科技人物
他和团队将理论技术创新视为行业立于不败之地的“魂”，在中国储气库20余年艰辛发展的过程中，正是中国复杂地质条件建库理论技术体系的搭建，支撑了我国储气库工业化的建设，结束了我国“有气无库”的历史；而站在中国储气库迎来转型发展黄金机遇期的当口，他们也依然坚信——依靠理论技术创新，必将为美丽中国建设和中华民族伟大复兴夯实国家能源安全底气！
对很多普通老百姓来说，“储气库”这个词，也许并不是那么熟悉。但事实上，它与我们国家、百姓的繁荣富强、安居乐业息息相关。
我们通常所说的“储气库”，一般是指天然气地下储气库。它是将天然气重新注入地下可以保存气体的空间而形成的天然气气藏，是集季节调峰、事故应急供气、国家能源战略储备等功能于一身的能源基础性设施。储气库具有存量大、调峰范围广、使用年限长、安全系数高等特点，在极端天气、突发事件及战略储备中发挥着不可替代的作用，被誉为国家的“能源粮仓”，保障天然气安全平稳供给的“稳定压舱石”和“调节器”。
▲郑得文
作为重要战略储备，在关键时刻，储气库能够为国家提供必要的能源，维护国家的正常运转，维系国计民生。换句话说，储气库里的天然气，就是我们的底气。储气库能让我们真正做到：库中有气，心中不慌！
值得一提的是，随着时代的进步和发展，储气库的发展迎来新的历史机遇和挑战：一方面，天然气储气库的发展将向着复杂、多元、集约、高效、智能、科技、经济等方面发展；另一方面，储气库将不再局限于储存天然气，还会扩展到储氢、储氦、储碳等多种能源形式，形成地下综合能源储存体系。站在新的起点，储气库将以全新的面貌突显其在国家能源战略中的重要地位和作用，为国家“双碳”目标的实现和能源转型战略提供坚实的底气。
作为中国储气库建设的一支国家队，无论是融入储气库20余年发展的艰辛历程中，还是站在我国储气库发展的新起点上，即使面临重重困难和挑战，在中国石油勘探开发研究院储库工程首席技术专家郑得文教授和他团队成员的心里，始终充满着不屈的“底气”。这份“底气”其实源自他们对理论技术创新的坚持，也源自他们对国家能源战略的深刻洞察和理解。
立足使命，砥砺前行——推动中国地下储气库创新发展
1915年，加拿大开启了老气田改建储气库的探索工作，由此拉开了全球储气库发展的序幕。在此之后，世界储气库的发展经历了20世纪50年代以前的缓慢发展期，60—90年代的快速发展期，再到90年代后的平稳期，取得了长足的发展。根据2022年国际天然气联盟（IGU）数据统计，全球已建成702座储气库，其中北美地区占比最高，达到67%，欧盟占比21%，独联体国家占比7%。这些储气库的总工作气量达到4196.5亿立方米。
储气库主要集中在欧美等发达国家。例如美国是天然气生产和消费大国，其天然气储备规模很大，拥有近400座储气库，占全球储气库数量的60%左右，形成了气藏型、油藏型、盐穴型和水层型等多类型储气库。
根据欧美等天然气利用较为发达国家及地区多年积累的经验，地下储气库工作气量一般不能低于天然气总消费量10%的红线。这些发达国家的工作气量一般占年消费量的13%～27%，其中，主要发达国家平均达21.9%。
▲郑得文（右二）在辽河油田双6储气库现场调研
20世纪90年代，当全球的地下储气库建设运行已达半个多世纪后，我国的建设才正式开始。90年代初在环渤海开展选址探索；1997年，陕京天然气管线的建成通气，拉开了我国地下储气库建设的序幕；中国石油天然气集团有限公司（简称“中石油”）为了保障向北京地区稳定供气，开展了配套储气库相关工作，1999年建设了中国第一座长输管网配套储气库——大张坨储气库，结束了我国有气无库的历史；2007年建成中国第一座盐穴型储气库——江苏金坛储气库；2010年开始通过科技攻关，启动大规模储气库建设，储气库开启了创新发展新阶段；目前已进入快速发展黄金期。用20余年的快速建设，中国储气库跨越了世界百年的储气库建设发展历程。
虽然取得巨大进步，但事实上目前我国地下储气库工作气量与天然气总消费量占比仍然只有5%左右，储气能力存在巨大缺口，调峰保供面临严峻挑战。
“忆往昔峥嵘岁月创造荣光；看今朝肩负使命再谱新章。”作为往昔辉煌成就的见证者和铸造者，也是今朝创新征程的开拓者，以郑得文为代表的中国石油勘探开发研究院储库工程建设者对中国地下储气库的发展历程有着深刻的感悟和体会。
在中国储气库迎来迅猛发展的21世纪10年代，地下储库研究所（地下储库研究中心的前身）应运而生。它依托中国石油勘探开发研究院，是中石油唯一专门从事储气库研究的专业化团队。使命在肩，负重前行。2011年，郑得文加入地下储库研究所，在此之前，他已经分别在天然气封盖层研究和油气储量综合研究领域积累了各10年丰富的经验，为他从容带领团队成员投入国家和中石油储气库规划布局与建设，开展储气库选址评价与方案设计等工作打下了坚实的基础。
创办之初，郑得文和他的研究团队就面临一系列世界性难题。地下储气库建设看似简单，似乎找个地方把气装进去就可以了，但其实不然。储存天然气，不是随便装在瓶瓶罐罐里就行，需要油气专家们在地下找到“天生丽质”的构造自如注取天然气。开始启动大规模储气库建设以后，我国地下储气库发展面临诸多问题和挑战。国外储气库普遍构造简单、储层高渗、埋深小于1500米；而我国大陆是由多个小地台碰撞后多次隆升沉降形成，多期构造运动与陆相沉积环境导致我国建库目标构造破碎、埋藏深、非均质性强，复杂地质条件给地质评价、工程建设、装备制造和运行调控带来世界级难题，选址、设计、管控等难度大，给能源储库“建得好、注得进、存得住、采得出、管得赢”等特殊要求带来巨大挑战。
破冰的重任首当其冲，压在了中国储气库建设研究人员的头上。郑得文和他的团队参与其中，踏上了一段勇探无人区的征程。他们的目标是建立一套全新的技术标准体系，让那些曾经被认为不可能建库的目标变成可能。没有现成的库房可选，没有成熟的经验可循，更没有已知的标准可据，但他们并没有气馁，而是鼓起勇气一点点推进，这才有了中国独有经验的创造。
立足使命，砥砺前行。中国石油勘探开发研究院储库工程团队发挥技术优势和高质量决策参考引领的作用，全方位支撑起国家天然气保供安全体系的建设，为国家能源战略安全保驾护航。他们先后起草了多篇储气库政策建议，其中，《天然气对外依存度不断攀升的风险分析与建议》等上报至中办、国办，得到国家领导人批示。
自成立以来，团队为推进全国储气库库址资源筛选，作出了很多不可磨灭的贡献，包括评估全国气藏型、油藏型、盐穴型、水层型库址资源情况，完成全国范围内储气库库址资源潜力分析等；提出中长期储气库规划布局总体方案及工作建议，组织编制《加快地下储气库建设行动计划》，为保障产供储销平衡提供有力支持；组织《全国储气能力建设实施方案》《中国天然气发展报告》等多项推动行业高质量发展的重大政策；深度参与天然气产供储销体系建设、组织建立全国储气设施调度机制、参与天然气调峰保供等各项工作。
融入中国储气库大跨步的发展过程中，郑得文和他的团队发挥了创新技术引领的作用，他们牵头中石油储气库规划编制工作，有效开展了年度滚动规划及中长期规划研究与编制，为中石油储气库稳步发展发挥了重要指导作用；牵头形成了储气库选址评价、优化运行、库存分析和数据平台等系列评价技术，引领了中国复杂地质条件储气库发展方向；通过一体化数值模拟、优化注采井位、提升上限压力等关键技术创新，高效低成本增加了10亿方以上工作气量；积极组织建成了中石油储库重点实验室，牵头自主研发了多台套重大实验装备，开发了系列储气库特色实验技术，支撑了储气库基础理论研究与学科建设等。
“欲致其高，必丰其基；欲茂其末，必深其根。”正是以一系列前瞻性基础理论的研究和结合中国实际情况的大胆创新、细心论证为基础，才有了一个又一个世界上知名储气库的建造：苏4以其埋藏之深、压力之高而著称；升平作为我国第一座火山岩储气库，开启了新的篇章；永22储气库成为国内首座含硫气库；相国寺储气库以其建库压力系数之低而独树一帜；双坨子储气库则以其储层跨度之大而闻名；陕224储气库则以其储层渗透率之低而备受关注……这些储气库不仅是我国能源安全的坚实基石，也是我国工程技术进步和创新能力的生动体现，更是我国地下储气库建设者值得骄傲的智慧结晶。
创新为基，持续攻关——突破复杂地质条件储气库选址禁区
“技术创新是推动全球储气库大规模发展的源动力”，历经百余年发展，储气库的建设者们总结出了这样一条经验和启示。事实上，与简单构造、高渗储层储气库相比，中国复杂地质条件储气库单井平均调峰能力、单井平均日产气量等关键技术指标均位于前列，建成100亿立方米工作气量仅用时17年，创造了“中国速度”。想别人之不敢想，做别人之不敢做，其中技术创新的推动作用，中国储气库的建设者们有着更深刻的理解和实践。
据郑得文介绍，21世纪以来，中国石油勘探开发研究院就牵头多家“产学研用”单位组建多学科联合攻关团队，围绕选址、设计、建设和运行面临的挑战，持续开展理论技术攻关和核心装备研发，取得多项关键技术创新，创立了复杂地质条件储气库理论技术体系，打造了原创技术策源地。
在选址方面，针对我国储气库建设选址难、安全运行评估难等技术瓶颈，攻关团队突破复杂地质条件储气库选址禁区，创新了复杂地质条件储气地质体“盖层密封能力变化规律动态密封理论”，揭示了断层、盖层密封能力变化规律，实现了选址评价由静态定性到动态定量评价的根本转变，保障了建库成功率保持在高水平。这一关键技术的突破，使得我国复杂地质条件建成“存得住”的气库有了撒手锏。
在设计方面，攻关团队创建了复杂地质条件储气库高速注采渗流理论和设计方法，揭示了库容分区差异动用规律，实现了复杂储层库容参数的科学设计与高效利用。这套方法能让库容预测精度较传统方法提升20%，库容利用率由70%提高至90%以上，为复杂储层储气库能够高效“注采”扫清了“拦路虎”。
在管控手段方面，攻关团队创新了复杂地质体、井筒和地面风险识别、定位与评价方法，建立了完整性评价体系，实现了储气库地层—井筒—地面“三位一体”全三维风险实时预警与评价，支撑了储气库安全平稳运行。通俗而言，选址阶段已对储气库的断层、盖层、溢出点等进行了精细刻画，在此基础上部署了一些随时间变化、随注采活动变化的监控，如岩石形变微地震信号与定位、井筒泄漏超声波检测定位等。如果出现不同事件，可以提前检测预警，分析数据，调整储气库工作方案，从而提高储气库运行效率。这套创新技术保障了中石油已建成的20余座气藏型储气库运行至今零事故。
在工程建设技术方面，团队创新了深层低压地质条件储气库井工程关键技术，研发了复合凝胶堵漏与晶须纳米固井材料，突破了高质量建井与高速交替注采技术瓶颈。根据研究实践，晶须纳米韧性水泥浆体系抗压强度、耐温差、稳定性等指标均优于国外同类产品，在相国寺储气库固井质量100%合格。复合凝胶堵漏材料用于储气库超低压地层随钻和承压堵漏，一次成功率由30%提升至80%以上。
团队研制的地面高压大流量注采核心装备与技术，实现了国产化，形成了储气库地面工艺技术及标准化体系，大大降低了建库成本，扭转了核心装备全部靠进口的历史。
——创新了层状盐岩提高造腔速度与空间动用技术，形成盐穴优快建库配套技术，低成本快速提高造腔速度与空间动用效率；
——初步建立储气库数字孪生调峰优化与决策技术研究，提升储气库管理水平与运行效益，为智能优化决策提供关键技术支撑；
…………
2017年是郑得文及其团队的重大成果丰收年，他作为主要牵头人，总结了20年来储气库重大关键技术创新成果，获得了中国石油天然气集团有限公司科学技术进步奖特等奖。
▲中国石油勘探开发研究院储气库研发团队
中石油储气库联合攻关团队经过20余年坚持攻关，持续创新，不仅成功解决了多项世界级难题，还突破了复杂断块选库禁区，取得一系列前所未有的重大关键技术突破，让我国地下储气库选址建库水平达到了国际领先。
承前启后，迎接挑战——肩负新使命迈向新征程
郑得文是千千万万中国储气库建设者的一个缩影。
40多年前，当他还是一名面临职业选择的学子的时候，在吉林油田的热土上，他见证了能源行业工作者的辛勤与坚韧，被他们身上吃苦耐劳、无私奉献的精神所深深吸引，从此情系能源，唯愿自己也能为祖国能源事业贡献一份力量。
“干一件事，就要长期坚持不懈地干下去。”郑得文就是这么坚守着的，也正是这种韧劲，伴随他走过春夏秋冬。这一路走来，吃过苦，更多的是满满的快乐和成就感。他一路见证了团队早年从8人小团体起步，逐步壮大到60多人的研究所，之后成为地下储库研究中心。一批批青年才俊成长起来，让中国储气库事业焕发勃勃生机。
“如果说，融入中国储气库发展历程中有什么最大的感悟，那就是得益于一批又一批储气库人甘坐冷板凳的坚守，这才有了我们这份事业从鲜为人知到逐渐‘火热’被人重视的局面。”郑得文感慨地说。
伴随着中国储气库事业的壮大，参与的人员越来越多，团队分支也越来越多，工作内容无论是重叠还是各有分工，只要走入任何一个储气库群体，你都会发现，他们当中的任何一个人都在强调团队的贡献。这让记者深刻地感受到，在这个群体，重视集体的力量是传统，更是生生不息的传承。
“在中国储气库事业走过的辉煌历程中，我们感谢国家层面的大力支持，铭记每一位领路人的远见卓识，致敬每一位技术带头人的辛勤耕耘。60、70后的实干家们，用智慧和汗水铸就了今日的成就。如今我们满怀希望，将接力棒传递给80、90后，共同续写储气库事业的辉煌篇章。”自始至终，郑得文都将自己放置在中国储气库事业一分子的位置上去感悟、去总结。作为“实干家”里的一员，他的身后，一批又一批骨干已经成长起来，在各自的领域里绽放异彩，而他也乐意一如既往地适时成为他们背后强力的支撑者、方向的引领者、友善的知心人。
“理论技术创新是行业立于不败之地的‘魂’”，郑得文身边的同事都知道，他对理论技术创新尤为重视。十多年来，正是依靠理论技术创新，中国储气库的建设者们摘取了一个又一个创新果实，推动了中国储气库的创新发展。如今，当中国储气库迎来多元化发展，向数字化、智能化转型的当口，面对储气库建设的新使命、新任务，中国储气库的建设者们也早已经做好了迎接新一轮挑战和任务的准备。
“中国复杂地质条件气藏型建库技术国际领先，但油藏、水层、矿坑等新类型建库技术处于探索阶段，数智化储气库建设处于初级阶段；碳埋存技术研究起步较晚，大规模高速注入与长期监测体系不健全。储氢方面，目前我们已初步形成盐腔储氢密封性稳定性评价及库容参数设计方法，但气藏和水层库储氢密封、理化反应、管材腐蚀、泄漏检测等技术尚需系统研究攻关；压缩空气储能方面，目前初步建立了盐穴压缩空气储能选址与设计技术、非补燃储能配套工艺，转换效率达60%，但尚未建立油气藏、水层选址评价标准及建库工艺体系，缺乏储能提效协同等配套技术；二氧化碳埋存方面，目前初步建立了储碳库选址评价方法与地质封存潜力评价技术，但二氧化碳赋存空间探测及埋存量精确评价技术尚不成熟，复杂组分二氧化碳－地层水理化渗流机理有待深化研究，超大时空尺度二氧化碳封存监测及预警技术处于起步阶段……”细数起工作来，郑得文总能滔滔不绝、思路清晰。
虽然困难重重，但中国储气库的建设者们依然不惧挑战，而他们手中掌握的“利器”依然是理论技术创新。
特约通讯员 严增民
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