本發(fā)明屬于能源儲(chǔ)存，具體涉及一種鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)注采速率確定方法、裝置及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、雙碳目標(biāo)下，天然氣的封存和利用成為了研究熱點(diǎn)，天然氣捕集、利用與封存是一項(xiàng)具有大規(guī)模co2減排潛力的新興技術(shù),對(duì)全球中長(zhǎng)期應(yīng)對(duì)氣候變化和推進(jìn)國(guó)內(nèi)綠色、循環(huán)、低碳發(fā)展具有重要意義。在ccus技術(shù)的捕集、運(yùn)輸、利用和封存環(huán)節(jié)中，將捕集的co2與大氣隔絕,并進(jìn)行長(zhǎng)期封存是這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵。鹽巖具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，滲透率低，所以鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)除了儲(chǔ)存天然氣外，還可以儲(chǔ)存其他氣體。將天然氣儲(chǔ)存在地下鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)中，可以減少空氣中天然氣的含量，發(fā)揮地下儲(chǔ)氣庫(kù)在能源領(lǐng)域的作用，支持碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)的早日實(shí)現(xiàn)。地下鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)包括地面注天然氣設(shè)施，井筒和腔體三部分，天然氣儲(chǔ)存在腔體內(nèi)，為了減小儲(chǔ)氣成本，需在鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)允許的最大壓力和最小壓力區(qū)間內(nèi)封存盡可能多的天然氣。鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)的深度較深，鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)的注采速率過大會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)氣庫(kù)鹽腔內(nèi)溫度壓力變化過快，從而導(dǎo)致鹽腔內(nèi)天然氣處于超臨界狀態(tài)，超臨界狀態(tài)下的天然氣會(huì)導(dǎo)致腔體內(nèi)部空間的溫度和壓力不均勻分布，從而對(duì)鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)的穩(wěn)定性產(chǎn)生負(fù)面影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)注采速率確定方法、裝置及電子設(shè)備，用以解決鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)的注采氣速率過大導(dǎo)致鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)的穩(wěn)定性差的問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)注采速率確定方法，包括以下步驟：

3、1)建立鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)的物理模型，根據(jù)物理模型推導(dǎo)儲(chǔ)氣庫(kù)的實(shí)時(shí)溫度和實(shí)時(shí)壓力；所述的物理模型用于模擬不同注/采氣邊界條件下鹽穴腔體內(nèi)溫度和壓力的分布及鹽穴腔體內(nèi)的實(shí)時(shí)平均溫度和實(shí)時(shí)平均壓力；

4、2)根據(jù)鹽穴腔體內(nèi)的實(shí)時(shí)平均溫度和實(shí)時(shí)平均壓力，結(jié)合天然氣物性參數(shù)推導(dǎo)儲(chǔ)氣庫(kù)可注天然氣量和可采天然氣量；

5、3)根據(jù)鹽穴腔體的可注天然氣量設(shè)置不同的注氣邊界條件，并基于所述的物理模型模擬不同注氣邊界條件下鹽穴腔體內(nèi)溫度和壓力的分布，進(jìn)而分析出不同注氣邊界條件下儲(chǔ)氣庫(kù)圍巖的穩(wěn)定性并確定能夠保障圍巖穩(wěn)定性的注氣邊界條件；和/或根據(jù)鹽穴腔體的可采天然氣量設(shè)置不同的采氣邊界條件，并基于所述的物理模型模擬不同采氣邊界條件下鹽穴腔體內(nèi)溫度和壓力的分布，進(jìn)而分析出不同采氣邊界條件下儲(chǔ)氣庫(kù)圍巖的穩(wěn)定性，并確定能夠保障圍巖穩(wěn)定性的采氣邊界條件；

6、4)根據(jù)能夠保障圍巖穩(wěn)定性的注氣邊界條件確定注氣速率，和/或根據(jù)能夠保障圍巖穩(wěn)定性的采氣邊界條件確定采氣速率。

7、其有益效果為：本發(fā)明方法通過建立鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)的物理模型，可以快速準(zhǔn)確的模擬計(jì)算出不同注/采氣邊界條件下鹽穴腔體內(nèi)溫度和壓力的分布，進(jìn)而分析出圍巖的穩(wěn)定性并確定出能夠保障圍巖穩(wěn)定性的儲(chǔ)氣庫(kù)注采氣邊界條件，根據(jù)注采氣邊界條件確定出注采速率，采用本發(fā)明的方法可以避免注采速率過大導(dǎo)致鹽穴腔體內(nèi)的氣體處于超臨界狀態(tài)，使得儲(chǔ)氣庫(kù)內(nèi)部空間的溫度分布和壓力分布均勻，從而保障鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)的穩(wěn)定性和可靠性。

8、優(yōu)選地，建立鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)的物理模型的方法包括以下步驟：

9、獲取井筒參數(shù)、鹽穴腔體參數(shù)及儲(chǔ)氣庫(kù)運(yùn)行參數(shù)；

10、根據(jù)氣體數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算出天然氣在預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間和壓力區(qū)間內(nèi)的物性參數(shù)；

11、基于巖腔的熱力耦合模型，根據(jù)井筒參數(shù)、鹽穴腔體參數(shù)、儲(chǔ)氣庫(kù)運(yùn)行參數(shù)以及所述的物性參數(shù)建立鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)的物理模型。

12、優(yōu)選地，所述的井筒參數(shù)包括完井管柱外徑、完井管柱壁厚、完井管柱內(nèi)徑、完井管柱底部下深、注采氣管柱外徑、注采氣管柱壁厚、注采氣管柱內(nèi)徑和注采氣管柱底部下深；所述的鹽穴腔體參數(shù)包括鹽穴形狀、鹽穴總體積、鹽穴頂部埋深、鹽穴底部埋深。

13、其有益效果為：通過這些井筒參數(shù)和鹽穴腔體參數(shù)，可準(zhǔn)確地構(gòu)建出鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)的物理模型，從而進(jìn)一步提高計(jì)算出的儲(chǔ)氣庫(kù)的實(shí)時(shí)溫度和實(shí)時(shí)壓力的準(zhǔn)確性。

14、優(yōu)選地，所述的鹽穴腔體參數(shù)通過聲納測(cè)腔數(shù)據(jù)推導(dǎo)出。

15、優(yōu)選地，所述的聲納測(cè)腔數(shù)據(jù)包括測(cè)點(diǎn)、井深、橫截面半徑、橫截面面積、深度范圍、分段體積和累積體積。

16、優(yōu)選地，所述的物性參數(shù)包括壓縮因子、密度、導(dǎo)熱系數(shù)、定壓熱容以及黏度。

17、優(yōu)選地，推導(dǎo)儲(chǔ)氣庫(kù)可注天然氣量的方法包括以下步驟：

18、根據(jù)鹽穴腔體內(nèi)實(shí)時(shí)的溫度和壓力，結(jié)合真實(shí)氣體狀態(tài)方程計(jì)算儲(chǔ)氣庫(kù)可注天然氣量gr；

19、根據(jù)鹽穴腔體最大運(yùn)行壓力和最大運(yùn)行溫度，結(jié)合真實(shí)氣體狀態(tài)方程，計(jì)算鹽穴腔體最大儲(chǔ)氣量gmax；

20、根據(jù)鹽穴腔體最小運(yùn)行壓力和最小運(yùn)行溫度，結(jié)合真實(shí)氣體狀態(tài)方程，計(jì)算鹽穴腔體最小儲(chǔ)氣量gmin；

21、根據(jù)鹽穴腔體實(shí)時(shí)儲(chǔ)氣量、鹽穴腔體最大儲(chǔ)氣量和鹽穴腔體最小儲(chǔ)氣量計(jì)算出鹽穴腔體可注天然氣量和可采天然氣量。

22、其有益效果為：通過計(jì)算可注天然氣量和可采天然氣量，便于確定注氣邊界條件和采氣邊界條件。

23、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)注采速率確定裝置，包括：

24、儲(chǔ)氣庫(kù)溫度和壓力分析模塊，用于建立鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)的物理模型，并根據(jù)物理模型推導(dǎo)鹽穴腔體內(nèi)溫度和壓力的分布及鹽穴腔體內(nèi)的實(shí)時(shí)平均溫度和實(shí)時(shí)平均壓力；

25、儲(chǔ)氣庫(kù)注采量分析模塊，用于根據(jù)儲(chǔ)氣庫(kù)的實(shí)時(shí)溫度和壓力，推導(dǎo)儲(chǔ)氣庫(kù)可注天然氣量和可采天然氣量；

26、鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)儲(chǔ)氣量注采邊界條件分析模塊，用于根據(jù)鹽穴腔體的可注天然氣量設(shè)置不同的注氣邊界條件，并基于所述的物理模型模擬不同注氣邊界條件下鹽穴腔體內(nèi)溫度和壓力的分布，進(jìn)而分析出不同注氣邊界條件下儲(chǔ)氣庫(kù)圍巖的穩(wěn)定性并確定保障圍巖穩(wěn)定性的注氣邊界條件；和/或根據(jù)鹽穴腔體的可采天然氣量設(shè)置不同的采氣邊界條件，并基于所述的物理模型模擬不同采氣邊界條件下鹽穴腔體內(nèi)溫度和壓力的分布，進(jìn)而分析出不同采氣邊界條件下儲(chǔ)氣庫(kù)圍巖的穩(wěn)定性，并確定保障圍巖穩(wěn)定性的采氣邊界條件；

27、鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)注采速率確定模塊，用于根據(jù)能夠保障圍巖穩(wěn)定性的注氣邊界條件確定注氣速率，和/或根據(jù)能夠保障圍巖穩(wěn)定性的采氣邊界條件確定采氣速率。

28、其有益效果為：采用本發(fā)明的裝置可以建立鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)的物理模型，從而快速準(zhǔn)確的模擬計(jì)算出不同注/采氣邊界條件下鹽穴腔體內(nèi)溫度和壓力的分布，分析出圍巖的穩(wěn)定性進(jìn)而確定出能夠保障圍巖穩(wěn)定性的儲(chǔ)氣庫(kù)注采邊界條件，根據(jù)注采邊界條件確定注采速率，避免儲(chǔ)氣庫(kù)內(nèi)天然氣處于超臨界狀態(tài)，從而保障鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)的穩(wěn)定性和可靠性。

29、優(yōu)選地，所述的儲(chǔ)氣庫(kù)溫度和壓力分析模塊建立鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)的物理模型的方法包括以下步驟：

30、獲取井筒參數(shù)、鹽穴腔體參數(shù)及儲(chǔ)氣庫(kù)運(yùn)行參數(shù)；

31、根據(jù)氣體數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算出天然氣在預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間和壓力區(qū)間內(nèi)的物性參數(shù)；

32、基于巖腔的熱力耦合模型，根據(jù)井筒參數(shù)、鹽穴腔體參數(shù)、儲(chǔ)氣庫(kù)運(yùn)行參數(shù)以及所述的物性參數(shù)建立鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)的物理模型。

33、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)注采速率確定方法。