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当期目录

    2026年 第48卷 第4期    刊出日期:2026-08-10
    上一期   
    油藏型储气库建库技术专刊
    序言
    2026, 48(4):  0-0. 
    摘要 ( 15 )   HTML ( 2)   PDF (661KB) ( 16 )  
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    油藏型储气库关键技术进展及攻关方向
    余成林, 刘伟, 商琳, 郑家朋, 高广亮, 何海燕, 李春
    2026, 48(4):  1-10.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2025.12.14.02
    摘要 ( 30 )   HTML ( 2)   PDF (2589KB) ( 26 )  
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    欠饱和油藏无原生气顶,存在多相流体、组分交换等现象,目前面临气液交互驱机理不清、指标设计精度偏低等关键难题。针对油藏型储气库气液交互驱、流体物性周期变化等特殊性,提出了建库关键理论技术难题,总结了近年来的关键进展并提出了未来攻关方向。研究表明,油藏建库面临气液交互排驱扩容机理与相传质作用机制的关键科学问题,以及次生气顶形成与控制、建库指标设计、高效排液扩容等技术问题;提出了水驱效率、波及效率等特殊库址筛选指标;模拟实验揭示交互驱液效率、驱油效率较单一气驱分别提高10.3和12.5个百分点,考虑相传质因素下有效库容量增加17.8%;油藏型储气库未来将围绕空间动用机理与相作用机制、建库参数设计以及次生气顶形成控制等方面深化理论技术攻关。研究成果为科学指导油藏建库设计、储气调峰和原油提采双赢奠定了基础。
    油藏改建储气库次生气顶形成条件及影响因素研究
    马晓丽, 李聪, 蒋明洁, 顾潇, 辛春彦, 田中敬
    2026, 48(4):  11-22.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2025.12.15.01
    摘要 ( 19 )   HTML ( 2)   PDF (1500KB) ( 19 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    随着中国能源结构转型与天然气消费需求增长,油气协同开发成为重要发展方向。老油藏改建储气库可盘活油田资产、提升区域调峰储气能力,具有重要意义。油藏建库过程中,次生气顶的形成与运移是储气库协同提采、排液扩容及后期形成高速注采能力的关键,是影响储气库高效达容的核心难题。探究了次生气顶形成条件与运移规律,为气驱扩容方案提供理论支撑。综合物理模拟、数值模拟及油藏工程方法,分析含气饱和度、地层压力变化,确定次生气顶形成临界条件,揭示注采井网、地层倾角、储层非均质性等因素对气顶发育运移的影响机理。结果表明,井网形式与地层倾角是次生气顶稳定的主控因素,储层强非均质性会抑制气顶均匀扩展。研究成果明确了气顶演化关键控制参数,为优化注采制度提供依据,对油气协同开发与储气库高效建设具有理论及工程指导意义。
    储气库动态密封性多尺度地质力学研究
    王淼, 商琳, 王九理, 王力那, 李超锋, 段彬
    2026, 48(4):  23-34.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2025.12.02.03
    摘要 ( 17 )   HTML ( 0)   PDF (7413KB) ( 20 )  
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    复杂断块油藏改建储气库面临两大核心难题:一是交变载荷下动态密封性不确定,二是其极限承压能力难以精准评价。为有效指导复杂断块油田改建储气库运行上限压力设计,同时保障储气库安全高效运行,通过建立多尺度地质力学模型进行模拟,以南堡1号储气库为例,在单库地质力学模型基础上,首次建立多库联动大尺度地应力模型,模拟不同孔隙压力下四维应力场分布,分析断层和盖层的应力变化和稳定性,在传统地质力学模型基础上,构建了多库联动的应力干扰效应量化表征方法,揭示了多储气库协同注采对区域应力场的叠加影响机制,提出了基于多维度多指标评价地质体完整性,实现了盖层拉张破坏、剪切破坏与断层滑移的量化评价,进而部署全系统监测体系。结果表明:馆陶组盖层在储气库运行过程中产生的地层形变量小; F2控藏断层在储气库前期运行没有断层活化风险;模拟断层滑移激活临界压力是34.5 MPa,储气库地质体完整性存在失稳风险。由不同尺度模型得到的盖层拉张破坏、盖层剪切破坏和断层滑移激活临界压力综合确定运行上限压力为27.2 MPa,研究成果精细定量化评估了储气库在动态应力场影响下的运行安全,科学指导运行上限压力和监测体系优化设计。
    南堡1-5油藏改建储气库断层承压能力评价
    吴海涛, 马晓丽, 刘满仓, 徐淑娟, 李业会, 邱小松
    2026, 48(4):  35-44.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2025.12.15.03
    摘要 ( 17 )   HTML ( 1)   PDF (11589KB) ( 24 )  
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    复杂断块油藏改建储气库的核心运行风险,是多周期高低压往复注采工况下的断层密封失效,因此,储气库断层承压能力的定量评价,是保障储气库全生命周期安全运行的核心前提。依托南堡1-5油藏的地震、钻井及生产动态资料,开展了断层分级分期评价,通过油气藏开发与储气库注采全生命周期的四维地质力学模拟,实现了断层安全承压能力的定量表征。研究结果表明:研究区F1、F2、F3、F4、F5、F6断层断距普遍较大,储气层与致密层对接,封闭性良好;上述断层将南堡1-5油藏分割为南堡1-7、南堡105X1、南堡1-5X1090、南堡105X5等4个断块,各断块的薄弱环节分别为F2(南堡1-7)、F2(南堡105X1)、F5、F6边界断层,对应断块的安全承压能力分别为27.4、28.9、28.9、27.5 MPa。研究成果不仅为南堡1-5油藏改建储气库上限运行压力的科学设计提供了核心依据,也可为在役储气库上限运行压力的优化设计提供技术参考,助力提升储气库运行效益。
    不同岩性中深层储气库储、盖层岩石力学特征研究
    段彬, 吴海涛, 韩东亮, 赵耀, 王淼, 张子玉
    2026, 48(4):  45-58.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2025.12.02.04
    摘要 ( 23 )   HTML ( 0)   PDF (4164KB) ( 22 )  
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    为研究不同中深层储气库储、盖层岩石力学特性差异,选取P、M、X、S等4座储气库的泥岩、页岩、砂岩及白云岩岩样,开展单轴、三轴及疲劳压缩实验。结果表明: 1) X储气库页岩强度与抗变形能力弱于P储气库泥岩; X储气库白云岩抗压强度和弹性模量显著高于砂岩,可达砂岩的2倍以上;砂岩埋深越大,强度与抗变形能力越强;围压对白云岩强度增幅最大。2)埋深增加及孔隙度、渗透率降低可显著提升岩石强度,弹性模量与抗压强度呈正相关。3)疲劳实验显示,深层P储气库泥岩经1 000次注采后强度仅降10%,中层S储气库泥岩强度波动达20%,深层盖层更适应高压交变载荷。4)微观分析表明,白云岩晶间致密胶结赋予其高强度,砂岩多孔弱胶结导致力学性能较差。研究为储气库长期安全运行提供实验依据。
    储层层间非均质性对油藏改建储气库影响实验研究
    张国辉, 辛春彦, 汤勇, 徐德月, 袁晨刚, 居亚娟
    2026, 48(4):  59-70.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2025.12.08.01
    摘要 ( 17 )   HTML ( 0)   PDF (1859KB) ( 10 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    南堡1-5区块层间非均质性强,在改建储气库过程中,层间非均质性对驱动机理和库容形成具有重要影响。采用该区块天然岩芯及二维平板填砂胶结模型,开展双管并联长岩芯和二维模型气驱实验,研究层间非均质性对提高采收率协同建库的影响。结果表明:双管长岩芯和二维模型气驱及循环注采均降低了低渗岩芯的动用下限,提高了低渗岩芯驱油效率,缩小了高、低渗岩芯驱油效率和波及效率差异,有效缓解层间矛盾;气驱阶段是主要的产油和建库阶段,贡献了59%的采收率和72%的气体波及效率,该阶段以气顶驱动、重力分异及原油溶胀降黏驱油机理为主。非均质多层油藏建库应采用缓慢气驱策略,延长气驱时间,充分发挥气顶和重力驱替作用,以提高最终采收率和库容空间,为同类油藏储气库建设提高采收率研究提供了实验指导。
    南堡1-5弱挥发性油藏协同建库多轮次注采相态特征研究
    高广亮, 马晓丽, 顾潇, 蒋明洁, 李丹, 李春
    2026, 48(4):  71-80.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2025.12.23.01
    摘要 ( 14 )   HTML ( 0)   PDF (1984KB) ( 15 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    相较于传统枯竭气藏建库,弱挥发性油藏协同建库多轮次注采过程中流体组分迁移与相态变化更复杂。为揭示其多轮次注采相平衡演化规律,以南堡1-5弱挥发性油藏为对象,建立多轮次注采相平衡测试实验流程和理论模拟模型,开展采出与剩余流体组分、相态、饱和度及采出程度变化规律研究。结果表明,周期注采5轮次后原油饱和度降低2.4%,利于气体储集空间增加;采出气甲烷含量由93.8%升至95.3%,CO2及C2+组分逐渐降低,注入气抽提作用减弱;剩余油C7+摩尔分数提高9.2%,上、下限压力下溶解气油比分别由185、88 m3/m3降至78、35 m3/m3,体积系数由1.57、1.32降至1.24、1.16,逐渐重质化。研究明确了组分迁移、相态演化与空间扩展的相互关系,可为同类油藏协同建库不同轮次政策优化提供依据。
    PG2储气库地质气藏工程方案研究
    商琳, 何海燕, 高广亮, 孙彦春, 王淼, 李聪
    2026, 48(4):  81-93.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2026.02.09.01
    摘要 ( 15 )   HTML ( 0)   PDF (3758KB) ( 13 )  
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    油藏型储气库协同天然气驱油一体化建设是近年来兴起的重要方向,其通过重力分异、混相驱替及萃取抽提等作用,可在有效提高原油采收率的同时,形成大规模季节性调峰能力。以冀东油田PG2储气库为例,系统开展建库地质条件评价、盖层及断层密封性分析、储气库注采能力设计与库容参数优化等研究,论证该类油藏改建储气库的可行性。研究结果表明,目标区块储层厚度大、物性较好、流体性质优良,区域盖层发育稳定和封闭能力强,综合评价地质体动态密封承压上限达44.9 MPa,具备良好的建库地质基础;方案最终工作气量可达9.0×108 m3以上,日调峰能力达到近0.1×108 m3,预计提高原油采收率约20个百分点(较水驱开发),证实块状挥发性油藏改建储气库技术可行、经济有效,形成的相关技术方法可为同类油藏协同提高采收率与储气调峰提供重要借鉴。
    冀东X油藏型储气库建库及提高原油采收率方案优化研究
    何海燕, 刘伟, 乔宇, 罗豫龙, 田新民, 田中敬
    2026, 48(4):  94-112.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2025.12.23.02
    摘要 ( 15 )   HTML ( 0)   PDF (3525KB) ( 18 )  
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    中国气藏型储气库类型单一,油藏改建型尚处于起步阶段。针对注水开发后油藏流体分布复杂、协同建库技术政策不明的难题,以冀东油田X油藏为对象,开展协同提采扩容优化研究。综合地质精细刻画、单井注采能力评价及井网优选技术,建立数值模拟模型,量化分析了全时率排液、转面积驱时机及分阶段提压对库容动用与采收率的影响。研究结果如下:一是全时率排液较常规模式可显著提升采液速度与工作气量;二是最优转面积驱时机为气驱前缘抵达构造底部,能有效规避气窜并加速工作气形成;三是提出“分批逐级提压”策略,确定首次提压节点为单一气驱转面积驱时,可实现库容与排液量同步增长。模拟预测显示,采用“全时率排液+提压”模式,至2034—2035年可形成设计工作气量10.52×108 m3,实现储集空间与提采扩容最大化。该成果为同类油藏型储气库实现“少井高产、高效建库”提供了关键技术依据。
    油藏型储气库气举排液工程技术研究
    骆洪梅, 张锋刚, 马艳, 万文瑾, 巨颖娇, 胡彩云
    2026, 48(4):  113-120.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2026.05.06.01
    摘要 ( 14 )   HTML ( 0)   PDF (8206KB) ( 13 )  
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    枯竭水淹油气藏是中国地下储气库主力建库载体,此类储气库普遍存在残余地层水体规模大、储层层间非均质性强、长期多轮注采引发储层孔隙堵塞等工程难题,制约了储气库库容动用效率与快速达产稳产能力。通过对渤海湾冀东油田浅海区块排液技术的难点分析,提出了一套油气藏储气库高效气举排液工程技术,设计了两级气密封分层注采气举排液工艺和老井大排量排液工艺系列,研制了配套工具。该项成果在南堡N储气库规模化现场应用成效突出,实现累计地层排液68.70×104 t,有效动用了剩余密闭气空间,新增了有效库容量。研究成果可为渤海湾盆地复杂水淹老旧油气藏储气库改造提供工程范例,也为中国同类型枯竭水侵油气藏排液降压、精准扩容、快速达产提供重要的技术参考与实践经验。
    油藏型储气库多周期注采气能力设计方法
    杨智斌, 巨颖娇, 王杨, 李聪, 胡彩云, 李春
    2026, 48(4):  121-133.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2025.12.15.04
    摘要 ( 13 )   HTML ( 0)   PDF (1346KB) ( 12 )  
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    针对油藏型储气库扩容达产过程中储层含气饱和度动态演化导致气井产能预测精度不足的难题,提出一种基于等效渗流理论与多相渗流动态耦合的气井动态产能设计方法。区别于传统气藏型储气库依赖产能测试数据的局限性,本方法构建了储层岩芯地面低围压气相绝对渗透率与地层高围压束缚水状态下油相有效渗透率的转换模型,结合气油相对渗透率曲线,建立含气饱和度气相有效渗透率动态映射关系。在此基础上,通过节点分析法量化注采周期内次生气顶区域储层含气饱和度对气相渗流能力的影响,建立二项式动态产能预测方程。研究表明,该方法突破现有技术对采气动态数据的依赖,实现从地面渗透率参数到地层多相渗流条件的有效转换,首次揭示气库运行过程中含气饱和度变化对气井产能的非线性影响规律。相较于传统稳态预测方法,动态预测结果显示单井产能波动幅度可达稳态值的1.5~4.0倍,验证了动态模型的必要性。研究成果为油藏型储气库的井型优选、井网优化及多周期注采参数动态调控提供了关键理论支撑,填补了油藏型储气库气井动态产能预测方法的技术空白,对提升储气库调峰能力与工程经济性具有重要意义。
    储气库疑难侧钻老井裸眼封堵处置关键技术
    王金忠, 胡一鸣, 郑智峰, 车阳, 晋新伟, 万文瑾, 乔宇
    2026, 48(4):  134-144.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2025.12.02.06
    摘要 ( 11 )   HTML ( 0)   PDF (1494KB) ( 9 )  
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    老井封堵是枯竭油气藏改建地下储气库的核心工作之一,封堵质量直接决定了储气库运行安全。其中,含侧钻裸眼结构的老井因工艺复杂、施工难度突出,面临侧钻井眼寻探难、裸眼井壁稳定性差、封堵质量难保障等工程卡点,成为老井封堵工程的重难点。为此,通过优选直接重入裸眼连通方式与By-pass轨道设计,构建基于无源磁导向轨迹控制与裸眼跟踪一体化方案,井眼轨迹控制精度提升厘米级,同时集成防塌润滑钻井液体系与复杂井筒高效固井技术,形成侧钻老井裸眼封堵关键技术方案。该技术已在冀东油田储气库7口不同井况的多井眼老井中得到规模化应用:侧钻裸眼均顺利完成重入封井目标,裸眼段固井质量合格率95%,施工周期较设计缩短30 d,满足疑难老井封堵优快处置需求。此项技术为储气库侧钻老井处置提供了成熟的技术手段,也为中国同类疑难井封堵工程提供可借鉴的实践经验。
    堡古2储气库硬脆性泥岩水解劣化与井壁稳定研究
    周岩, 宋巍, 吴艳, 王金忠, 胡勇科, 杨燕, 潘俊英
    2026, 48(4):  145-156.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2026.03.12.02
    摘要 ( 9 )   HTML ( 0)   PDF (3810KB) ( 14 )  
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    针对堡古2储气库东三段硬脆性泥岩钻进过程中井壁失稳频发的难题,基于岩石力学尺度效应理论,开展了完整与破碎泥岩在钻井液浸泡下的力学劣化对比实验,揭示了裂缝-流体耦合损伤机理,并建立了考虑渗流损伤时效性的井壁坍塌预测模型。研究表明: 1)该类泥岩微裂缝发育,裂缝网络将单一水化扩散转变为水化-渗流强耦合损伤; 2)岩体劣化存在明显的尺度效应与非线性时效特征,浸泡初期(0~4 d)破碎岩样的强度衰减速率达到完整岩样的1.54倍; 3)建立了考虑裂缝渗流损伤时效性的井壁坍塌压力预测模型。计算结果显示,9.5 in.井眼的临界坍塌密度在第2天即突破安全警戒线,相较于8.5 in.常规井眼约12 d的稳定期,安全作业窗口期被缩短了80%以上。提出了微米级刚性封堵+成膜剂的协同防塌对策及48 h快速钻完井作业建议,为储气库复杂井段安全钻井提供了理论依据。
    储气库复杂井筒处置技术研究及应用
    王玲玲, 杨彧, 王芳, 陈雷, 马艳, 邱贻旺, 魏建华
    2026, 48(4):  157-167.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2025.12.16.01
    摘要 ( 9 )   HTML ( 0)   PDF (8893KB) ( 25 )  
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    储气库是天然气调峰保供与能源安全保障的核心基础设施。针对油藏改建储气库过程中普遍存在的套管变形损坏、落物卡阻、盖层固井质量不达标、储层封堵可靠性不足等复杂井筒问题,开展井筒处置关键技术与配套工具研究,构建深斜井长落鱼电泵打捞、膨胀管套磨铣处置、长井段套管高效段铣3大技术体系。通过专用打捞工具优化设计、打捞管串科学组配、鱼顶形态精准分析形成一体化处置方案;高效分瓣领眼磨鞋采用多流道循环结构与合理切削锥度,显著提升深斜井打通道作业安全性;六刀翼段铣器与扩眼工艺协同作业,通过刀片几何参数与排列方式优化,有效提高段铣效率与切削质量。现场应用表明,2020—2025年该技术体系在冀东油田储气库成功处置复杂井8口,施工成功率100%,平均作业周期缩短32%,卡钻风险降低90%以上,施工成本降低28%,实现复杂井筒安全、高效、低成本处置,为同类油藏改建储气库老井处置提供技术支撑与工程借鉴。
    油气藏型储气库深斜井注采管柱振动失效分析
    王芳, 王金忠, 许晶晶, 张锋刚, 马艳
    2026, 48(4):  168-180.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2026.03.12.03
    摘要 ( 9 )   HTML ( 0)   PDF (3310KB) ( 16 )  
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    针对油气藏型储气库深斜井注采管柱在交变温压载荷与大排量注采工况下易发生振动失稳、强度失效的问题,以冀东N储气库深斜井为研究对象,建立流固耦合有限元模型,分析管柱振动响应规律及注采气量、井深及管柱外径等对受力与变形的影响,明确振动失效敏感因素并提出安全控制策略。结果表明,注采管柱振动分为0~6 s非稳态波动与7~15 s稳态振荡两个阶段,开井初期水锤效应导致应力骤升,最大Mises应力达886.45 MPa,存在屈曲失效风险;井口应力幅值最大,井中部横向振动最显著,且横向振动远强于纵向振动;注气量增加显著提升管柱应力水平,外径101.60 mm管柱在注气量83×104 m3/d时,振动初期应力超过屈服强度;增大管柱外径会提高初期应力波动幅度,但可抑制横向振动增幅。基于“注气量管径”耦合关系,提出优化注采气量、重点监测注气初期应力突变与井中振动幅值的安全控制策略,研究结果可为储气库深斜井注采管柱安全运行提供技术支撑。
    储气库海管陆对海定向钻回拖关键技术研究
    郝大勇, 张凌轩, 张涛, 毛庆喆, 张国兴, 范家僖
    2026, 48(4):  181-187.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2026.05.11.01
    摘要 ( 13 )   HTML ( 0)   PDF (4422KB) ( 9 )  
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    针对滩浅海海上储气库注采集输海底管线登陆存在水深受限、立管安全性差的工程难题,开展了陆对海定向钻管道回拖关键控制技术研究。研究依据管道预制与牵引设备布置方式划分为3种回拖作业模式,结合现场条件优选施工方案,创新构建4段式回拖管道总长度计算模型,明确各分段长度计算依据;基于GB/T 50423与NEN 3650标准,综合考虑陆上、钻孔与海床多维度阻力,推导出3段式回拖力计算公式。结果表明,陆侧整体预制+海上锚系驳船钻机牵引为最优作业方案,结合工程参数验算,取3.0安全系数得到最大设计回拖力为4 160.92 kN,可配套500 t级海上钻机;通过对比固定式平台、自升式平台和锚系驳船3类海上作业平台适用性,确定8锚定位驳船为最佳作业载体,同时基于悬链线方程建立锚缆触泥点计算方法,形成完善的海底已建设施避让防护措施。研究形成的整套关键技术,可为滩浅海地区储气库海底管线定向钻登陆同类工程提供施工参考。
    储气库离心式压缩机的选型分析
    邹雪净, 张旭, 王旭锋, 李梦匣, 孟红
    2026, 48(4):  188-196.  DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2025.12.24.03
    摘要 ( 14 )   HTML ( 0)   PDF (935KB) ( 9 )  
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    注气压缩机是储气库增压注气的核心动力设备,机组配置方案直接决定储气库调峰能力、运行稳定性与能耗水平。为明确不同结构离心压缩机在储气库工程中的适配规律,优化压缩机选型配置、降低项目运行成本,开展了储气库离心压缩机选型及应用研究。研究采用文献调研法、结构对比分析法与工程经济比选法,系统梳理中国储气库压缩机应用现状与技术发展趋势,对比分析一缸一段、一缸两段及高低压缸3种主流离心压缩机组的结构特性、技术瓶颈与适用工况;结合实际储气库工程项目,从设备造价、运行能耗与维护成本等维度,对一缸一段、一缸两段不同压缩机配置方案进行量化经济对比。研究结果表明,一缸一段机组结构简单,适用于低压常规注气场景;而一缸两段离心压缩机适配中高压储气库注气工况,综合性能最优。研究结论明确了不同型式离心压缩机的适配边界,国产离心压缩机的瓶颈及提升方向,可为储气库压缩机选型、结构优化及工程配置提供理论参考与技术指导。