全域管控守护大国重“气”

初冬时节, 豫鲁交界处的中原储气库群不舍昼夜, 冲刺满仓!作为华北地区及黄河流域能源保供的“压舱石”, 14年来, 中原储气库群累计注采天然气313. 11亿立方米, 用稳定可靠的能源供给交出了亮眼的民生答卷. 这份答卷的背后, 是坚实的安全保障在托底. 2012年以来, 面对复杂断块地质条件, 高压力注采循环等多重挑战, 中原油田携手多家单位集智聚力, 建立起储气库地质体—井筒—地面“三位一体”全域风险管控体系, 以全链条, 精细化的安全管控, 确保储气库群运行14年实现“零事故”, 为能源保供筑牢了安全屏障. 精密监测, 让地质体安全受控中原储气库群是我国首个大规模复杂断块型储气库群, 注气压力均超过20兆帕. 在储气库数十年的全生命周期中, 周而复始地注气, 采气, 就像在来来回回“吹气球”. 在地下2500米至3500米深处, 包裹储气库“腔体”的地层称为储气“地质体”. 储气库长期承受交变压力, 极易“激活”储气地质体, 引发地层滑移, 产生裂隙, 进而丧失封存遮挡功能. 中原油田科技人员深耕储气库复杂地质体全生命周期动态密封技术领域, 创建复杂地质体动态极限承压定量技术密封理论和数字模型, 将地质体激活风险控制在万分之一的安全阈值内. 10月19日, 微地震监测项目负责人赵林带领6名技术人员驱车来到卫11储气库储2-1注采井场. 他们在周围300米内, 埋入24只陀螺似的微地震检波器. “这些检波器与地面接收传输器相连, 能精准测出6000米深的储气地质体发生的负4级微地震. ”赵林打了个比方, “负4级微地震, 相当于我们对着一张A4纸吹口气产生的振动. ”每年注气后期, 储气库压力增大, 安全风险升高. 专业团队都会对储气库进行连续数日的微地震监测. 储气库管理单位根据微地震监测预警, 灵活调整交变载荷下的注采井运行参数. 揪漏治漏, 让井筒安全可控中原储气库群库容145亿立方米, 日调峰能力5800万立方米, 是国内库容最大, 调峰能力最强的储气库群, 每年夏秋注气, 冬春采气, 大吞大吐. 井筒是天然气注采的通道, 安全至为关键. 中原石油工程公司在井下的盐膏层下入高强度套管, 以对抗地层在蠕动中产生的巨大剪切力. 固井中, 技术人员将增韧水泥浆挤入套管与井壁之间的环形空间. 这种水泥浆胶结形成的水泥环极为均匀, 结实, 且富有弹性, 可对抗多周期注采中的交变载荷及强大的地应力. 储气库运行中, 中原油田为保护井筒因井制宜, 对新井强注强采, 对老井温注温采, 对修复井只采不注. 此外, 还采取“一井一策”, 优化注采井运行参数, 筑牢井筒安全防线. 注采压力的交替变化与地应力的周期性扰动, 易造成套管变形, 泄漏, 导致井筒密封失效. 中原油田联合科研单位, 在国际上首创多层套管三维阵列成像技术与多频谱声源监测技术, 可精准锁定千米级套管上的厘米级变形及漏失部位, 定位精度控制在0. 5米以内. “针对套管轻微泄漏, 我们与科研单位联合研发的压差聚合微粒堵剂就能派上用场. 这种堵剂性能优异, 在井下抗压差达25兆帕, 可精准封堵千米级管柱上的微米级漏点. ”中原油田石油工程技术研究院井下作业技术专家宋胜利介绍, 若套管出现较大漏点, 技术人员会下入高强度膨胀管对漏点进行“打补丁”式修复;若发生套管缩径, 则采用高钢级大壁厚整形器开展扩眼治理. “降魔神器”, 让地面安全能控10月20日9时, 文24储气库安全工程师何冉刚接班, 便手持激光泄漏检测仪, 对集输工艺区和压缩机房的各个角落进行全面巡检. “这台检测仪能精准识别20米范围内的气体泄漏点, 既精准又高效. ”何冉介绍. 中原储气库群共有8座储气库. 中原油田在每座储气库场站及注采井场均配备激光云台气体泄漏检测仪等侦检设备, 实现全时段, 全天候不间断侦检;在卫11, 文24等储气库, 还配置了巡检无人机, 提升巡检覆盖面与效率. 中原油田携手多家单位联合攻关, 构建起国际领先的储气库泄漏燃爆应急救援体系. “我们与中国石化安全工程研究院, 河南理工大学通力协作, 成功研制出多孔材料复合碱金属盐抑爆粉剂. ”中原油田应急救援中心副总工程师郭庆介绍, “这种粉剂可使天然气与空气的混合气体迅速降压60%. ”与此同时, 中原油田还联合汽车制造企业成功研发重型粉体远距离投送装备. 这款“降魔神器”通过大面积强力喷洒抑爆粉剂, 可在15毫秒内使泄漏源气体惰化, 有效避免爆炸发生;同时能在1000立方米空间内持续发挥6分钟抑爆作用, 为人员疏散争取宝贵时间. 中原油田锚定“智能消防”目标, 构建92个储气库事故场景智能化消防决策模型, 实现秒级响应. 自2012年中原储气库群首座储气库——文96储气库投运以来, 中原油田累计组织专项应急救援演练84场, 培训员工1900人次, 全面提升应急处置能力.