第30卷第11期開發(fā)工程，51●天然氣產(chǎn)能負(fù)荷因子計(jì)算方法趙素平陸家亮劉素民中國(guó)石油勱探開發(fā)研究院廊坊分院趙素平等.天然氣產(chǎn)能負(fù)荷因子計(jì)算方法。天然氣工業(yè),2010,30(11) :51-52.摘要我國(guó)天然氣工業(yè)快速發(fā)展起步較晚，因儲(chǔ)備設(shè)施不健全,季節(jié)性調(diào)峰和應(yīng)急均以上游氣田的提產(chǎn)為主。從氣田科學(xué)開發(fā)角度考慮，上游氣田應(yīng)建設(shè)調(diào)峰和應(yīng)急備用能力，實(shí)際產(chǎn)量安排和產(chǎn)能的比值(即生產(chǎn)負(fù)荷因子)，是街量生產(chǎn)系統(tǒng)安全平穩(wěn)運(yùn)行的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，對(duì)于天然氣工業(yè)的有序發(fā)展、最大限度地節(jié)約資金有著非常重要的意義。調(diào)研結(jié)果表明，目前國(guó)內(nèi)尚無該方面的系統(tǒng)研究。為此，通過研究產(chǎn)能負(fù)荷因子的影響因素及其特點(diǎn)，建立了產(chǎn)能負(fù)荷因子的計(jì)算公式，分析了其存在的前提條件，并利用該公式進(jìn)行了舉例測(cè)算。在近期的天然氣發(fā)展規(guī)劃和戰(zhàn)略研究中,巳應(yīng)用該計(jì)算方法對(duì)各氣區(qū)的產(chǎn)能負(fù)荷因子進(jìn)行了計(jì)算，計(jì)算結(jié)果符合歷史供氣特點(diǎn)和規(guī)律，能夠指導(dǎo)氣田的科學(xué)開發(fā)、保障安全平穩(wěn)供氣。關(guān)鍵詞天然氣生產(chǎn)能力負(fù)荷因子影響因素前提計(jì)算方法應(yīng)用效果DOI; 10.3787/j. issn. 1000-0976. 2010. 11. 013上游調(diào)峰量。結(jié)合氣田實(shí)際狀況.調(diào)峰需求和儲(chǔ)氣庫(kù)1研究背景建設(shè)進(jìn)度等因素確定各時(shí)期合理的產(chǎn)能負(fù)荷因子對(duì)于由于天然氣的特殊屬性,存儲(chǔ)及運(yùn)輸?shù)入y度都很天然氣工業(yè)的有序發(fā)展、最大限度的節(jié)約資金有著非大,因而上中下游的協(xié)調(diào)發(fā)展至關(guān)重要。實(shí)際運(yùn)行中,常重要的意義。由于下游用戶需求存在季節(jié)性波動(dòng),且氣井、地面設(shè)2計(jì)算方法及測(cè)算前提條件分析施、管道等不可避免地存在事故風(fēng)險(xiǎn),天然氣消費(fèi)涉及千家萬戶,一旦停供,后果不堪設(shè)想"。因此需要有一2. 1計(jì)算方法及影響因素定的儲(chǔ)備隨時(shí)應(yīng)對(duì)調(diào)峰和應(yīng)急。從儲(chǔ)備類型來看,有產(chǎn)能負(fù)荷因子可以是某一時(shí)刻或某一時(shí)間段的儲(chǔ)氣庫(kù)、上游氣田、管道、LNG等手段[2] ,從規(guī)模和經(jīng)值,實(shí)際應(yīng)用中以年或月為單位的較多,但從研究意義濟(jì)角度來看,儲(chǔ)氣庫(kù)是最佳選擇。在儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施不完善來說,以月或天為單位更能反應(yīng)實(shí)際產(chǎn)能利用情況,不的情況下，上游氣田可建設(shè)備用能力以滿足調(diào)峰和應(yīng)論以什么為計(jì)算單位,計(jì)算方法-一樣。下面以年為例，急生產(chǎn)的需要,氣田實(shí)際產(chǎn)量安排和建成產(chǎn)能的比值分析影響因素及計(jì)算方法。即產(chǎn)能負(fù)荷因子明。負(fù)荷因子的計(jì)算公式為:我國(guó)天然氣工業(yè)發(fā)展起步較晚,儲(chǔ)備設(shè)施不健全，R.=Q%/Qpe(1)長(zhǎng)期以來,用戶調(diào)峰和應(yīng)急都靠氣田放壓提產(chǎn)來解決，式中R。為天然氣產(chǎn)能負(fù)荷因子;Q,為天然氣年產(chǎn)量;影響了氣田的科學(xué)開發(fā)。近年來隨著對(duì)該問題的重視Q。為天然氣年生產(chǎn)能力。和工作的不斷深人，部分氣田開始建設(shè)備用能力,天然天然氣年產(chǎn)量預(yù)測(cè)可利用戰(zhàn)略規(guī)劃上中下游平衡氣產(chǎn)能負(fù)荷因子已經(jīng)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。后的結(jié)果數(shù)據(jù)。天然氣產(chǎn)能建設(shè)要滿足季節(jié)性波動(dòng)生利用氣田調(diào)峰也存在弊端，如氣井、地面設(shè)施、長(zhǎng)產(chǎn)和應(yīng)急備用,其中供應(yīng)波動(dòng)主要與需求季節(jié)性波動(dòng)輸管道設(shè)備閑置、投資巨大、氣田距離用戶遠(yuǎn)應(yīng)急反應(yīng)和儲(chǔ)備調(diào)節(jié)量(儲(chǔ)氣庫(kù)、LNG、管道調(diào)用)有關(guān),測(cè)算公較慢等,隨著儲(chǔ)氣庫(kù)等設(shè)施的不斷完善,可以適當(dāng)降低式為:作者簡(jiǎn)介:趙素平,女,1979年生,工程師,碩士:現(xiàn)從事天然氣開發(fā)戰(zhàn)略規(guī)劃研究工作。地址:(065007)河北省廊坊市萬莊44號(hào)信箱。電話:(010)69213421. E-mail:zhaosp69@ petrochina. com. cn●52.天然氣工業(yè)2010年11月Qp = (x.n +9qo) X 365輸能力和投資規(guī)模的限制。首先是上游天然氣資源的富足程度,若足夠豐富，9..= (qm.. ...)/R.(3)則可以根據(jù)消費(fèi)需求和儲(chǔ)備需求來建產(chǎn);若供不應(yīng)求,式中q.m為氣田生產(chǎn)井最大日生產(chǎn)能力;qw為氣田則根據(jù)氣田最大合理生產(chǎn)能力來建產(chǎn)。應(yīng)急生產(chǎn)備用井日產(chǎn)能力;9ma.為最大日需求量;其次,管輸能力要有富余,在用氣高峰和應(yīng)急時(shí)能qumr.為第i種儲(chǔ)備設(shè)施最大日供應(yīng)量;R_為商品率。夠?qū)廨斔偷接脩?，管道富余能力多少也是限制?fù)荷氣田生產(chǎn)井最大日生產(chǎn)能力的確定可參考供氣歷因子值大小的一-個(gè)關(guān) 鍵因素。史波動(dòng)規(guī)律進(jìn)行預(yù)測(cè)，也可以根據(jù)需求量和儲(chǔ)備設(shè)施產(chǎn)能建設(shè)投資巨大.建設(shè)富余能力來應(yīng)急和調(diào)峰,供氣能力來確定。在春秋季節(jié)用氣低谷時(shí)期關(guān)井或減產(chǎn)設(shè)備閑置,從企應(yīng)急備用能力根據(jù)氣區(qū)實(shí)際位置、氣田個(gè)數(shù)和規(guī)業(yè)角度來講,投資回報(bào)率降低,所以在這部分產(chǎn)能建設(shè)模、供需關(guān)系來確定,如英國(guó)應(yīng)急備用能力基本為供氣上的投資多少也是影響建產(chǎn)的一個(gè)因素。規(guī)模的5%左右0],美國(guó)在2000年之前基本在5%~以上3個(gè)都是瓶頸制約因素,只有三者都存在且10%之間,2000年以后隨著氣田生產(chǎn)能力的下降,供富足,負(fù)荷因子的測(cè)算結(jié)果對(duì)于科學(xué)開發(fā)氣田、安全平需壓力變大,基本不再留富余能力[5。國(guó)內(nèi)氣區(qū)主要穩(wěn)供氣才有意義。分布在中西部,而消費(fèi)市場(chǎng)集中在東部、東南部,重點(diǎn)氣區(qū)、重點(diǎn)氣田應(yīng)留有應(yīng)急備用能力。如塔里木氣區(qū)3舉例計(jì)算單氣田規(guī)模大、氣田個(gè)數(shù)少的情況,重點(diǎn)氣田備用能力應(yīng)在10%以上。實(shí)際運(yùn)行中,有些氣區(qū)氣井多,單井產(chǎn)以某假定市場(chǎng)為例測(cè)算,假設(shè);①冬季高峰用氣量量低,在建設(shè)了調(diào)峰能力后,不再建設(shè)應(yīng)急備用能力。為7500X10* m'/d, 儲(chǔ)氣庫(kù)日采出量為2 000X 10*最大日需求量可由市場(chǎng)調(diào)研結(jié)果,用戶結(jié)構(gòu)及供m3 ,應(yīng)急備用能力為最大日供氣量的5%,月度日均消氣合同來確定,最大日儲(chǔ)備供應(yīng)量根據(jù)儲(chǔ)氣庫(kù)等儲(chǔ)備費(fèi)量如表1所示,商品率按0.9考慮;②氣田資源和管手段的最大日工作氣量確定。輸能力足夠大,投資按照需求下達(dá),儲(chǔ)氣庫(kù)夏季注氣量上述公式針對(duì)的是對(duì)未來年負(fù)荷因子的計(jì)算方由該氣源提供。法,而對(duì)于月和天而言,式(1)中產(chǎn)量和生產(chǎn)能力分別根據(jù)式(3)計(jì)算,氣田最大日供氣量為5 500X 10*為月產(chǎn)量、日產(chǎn)量和月產(chǎn)能力、日產(chǎn)能力,式(2)中的計(jì)m2 ,氣田需要建設(shè)最大日產(chǎn)能力6 111X10* m'.算天數(shù)分別改為30和1即可。依次根據(jù)式(1).(2)計(jì)算，該氣田年度產(chǎn)能負(fù)荷因2.2測(cè)算的前提條件子為0.91,月度負(fù)荷因子在0.85~0.96之間(如表1產(chǎn)能負(fù)荷因子的測(cè)算受天然氣資源豐富程度、管所示)。表1天然氣產(chǎn)能負(fù)荷因子測(cè)算數(shù)據(jù)表年度合計(jì)/項(xiàng)目1月2月3月4月5月6月8月9月10月11月 12月10'm'月度日均需求量/7500 7000 5800 4 0003 0004000:40004000 5800 7000 7 500194101 m'儲(chǔ)庫(kù)月度日均采出量/20001500 300 -900 -1 900 -1900 -900 -1 000 -1 0003001500 2 00010' m'氣田月度日均供氣量/5500 5500 5500 4900 4 9004 9004 9005000 5000 5500 5500 5 50094氣田月度日均產(chǎn)氣量/61116111 6111 5 44445444 5444 5444 556 5556 6111 6111 6 1116l0'm’應(yīng)急備用量/275 275 275 275275271010'm'●d'氣田生產(chǎn)能力/6386 6386 6386 6 3863866 3866386 6386 6386 6386 6 386 ;13810*m'●d'月度負(fù)荷因子0.96 0,.96 0.96 0.85 0.850.850.87 0.87 0.96 0.96 0.96 0.91(下轉(zhuǎn)第55頁)第30卷第11期開發(fā)工程，55.clipse軟件能夠定量顯示每個(gè)網(wǎng)格單元剩余天然氣的參考文獻(xiàn)地質(zhì)儲(chǔ)量。以此為基礎(chǔ),尋找儲(chǔ)量動(dòng)用程度低的“甜點(diǎn)”進(jìn)行局部加密。設(shè)計(jì)14口加密井,方案預(yù)測(cè)指標(biāo)[1]楊華,金貴孝,張明祿,等.低滲透氣田開發(fā)理論與實(shí)踐見表2。從表2中可以看出:井網(wǎng)加密后,儲(chǔ)量動(dòng)用程[M].北京:石油工業(yè)出版社.2001.度提高,氣田采收率增加了4. 41%。[2]李安琪,譚中國(guó),洪鴻,等.榆林氣田南區(qū)高效開發(fā)技術(shù)探討[J].低滲透油氣田，2006.11(3).52 59.[3]王建國(guó),何順利,劉婷婷,等.榆林氣田山2段低滲砂巖儲(chǔ)層表2井網(wǎng)加密前 后開發(fā)指標(biāo)對(duì)比表測(cè)井綜合評(píng)價(jià)[J].西南石油大學(xué)學(xué)報(bào),2007,29(1):54-56.方案井?dāng)?shù)/穩(wěn)產(chǎn)期/ 穩(wěn)產(chǎn)期采出30a采出[4]李福塏.黑油和組分模型的應(yīng)用[M].北京:科學(xué)出版社，口程度1996:170-171.未加密13220, 85%52. 85%[5]莊惠農(nóng).氣裁動(dòng)態(tài)描述和試井[M].北京:石油工業(yè)出版社，加密146523. 12%57. 26%2001.[6]孫小平,徐文,黃有根,等.榆林氣田山2段氣藏描述技術(shù)及4結(jié)論應(yīng)用[J].天然氣工業(yè).2005 ,25(4):53-56.[7]張明祿.長(zhǎng)慶氣區(qū)低滲透非均質(zhì)氣藏可動(dòng)儲(chǔ)量評(píng)價(jià)技術(shù)1)常規(guī)數(shù)值模擬方法模擬非均質(zhì).非連續(xù)性氣藏[J].天然氣工業(yè),2010,30(4) :50-53.難以精細(xì)刻畫儲(chǔ)層連續(xù)特征，導(dǎo)致模型與氣田實(shí)際差[8]鐘孚勛。張永生，楊雅和.等.數(shù)值模擬技術(shù)在氣田開發(fā)中別較大。結(jié)合試井和動(dòng)態(tài)研究,引人阻流帶模型,克服的應(yīng)用研究[J].天然氣工業(yè),1995,.15(3):95-96.了以上弊端,通過與常規(guī)模型歷史擬合結(jié)果進(jìn)行對(duì)比[9]王永輝,趙金洲,李允低滲透儲(chǔ)層壓委開發(fā)的油藏?cái)?shù)值模研究,證實(shí)了阻流帶模型的可靠性。擬研究[J].石油學(xué)報(bào),2006 ,27(6):89-92.2)基于阻流帶模型精確計(jì)算了榆林南區(qū)剩余氣分(收稿日期2010-08-31 編輯韓曉渝)布,通過設(shè)計(jì)加密井，預(yù)測(cè)榆林氣田南區(qū)采收率提高4. 41%,為老氣田開發(fā)潛力挖潛提供了科學(xué)依據(jù)。(上接第52頁)3)根據(jù)以上因素和條件測(cè)算的產(chǎn)能負(fù)荷因子能夠目前國(guó)內(nèi)除了北京及周邊市場(chǎng)有儲(chǔ)氣庫(kù)以外,其指導(dǎo)氣田科學(xué)開發(fā)和保障安全平穩(wěn)供氣。余市場(chǎng)均不具備規(guī)模儲(chǔ)氣庫(kù),所以部分供氣區(qū)負(fù)荷因鄉(xiāng)考文獻(xiàn)子更低。如青海氣區(qū),地處西北高寒地區(qū),冬季峰值用氣是夏季的2.5倍左右5.6],目前外輸管道下游沒有條[1]石興春.關(guān)于天然氣產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的幾點(diǎn)思考[J].天然件建設(shè)用于調(diào)峰的地下儲(chǔ)氣庫(kù),若按照氣田科學(xué)建產(chǎn)氣工業(yè)，2009,29(1):13-16.來測(cè)算,其年負(fù)荷因子在0. 75左右(不考慮應(yīng)急備用[2]丁國(guó)生,李曉波，姜鳳光.等.“西氣東輸"二線調(diào)峰應(yīng)急問題探討[J].天然氣工業(yè).2008.28(12):92-94.能力的情況下),實(shí)際上由于氣田能力限制,年產(chǎn)能符[3]趙素平,陸家亮,馬惠芳,等.天然氣產(chǎn)能負(fù)倚因子研究[J].合因子控制在0.8~0.85,供氣高峰期只能通過部分天然氣工業(yè)，2009 ,29(5) :95-97.氣井放壓生產(chǎn)。各氣區(qū)產(chǎn)能負(fù)荷因子的差距較大,主[4] Ruairidh( Rory)Stewart.英國(guó)天然氣價(jià)格揮發(fā)式增長(zhǎng)[EB/要與供氣市場(chǎng)位置、用戶類型和儲(chǔ)備設(shè)施有關(guān)。OL].石油服務(wù)工業(yè)研究,2004. http: // 3gel. co. uk/3GCL/Datasheets/ Alt%20Energy/UK% 20Natural% 20gas. pdf.[5]美國(guó)本土48州天然氣生產(chǎn)能力[EB/OL].美國(guó)能源資料1)目前國(guó)內(nèi)供氣系統(tǒng)尚不完善,缺乏足夠的儲(chǔ)備:協(xié)會(huì),2002. http: // www. eia. doe. gov/ pub/ oil gas/ natural設(shè)施,為滿足高峰期供氣需求和突發(fā)事件,并合理開發(fā). .gas/analysis. publications/ ngcap2003/ ngcap2003. pdf.氣田,上游氣田在產(chǎn)能建設(shè)時(shí)需要留有余量,保持合理[6]陸家亮.中石油供氣能力及調(diào)峰問題研究[D].北京:中國(guó)的產(chǎn)能負(fù)荷因子。石油勘探開發(fā)研究院.2005.2)產(chǎn)能負(fù)荷因子的直接影響因素是調(diào)峰量、應(yīng)急(修改回稿日期2010-08-25 編輯韓曉渝)備用量和儲(chǔ)備調(diào)節(jié)量、,其測(cè)算的前提條件是充足的天然氣資源、管輸能力和投資。