、夹层多。为突破建库瓶颈，实验室人员潜心钻研，随着层状盐岩造腔物理模拟技术、盐穴储气库稳定性评价技术的攻关，不仅实现了层状盐岩建库，而且在水平溶腔建库、超深层（2000米）建库方面实现了突破，大大拓展了盐穴建库选址范围。

　　近年来，随着国家对天然气需求的持续加大，地下储气库建设需求愈发迫切，但选址也越来越难，库址条件越来越差，建库模式也在发生着转变，从以往枯竭气藏和层状盐岩建库，发展到现在低渗气藏建库、油藏建库、气驱采油与储气库协同建库、盐岩水平溶腔建库等，且面临已建库挖掘潜力、提高运行效率的问题。下一步，实验室将持续攻关，突破建库瓶颈，支撑我国地下储气库的建设和发展，更好地发挥技术保障作用。

　　展望未来，作为国内唯一专门从事地下储库研究的实验室，将以“科技成果产业化、运行机制企业化、发展方向市场化”为核心，坚持机制创新与技术创新并重的指导方针，按照优势互补、资源优化整合的原则，联合国内相关单位建设国家级的油气地下储库工程研发中心，瞄准国家能源供应安全战略，推动油气储存系统快速建设，形成复杂地质条件建库技术体系，成为我国能源地下储库建设的战略决策参谋部、建库理论和技术研发中心。同时，建设储库高效建设与安全运行服务中心、高层次科技人才培养中心，为保障我国能源安全贡献力量。

　　专家点评

理论与技术创新支撑我国储气库高质量建设

中国石油勘探开发研究院地下储气库首席专家 郑得文

　　明确复杂地质条件下储层微观储渗特征和注采多相流体渗流及分布特征，剖析孔隙空间动用效率，实现储气库库容参数的精确设计。

　　储气库作为天然气“产、供、储、销”四个环节中的关键一环，承担着平衡气田生产、提升管输效率、稳定市场供应的重要职能。随着我国天然气需求的快速增加，地下储气库在调峰保供中的作用愈发突出，建设需求愈发迫切，短期快速提升储气能力的任务十分艰巨。

　　油气地下储库工程重点实验室2011年成立以来，奋发攻关，陆续研发了储气库建设与注采运行模拟实验系统、盐穴储气库全周期注采运行监测与评估装置等国际领先的实验装备，形成了储气库圈闭动态密封性评价、孔隙型储气库注采多相渗流、盐穴储库稳定性评价、层状盐岩造腔物理模拟等实验技术，建立了断层和盖层动态密封、复杂储层高速多轮注采渗流、盐穴储气库周期注采损伤及层状盐岩造腔等理论，综合形成了配套的储气库设计理论方法与技术体系。

　　特别是储气库圈闭动态密封性评价理论及实验技术，突破了我国地下储气库选址的禁区，成功指导优选气藏库址60余座，潜在调峰能力达1000亿立方米，为我国地下储气库大规模建设奠定了库源基础。实验室提出的复杂储层高速多轮注采渗流及库容分区设计方法，在国内20余座储气库广泛应用，设计符合率达到90%以上。成果的应用证明，我国地下储气库建设达到国际先进水平，推动了我国地下储气库的发展。

　　随着我国地下储气库建库需求愈发迫切，实验室将面对一是建库目标更加复杂、优质建库资源日益匮乏，二是缺乏特殊岩性气藏、复杂断块油藏、含水层等不同类型储气库建库技术，三是深度挖掘现役储气库调峰潜力、提高运行效率等挑战。油气地下储库工程重点实验室将加强基础研究，坚持问题导向，紧密联系现场，瞄准技术瓶颈，强化理论、实验技术创新，加快实验室建设，助力我国地下储气库的建设和发展。

　　创新感悟

基础研究助推储库技术发展

盐穴储气库物理模拟实验团队

　　盐穴储气库设计周期超过50年，长期注采运行安全需要重点考虑。通过物理模拟手段进行安全运行评估是重要的研究手段。

　　为了对盐穴储气库运行状态进行评价，团队针对盐穴储气库特点，研制了国内最大的物理模拟实验装置，配置了层状盐岩地层的相似材料，研发了复杂盐腔的相似模型，最终通过近两年的攻关，形成了盐穴储气库注采运行物理模拟研究成套实验技术。目前此项技术已经成熟，有效支撑了我国盐穴储气库注采运行。

　　研究过程是非常枯燥、非常复杂的，在相似材料配置过程中，进行了近300次重复性实验，不放过每个细节。

　　前期准备工作完成后，进入一年多实验阶段，我们每天面对显示器屏幕，分析枯燥的实验数据，绘制曲线。从事科学研究工作，一定要从基础研究做起，做好每个细节，而且必须耐得住寂寞，要付出长期努力。我们相信，通过持之以恒的基础研究，踏踏实实的实验攻关，一定会在盐穴储气库建设领域发挥更大作用。

技术创新推动气藏精确设计

气藏储气库注采渗流机理研究团队

　　气藏储气库与气田开发存在显著差异。气田开发属于单向、低速衰竭采气，而储气库运行属于多周期循环、强注强采，储层渗流机理及空间动用特征更为复杂。如何准确获得气藏储气库储层注采渗流机理及空间动用效率，是决定储气库库容参数设计精确与否的关键。

　　国内相关领域研究基本为空白，无现成的经验可循。为实现储气库库容参数的精确设计，团队展开设备的研发和引进。针对如何实现周期注采、如何实现注采过程核磁在线监测，如何实现精确计量，团队潜心钻研，各种方案反复论证，实验方法反复改进，创新研制了国内唯一的集储气库注采模拟和核磁分析于一体的气藏储气库注采运行物理模拟装置，形成了储层空间动用评价实验技术，结合三维数值模拟技术，实现了储层空间的精确计算，实验技术总体处于国际先进水平。

　　设备研发和实验技术开发的过程是漫长的，更是苦涩的，但辛苦也是值得的。我们坚信，只要持续创新、踏实攻关，一定能在未来储气库发展中乘风破浪，再创辉煌。

　　亮点技术

　　●储气库选址与地质评价技术：形成符合我国地质特点的储气库库址筛选与地质综合评价模式，建立多周期注采交变应力下的储气库断层、盖层密封性评价技术，为地下储气库选址提供支撑。

　　●孔隙型储气库注采多相渗流实验技术：针对我国复杂气藏建库，建立储气库注采物理模拟实验技术体系，研究复杂地质条件下储层微观储渗特征、注采多相流体渗流及分布特征、剖析孔隙空间动用效率、优化设计运行参数，支撑储气库建库运行方案设计。

　　●孔隙型储气库全三维一体化仿真数值模拟技术：建立以地层注采渗流为核心，井筒和地面为约束的储气库地下地面一体化仿真数值模拟技术，可分析预测储气库多周期运行动态与储层空间动用状况，剖析制约储气库运行的影响因素，优化配产配注，指导储气库安全科学运行。

　　●盐穴储库稳定性评价技术：针对我国层状盐岩建库，形成层状盐岩长期和短期力学特性实验方法，室内模拟储气库周期运行，可用于盐穴储库腔形设计、运行参数优化、矿柱安全性评价的稳定性评价，支撑储气库的安全运行。

　　●层状盐岩造腔物理模拟技术：针对我国采用真实地层岩芯，模拟不同造腔方式，控制卤水排量、卤水浓度，实时监测盐腔形态变化，同步调整造腔参数，为现场工艺参数设计提供支持。

　　技术应用

　　●2014年，以华北苏4超深（4500米）、底水碳酸盐储层为目标，攻克了全直径岩芯造缝、定流量注采等瓶颈技术，首次发现了气水相渗滞后作用及其作用规律，并以此为基础建立了物性分区、流体分带评价方法，为苏4超深储气库建库提供支撑。

　　●2016年至2018年，盐穴储气库稳定性评价实验技术在江苏金坛成功应用，论证了金坛储气库近10年运行以来安全状态，评价了金坛储气库具备提压潜力。

　　●2015年至2017年，盐岩长周期蠕变实验技术助力平顶山超深（地下2000米）储气库建库，提出了超深层盐岩蠕变控制方案，为储气库运行参数设计提供支撑。

　　●储气库盖层动态密封性评价实验技术已在西南油气田相国寺、新疆油田呼图壁、吐哈油田温吉桑等10座在建和拟建的储气库应用，为储气库的安全运行和提压潜力研究提供了保障。

　　●2018年以辽河双6气顶油环储气库为目标，国内首次针对建库及运行中循环注气增容、提高原油采收率等关键问题，研发周期吞吐相平衡物理模拟技术，剖析储气库交变注采相平衡机理与内在作用机制，对国内复杂流体储层建库具有重要指导意义。

　　●2020年，国内首次针对大庆升平火山岩、低孔低渗气藏储层，系统评价多周期循环注采过程储层储渗能力的影响，开辟了特殊岩性储层建库新领域。