因地制宜建設(shè)地下儲氣庫

5月21日，中俄雙方在上海簽署兩國政府東線天然氣合作項目備忘錄、中俄東線供氣購銷合同兩份能源領(lǐng)域重要合作文件。根據(jù)合同，2018年起，俄羅斯開始通過中俄天然氣管道東線向中國供氣，輸氣量逐年增長，最終達到每年380億立方米，累計合同期30年。根據(jù)國內(nèi)天然氣進口和消費的增長趨勢，我國勢必要加大對天然氣裝卸、儲運等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入力度。目前，全球10%左右的天然氣消費量由地下儲氣庫供應(yīng)，西歐國家和俄羅斯的這一供應(yīng)比例則分別達到20%和30%。在歐美，地下儲氣庫已不僅僅是調(diào)峰和緊急備用工具，由于其安全性和長期性，地下儲氣庫已開始成為天然氣戰(zhàn)略儲備的主要手段。地下儲氣庫主要有四種類型：枯竭油氣藏儲氣庫、鹽穴儲氣庫、含水層儲氣庫及廢棄礦坑儲氣庫，其中枯竭油氣藏儲氣庫是我國主要的地下儲氣庫類型。由于枯竭油氣藏和凝析油藏本身就是油田資產(chǎn)的一部分，且封閉性好，因而國內(nèi)油企大多樂于將其用于儲氣庫的改造建設(shè)。然而，我國油氣藏多位于北方，南方地區(qū)的幾個油田儲量不大，導(dǎo)致我國經(jīng)濟發(fā)達、需求旺盛的華東、華南地區(qū)缺乏足夠的地下儲氣庫，總體建設(shè)部署失衡。同時，凝析油儲氣庫釋放天然氣時會攜帶被溶解的石油，天然氣容易溶解于殘存石油，并帶來較大損失，這個問題不容小視。此外，從長遠(yuǎn)看，國外一直開展利用廢棄油氣藏開發(fā)頁巖氣，這一技術(shù)應(yīng)用于國內(nèi)頁巖氣開發(fā)也僅是時間問題，因此也進一步限制了國內(nèi)枯竭油氣藏儲氣庫的發(fā)展。我國有幾千年的巖鹽開發(fā)歷史，開采后形成的溶腔體積每年達到500萬立方米，因此，南方地區(qū)大多將廢棄鹽穴開發(fā)建設(shè)成儲氣庫，但總體來說，數(shù)量偏少。究其原因，首先，歐美國家鹽礦資源豐富且開發(fā)歷史較短，因此多采用專門開發(fā)鹽穴儲氣庫的方式。中國則是將廢棄鹽穴改建為儲氣庫，出于儲氣庫結(jié)構(gòu)要求和提高封閉性的考慮，必須對廢棄鹽穴另行改造。其次，地下儲氣庫一般為了保證封閉性而非常重視邊緣水的作用，但鹽礦建設(shè)必須隔離地下水，其封閉性是通過其自動愈合裂隙與晶體塑性功能實現(xiàn)的。這就意味著，將鹽礦改造成儲氣庫，不得不用墊層氣和不溶鹽進行大面積改造，且鹽穴最大問題是其蠕動性和地層結(jié)構(gòu)變化。20世紀(jì)60年代，聯(lián)邦德國政府曾認(rèn)為地下750米深的下薩克森州ASSE二號廢棄鹽礦作為核廢料處置場是基本沒有問題的。然而，到1988年，人們發(fā)現(xiàn)這里的地下水含有放射性物質(zhì)，750米的深度和幾十米厚的鹽層沒能阻止鹽穴自身蠕動導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)和體積的變化，更沒擋住地層結(jié)構(gòu)變化，導(dǎo)致地下水溶解可溶鹽。由此推斷，在我國，如果建設(shè)地下儲氣庫的地區(qū)不臨海，且沒有配套的大型鹽處理廠，那么專門沖洗建設(shè)儲氣庫產(chǎn)生的大量鹽水高壓回注地下，將對地下水資源乃至整個生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)造成嚴(yán)重污染。同樣會在中國引發(fā)環(huán)保方面質(zhì)疑的還包括含水層儲氣庫。我國華北地區(qū)、華東地區(qū)因地下水超采，已形成了巨大的漏斗區(qū)。雖然地表水和深層地下水儲水層不在一個流體層面上，但根據(jù)目前的環(huán)保形勢，用墊層氣驅(qū)走地下水的做法極有可能遭受巨大的輿論壓力。這也是目前國內(nèi)沒有含水層儲氣庫的主要原因之一。我國是世界煤炭生產(chǎn)第一大國，受自然礦藏條件限制，我國煤礦主要以井工煤礦為主，這與俄、美、澳以露天開采為主的情況有所不同，因此國內(nèi)遺留下來數(shù)量較多的廢棄礦坑。2013年10月，國務(wù)院辦公廳要求到2015年年底關(guān)閉2000處以上的小煤礦，而這些關(guān)閉的小煤礦會一直排放瓦斯氣體。早在2006年，我國因煤礦開采而向大氣釋放的煤層氣就多達150億立方米，不僅造成極大的資源浪費，而且嚴(yán)重影響空氣質(zhì)量。其實，這些分布廣泛的廢氣煤礦大可以改建成地下儲氣庫來儲存天然氣。選擇一些條件較好、密封性強的廢棄煤礦改造建設(shè)成為儲氣地庫，既降低了建設(shè)成本，縮短了建設(shè)周期，溢出的大量瓦斯又可以直接作為天然氣使用，同時，高壓天然氣注入也避免了空氣混入而引發(fā)自燃現(xiàn)象。更為有利的是，現(xiàn)有多條天然氣管道途經(jīng)我國產(chǎn)煤大省，對地方政府、煤炭企業(yè)和石油企業(yè)來說都是一舉多得的事。在國家大力推進天然氣戰(zhàn)略儲備建設(shè)的大背景下，總體協(xié)調(diào)油、地、煤、鹽各方的產(chǎn)權(quán)協(xié)作關(guān)系，對推進國內(nèi)地下儲氣庫系統(tǒng)建設(shè)的意義重大。相關(guān)部門應(yīng)鼓勵各地因地制宜，選擇適合本地條件的地下儲氣庫建設(shè)方案，同時加強立法來規(guī)范我國儲氣庫建設(shè)。（作者：于鵬，為北京石油交易所分析師）