2011/03/05
經濟部能源局
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■撰文：鄭培銓 ■圖片提供：台灣中油公司探採事業部
在能源需求逐年遞增及環保意識高漲的今日，具乾淨、無污染、安全方便特性的天然氣，成為近年來世界各國積極開發的能源之一。目前全球天然氣的需求量平均每年以3％的比例成長，而國內天然氣用量亦隨市場需求持續增加，由於國內自產天然氣不足，所以須仰賴進口液化天然氣，而大規模的地下儲氣可確保市場尖離峰之用氣量，以及天然氣購氣合約與安全儲存量之需求，因此，地下儲氣窖成為順利調節天然氣供需的重要資產。
沿著編號國3之高速公路自苗栗縣通霄交流道下驅車前往通霄鎮，走台一線省道經苗37線約5公里道路左手邊，可看到台灣中油公司探採事業部注儲工程處，也就是「鐵砧山儲氣窖」位於鐵砧山氣田被認為是最佳的地下儲氣地點，其主要原因是「鐵砧山儲氣窖」在地質上具備：完整的封閉背斜構造；儲氣層厚度足夠，深度適中，位於海平面下約2,700公尺；儲氣層具有良好的滲透率；蓋岩層緻密且厚實；注入氣與儲氣層之殘留氣成分相近，其水驅強度弱，可節省壓縮機之能量；地理位置適中，靠近市場輸氣幹線，因此台灣中油公司選定鐵砧山氣田做為天然氣儲氣窖，並建造注產氣工場，發揮天然氣儲氣與調節供需的功能。其主要結構包括：監測井、注／產氣井、蓋岩層、儲氣層、營運氣、墊底氣。
鐵砧山儲氣窖開發四階段
一、第一階段於民國77至79年，台灣中油公司規劃於鐵砧山礦場興建注氣工場設備，改裝完成1部7,000馬力舊注氣壓縮機，利用3口現成的生產井，修井改為注產氣井。
二、第二階段於民國86至88年間，在鐵砧山礦廠安裝完成1部6,300馬力新購注氣壓縮機，適時發揮調節市場用氣供需的功能。
三、第三階段於民國85至90年，擴大興建儲氣窖注儲工程，於91年底開始營運，以供應北部地區的發電廠發電，及調節天然氣尖離峰用氣量。此階段之儲氣窖擴建工程包括：2部注氣與升壓兩用壓縮機、6口新注產氣井、2部升壓壓縮機及1套產氣脫水除油設備。
四、第四階段於民國95至97年，配合台中天然氣廠海二管輸氣增設減壓站後，該處具備注氣、升壓、產氣、減壓、轉輸、摻配等6大功能，可充分配合天然氣供需整體調度，以平衡市場供應需求。
工程關鍵性技術
鐵砧山儲氣窖擴建工程為國內首創，從6口注產氣井鑽井、完井工程至設備組裝、施工到最後試車工作，整個工程所具有之特殊關鍵技術及施工經驗分別敘述如下：
一、鑽井工程技術
6口新注產氣井之鑽井工程由台灣中油公司探採事業部鑽探工程處負責施工，由於時程緊迫，為縮短鑽井期間，且需在同一井坪內依序鑽6口新井，如依傳統之拆遷、搬運及籌鑽過程將增加工程困難，因此採用井架滑軌移動方式，將鑽好新井之井架不必拆卸，直接移至另一口井位施工，以節省工程費用及時程。因鑽探工程處在國內外數十年鑽井歷程均未曾有此項經驗，由於井架高46公尺總重達700公噸，在整個井架移動規劃設計完成後，在竹東處本部先行安裝井架模擬測試移動功能，並建立作業標準程序，預先克服技術上問題，致在整個鑽井過程中順利完成鑽鑿6口注產氣井目標，大幅縮短施工時間與經費，也為國內的探勘業務建立一項關鍵性技術。
二、完井工程
新6口注產氣井鑽井完成後，接下來為完井工程，在過去油氣田開發過程中，油氣井皆只用來生產油氣，並無大量注氣與產氣雙用之完井施工案例，由於注產氣井必需具有大量注氣與產氣功能，以節省開發注產氣井井數與投資費用，除了每口井採用4-1╱2吋大油管以增加注產氣量外，為避免因大量產氣造成地下油氣層產生出砂現象導致破壞油氣層及損害產氣設備，乃引進一關鍵性技術，為在注產氣井之生產油氣層區段加裝礫石填充。該項在外國技術服務公司指導下，順利完成。
三、4部壓縮機並聯自動化控制與操作
「鐵砧山儲氣窖」為達成整體天然氣尖離峰用氣調度，利用1到4部壓縮機及6口注產氣井等設備做升壓、注井及產氣等功能，在注產氣工場之整體基本操作模式可區分為：一、正常幹線升壓操作；二、最大幹線升壓操作；三、正常幹線升壓與注井操作；四、注產氣井產氣操作；五、注井操作；六、正常幹線升壓和注產氣井產氣操作等6種。
注儲工程操作效益
一、維持氣窖功能之注產平衡操作
（一）有形效益：在LNG存量偏高或偏低時可注╱產操作，以避免滯船費或Take or Pay 問題發生，且緊急時能維持供氣不中斷（不致賠償）而增加收益。
（二）無形效益：可機動緊急支援供氣，提升供氣可靠度並永續維持氣窖功能。
二、輸氣正常時海、陸管隔離之轉輸氣操作
（一）有形效益：以海管氣來供應大部分市場，長期而言，將可大幅降低永安廠操作及輸氣成本，因海管吞吐量大且輸氣能力高，生產操作不必頻繁變動。
（三）無形效益：海陸管隔離之轉輸氣操作，陸管在中南部可不必高壓輸送，除較具安全性外，輸氣設備可增加使用年限及維護成本相對降低。
三、26吋陸管發生狀況時或改管停氣施工之加壓
（一）有形效益：在尖峰供氣期間繼續維持最大能力供氣以增加收益，往後並可不必在例假日安排停氣施工以節省施工費用，且施工期間不一定需暫停供氣（視地點及用氣狀況）或所影響之用戶範圍較小，可增加相當收益。
（二）無形效益：不影響用戶用氣，提升企業形象。
四、配合海管檢修及清管作業之氣量調度操作
（一）有形效益：海管檢修時可回收大量管存氣（注井或抽氣轉輸），預估每次至少可節省新台幣數千萬元。
（二）無形效益：壓力降至最下限（約10KG╱CM2）才排放，除兼顧環保外亦提升作業安全性。而在進行特殊作業如海管清管、檢測時（所需費用高），可穩定控制輸氣量以達成作業目標。
五、特殊長假節慶（春節）永安廠產生BOG（LNG的蒸發氣）問題之注井操作
（一）有形效益：永安廠之6個儲槽由於每年除夕春節假日期間，IPP及台電電廠幾無用氣，會產生大量的BOG問題，若予以燃燒排放其費用估計（以50T╱H無法回收計算）可達1,250萬元╱日，因此注井操作扣除全部轉輸氣操作成本後，仍可回收至少約1,000萬元╱日。
（二）無形效益：避免永安廠儲槽槽壓不易控制，生產操作產生之困擾及造成能源浪費。
六、管線停氣施工降低排氣壓力之抽氣轉輸及注井操作
（一）有形效益：在工程時程允許下，當用戶停用氣時，將施工段降壓後管線之殘存壓力續安排抽氣轉輸或注井則可將排氣壓力降至最下限（約30KG╱CM2降至10KG╱CM2）可節省排氣費用。
（二）無形效益：可降低排氣噪音及時間、環保因素及增加施工安全。
重要地位與經濟貢獻
在整個國內天然氣調度供應上，「鐵砧山儲氣窖」注產氣工場以不同機型壓縮機並聯自動化操作與控制之技術，在台灣整體天然氣輸配調度上為首創且具關鍵性，整個壓縮機高級控制系統除了保護壓縮機設備安全外，同時可做多重選擇在現場（LOCAL）或遠端（REMOTE）控制，由人工的操作或由交電腦監控系統做自動操控，可節省現場操作人力及避免因人為操作失誤而造成無法達成既定目標，控制系統也可隨著壓縮機組增加，而具有擴充性。未來鐵砧山儲氣窖將持續扮演要角，善盡國家整體能源穩定供應及民生工業用氣無虞之社會責任。（作者為台灣中油公司探勘事業部注儲工程處副處長）
參觀資訊
為供相關人士明瞭「鐵砧山儲氣窖」之功能與運轉及對國家經濟發展之貢獻，有意參觀之機關團體可先向廠方提出申請，以利廠方派人解說引導參觀。
地址：苗栗縣通霄鎮梅南里11鄰66-2號
電話：（037）763266
交通資訊：國道3之高速公路自苗栗縣通霄交流道下驅車前往通霄鎮走台一線省道經苗37線、約5公里道路左手邊，可看到台灣中油公司探採事業部注儲工程處。