本期作者简介
王大锐，理学博士，教授级高工。曾任《石油勘探与开发》编辑部主任，副主编，带领期刊连续三年影响因子获得全国第一，9年行业内第一。发表科普作品600余篇，学术论文110篇，出版专著20余部。
油气资源储备是保障
国家社会经济安全的有效手段
可以平抑油气价格
稳定供求关系
近年来的几次战争
尤其是海湾战争、俄乌冲突
都油气地缘政治有关
我国早已成为油气进口大国
随着经济的发展
我国油气需求量迅速攀升
石油天然气已经成为重要的战略物资
……
地下储油库
地下储油库主要是地下水封岩洞储油库和地下盐穴储油库。
其中地下水封岩洞储油库是建设石油战略储备库的主要形式，在欧洲、日本、韩国、新加坡等国家和地区被广泛采用。地下水封岩洞是在花岗岩等坚硬的岩石中开凿若干体积5-100万方的岩洞用于储存石油，为防止原油泄漏，在储油硐室上方布置与储油硐室平行或垂直的水幕巷道和水幕孔，利用原油和水的密度差，在储油硐室周围形成稳定的水幕，防止原油外渗。水封岩洞储油硐室顶面一般在稳定的地下水平面以下10-50米，硐室顶面地下埋深一般在50-200米。一个水封岩洞地下储油库的储备规模在200-1000万方左右。
地下水封岩洞储油库示意图
韩国平泽地下储油库
日本菊间地下储油库
地下储油库的另一种方式是地下盐穴储油库，岩盐矿物成份中钠盐含量高、易溶于水，建设盐穴储油库就是在地层沉积的盐丘或盐层中，采用人工控制注水溶解盐矿的方式，形成符合设计规范的盐穴腔体并成功地建设为地下储备设施。人们利用盐穴围岩具有低孔隙率、岩性致密、非渗透性、在一定压力条件下重结晶的特性。
盐穴地下储油库一般位于地下500-1500米，单个盐穴的储存量在20万-60万方。一座盐穴地下储油库有一个或若干地下盐穴组成，储备量在50万-5000万方，建设盐穴石油战略储备库比建设同规模的地面罐投资总成本低6.4倍左右，比建设水封岩洞储油的投资总成本还要低近3倍。这样的储备方式主要用于美国、德国、法国的国家石油战略储备。特别值得一提的是美国能源部，利用墨西哥湾地区具有得天独厚的地下盐丘，已经建起了一座可储备7.5亿桶原油的盐穴储备油库，具有十分重要的战略意义。
地下水封岩洞储油库示意图
地下储气库
地下储气库的主要功能是用气调峰和安全供气、战略储备、提高管线利用系数节省投资、降低输气成本等。城市燃气市场需求随季节和昼夜波动较大，仅依靠输气管网系统均衡输气对流量小范围调节，难以解决用气大幅度波动的矛盾。
采用地下储气库将用气低峰时输气系统中富余的气量储存起来，在用气高峰时采出以补充管道供气量不足，解决用气调峰问题。当出现气源中断、输气系统停输时，可用地下储气库作为气源保证连续供气，起到调峰和安全供气双重作用。
地下储气库主要包括油气藏型储气库、含水层性储气库、盐穴储气库和矿坑型储气库等4种类型。
地下储气库深度范围一般为250～2000米，全世界大部分含水层储气库、枯竭油气藏储气库的深度不超过1000米。地下储气库注气、采气、增压等工艺技术参数根据具体工程项目要求确定。地下储气库的主要组成部分包括地下储气层、注采井、与输气干线相连的地面天然气处理、加压、输配、计量、自控等主要工程设施及供水、供电、通讯等辅助设施。
单个地下储气库的储气规模一般在5000万方-20亿方，个别规模较大的储气库规模可达100亿-300亿方。
地下储气库的主要类型
地下储库
——油气战略储备首选方式
历经多年勘探，我国油气资源地域分布极不均衡，油气资源大多分布在西部和东部，南方较少；随着国民经济的高速度发展，石油消费量在迅速增长。从1993年开始，我国已经成为石油净进口国，国内石油短缺日趋严重，进口量逐年递增，对国外石油资源的依存度日益扩大，石油供需矛盾逐步加剧。尤其是国际上风云变幻，我国经济面临石油供应危机的风险也将越来越大。因此，对石油储备的需求越来越迫切。
国外石油储备体系分为商业储备和战略储备两大类，地下油气储备的作用也就越来越重要。由于技术、商业和政治等原因，地下储库的发展非常之快，尤其是在第二次世界大战后得到迅猛发展，并已逐渐形成一门独立的学科。世界上第一座地下储气库的建成至今已有近百年的历史，而作为战略石油储备也有近40多年的历史。
我国油气地下储库的建设经过20多年的发展，已经建成了一批油气地下储库，在保障国家能源安全方面发挥了重要作用。目前中国的地下储油库主要为地下水封岩洞战略石油储备库，在我国的主要原油进口通道和港口附件已经建成了一批国家石油战略储备库。在国内的主要油气田也建成了一批地下储气库，总的库容量超过500亿方，为国家的安全稳定供气也发挥了重要作用。
盐穴地下储库
——储啥我都行、储啥我都能
看了前面的介绍，接下来要科普的盐穴地下储库可太牛了，一句话：这个储库储啥都行，储啥都能！还不了解的，耐心看下去。
盐穴地下储库不仅可以储存石油，也可以储存天然气，具有储备量大、周转灵活，建设成本低的特点。
建设盐穴地下储库需要具备比较好的地理、地质条件，同时还应考虑战略隐蔽性等。库址选择要与储备基地建设配套，结合输油气管网、转运站的建设形成储运分配系统，确定在储存和分配资源运输条件便利、安全可靠程度高的地区。
地质条件应充分满足所建储库需要，地质稳定性要强，没有断层穿过、历史上没有发生过大的滑坡、地震等地质灾害；具有足够大的岩盐体积规模；具有良好的储盖组合，盖层分布稳定、厚度大、密封性好；盐矿埋藏深度适中，含盐品位高、水不溶物残渣低，有利于水溶建造有效空间。同时,地面还应具有造穴的环境条件，附近有丰富的淡水资源，有溶解盐矿采出卤水处理或利用的出路等。总之，就是环境保护、战略安全、足够的储集空间、良好的储集环境等因素的全面结合。我国岩盐在陕西、四川、云南、山东、河南、湖北、江苏、安徽等地区均有分布，具备建设盐穴储备库的地质条件和配套油气输送条件。
中国石油勘探开发研究院承担着我国地下盐穴油气储库的调研、设计工作，设计了中国第一座盐穴储气库——西气东输配套江苏金坛盐穴地下储气库。西气东输主要用户市场在长江三角洲地区，位于我国大陆海岸线中部，西起南京、镇江，北接苏北平原，南抵杭州湾，邻长江入海口冲积平原。西气东输配套工程在江苏金坛建设了我国第一座盐穴地下储气库，该工程与2005年开工建设，目前已形成地下溶腔30余个，储气能力接近10亿方，为西气东输安全稳定供气发挥中不可提到的作用。
转载自《石油科学传播》公众号
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