Status of Technology Development of Cavern Construction with Nitrogen Dissolution Inhibition for Deep Underground Salt Cavern Energy Storage

doi:10.12388/j.issn.1673-2677.2025.03.009

Abstract

Abstract:

In the wave of global energy transition，the innovation of energy storage technology is extremely important for ensuring stable energy supply and sustainable development. Deep underground salt caverns have become the preferred storage space for energy resources such as oil，natural gas，and hydrogen，due to their characteristic stability and containment，with extensive applications across the world and significant application results. Compared to the oil blanket method for cavern construction，cavern construction with nitrogen dissolution inhibition is safer and more efficient，environment friendly and cost effective for salt cavern energy storage facilities. This paper focuses on the cavern construction technology with nitrogen dissolution inhibition for salt cavern energy storage and presents a comparative analysis of cavern construction techniques with oil and gas blanket for dissolution inhibition. The cavern construction with nitrogen dissolution inhibition is clarified，including the wellhead workflow modification，on-site nitrogen injection process，and gas-liquid interface monitoring and control technique. It also lists and investigates application cases in both China and other countries. Based on a thorough literature review，this paper concludes the important effects of cavern construction with nitrogen dissolution inhibition on improving the construction efficiency of gas storage，reducing costs，and protecting environment. Moreover，the future development trend of this technology is explored.

Key words: deep underground energy storage, salt cavern energy storage, nitrogen dissolution inhibition, nitrogen injection process, gas-liquid interface detection

摘要：

在全球能源转型的浪潮中，能源存储技术的革新对于保障能源的稳定供应和可持续发展极为重要。深部地下盐穴因为其独特的稳定性和密闭性，成为石油、天然气、氢气等能源存储空间的首选，在全球范围内广泛应用并取得显著成效。相比于油垫法造腔，氮气阻溶造腔技术是一种安全、高效、环保、经济的盐穴储能库造腔方法。针对盐穴储能库氮气阻溶造腔技术，对比分析了油垫、气垫阻溶造腔技术特点，介绍了氮气阻溶造腔工艺技术，包括井口流程改造、现场配套注氮工艺、气液界面监测控制技术等；列举了国内外应用案例分析；在对相关文献调研的基础上，总结了该技术在提高储气库建造效率、降低成本和保护环境等方面的重要作用，并对该技术未来的发展趋势进行了展望。

关键词: 深地储能, 盐穴储能库, 氮气阻溶, 注氮工艺, 气液界面检测

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Status of Technology Development of Cavern Construction with Nitrogen Dissolution Inhibition for Deep Underground Salt Cavern Energy Storage

深地盐穴储能库氮气阻溶造腔技术发展现状

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