完颜祺琪等:深层地下空间综合利用现状与发展方向
2026-06-03 11:25:00   作者:   点击:69   来源:中国石油学会

在全球能源结构加速转型与碳中和目标的驱动下,深层地下空间(通常指地表以下500m以深的油气资源富集层及地质构造层)的综合利用已成为破解能源存储瓶颈、保障国家能源安全的核心战略领域。随着新能源技术对规模化储能载体的迫切需求,深层地下空间凭借其地质稳定性、超大容积特性及环境兼容性优势,正从传统油气开采场景向多能互补的能源战略枢纽转型。中国深层地下空间利用主要涉及天然气地下存储和氢/氦/能多元存储。在地下储气库方面,前期主要聚焦常规气藏和盐穴建库,形成了265×108m3调峰能力,未来“十五五”期间(2026—2030年)新建库主要为低渗气藏(占61.3%)和复杂盐层(占6.5%),但已有技术难以满足新类型储气库建设的需求;在地下空间利用方面,盐穴储氦/氢/能在河南、江苏等地区开展论证建设;孔隙储能主要在天津、河北等地区开展前期评价;储氢尚处于机理研究阶段;储氦仍处于前期评价阶段。综上所述,中国石油勘探开发研究院地下空间利用研究所完颜祺琪主任带领团队全面梳理了国内外地下储气库和氢/能/氦多元存储产业和理论技术发展现状,提出了未来地下空间综合利用共性技术和前沿技术发展方向,谋划国内地下空间利用产业布局,为指导中国深层地下空间高质量发展,构建韧性、低碳、智慧的能源体系提供新理念和新方向。相关研究认识刊登在《石油学报》第47卷第1期。

(1)全球能源转型加速深层地下空间综合利用,天然气储气库成为调峰保供压舱石,氢/氦/压缩空气存储初具规模但仍处于初期。地下储氢以盐穴/气藏/水层为主,储氦集中于盐穴/气藏,压缩空气储能国内外多采用盐穴,油气/水层仍处于前期试验阶段。

(2)历经30年发展形成了中国复杂条件气藏/盐穴建库技术体系,奠定多元存储基础。突破地质体动态密封、多孔介质不稳定渗流理论,揭示密封弱化及多相流赋存机理;研发盐穴高效造腔、大排量钻采、三位一体监测预警技术,保障大容积腔体、高速注采及全周期安全。

(3)面向“双碳”与能源安全,聚焦跨尺度密封、高效调峰、全系统优化三大共性技术,布局低渗储层改造提产、孔隙型压缩空气设计、储氦库容损耗评价、非烃垫气效益运营四项前沿技术,注入可持续发展动能。

(4)中国深层地下空间业务呈现“东西协同、多能互补”的格局。天然气建设“六大中心”千亿立方米级基地;储氦以“产地+接收”双模联动保供;储氢采用西部地区改气藏、东部地区盐穴分布方式;压缩空气储能在华北/西南地区选择缝洞层,中东部地区主推盐穴。多元介质高效存储将大大助力油气新能源融合,并成为支撑能源韧性提升与碳中和战略目标实现的重要手段。

论文链接:http://www.syxb-cps.com.cn/CN/10.7623/syxb202601016

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