采用先进的可视化气驱物理模拟研究手段，设计出直径为6 cm，长度为60 cm的高温、高压钢管填砂模型，模拟地层条件下枯竭油藏改建储气库注采运行；分析了储层物性对储气库库容的影响；测定多次注采后油气水饱和度的变化，研究多次循环注气、采气过程中的气液渗流特征及对注采气能力的影响。研究结果表明：枯竭油藏改建储气库多次注采，既能提高原油采收率，又能增加储气库库容。

目前国内对于水驱后期砂岩油藏改建地下储气库的建库筛选以及地质评价研究工作才刚刚起步，需要进一步深化与加强。在借鉴国外含水层建库技术经验基础上，提出了描述水驱后期砂岩油藏恒速宏观注气能力数学表达式，并利用该表达式进一步建立了宏观注气能力与油藏埋深、渗透率、注气增压系数等的关系图版。实例计算表明：在其他地质和工艺参数基本相同的条件下，选择埋藏适中的油藏建库，既可以保证较高的注气能力又可以节省建库投资；同时由于气液流度比的显著差异，利用高渗透且非均质程度小的油藏建库将更为有利。

利用华北油田潜山含水构造改建地下储气库，对保障京、津、冀等地区平稳供气和能源安全 具有非常重要的意义。针对砂岩层孔隙型含水构造所开展的改建前期的某些基础研究工作， 在很大程度上并不适用于以裂缝作为储渗空间的含水构造，特别是在库容计算上具有明显的 差别，需要进一步的深入评价。以潜山圆锥体模型为预测基础，提出了描述潜山含水构造改 建地下储气库库容量预测模型。\;通过预测模型的实例求解得出，在潜山顶部注气驱替过程 中 ，随着气水界面逐渐下移和次生气顶含气高度的增加，气库库容量也将逐步增大，并且库容 量的变化规律和潜山岩体体积随埋深的变化密切相关。

含水层储气库气驱多相渗流机理物理模拟研究与常规油气田气驱物理模拟研究不同,前者主要是解决储气库多次注采循环条件下的气驱渗流机理模拟,因此从实验的设计和流程都有其特殊性、复杂性,但目前国内外文献对此报道甚少。通过对含水层储气库物理模拟实验流程的自主设计和研发,主要解决了3个方面的室内物理模拟评价技术,包括多次注采循环岩石应力敏感性评价技术、多次气水互驱多相渗流特征评价技术和多次注采后库容及渗流特征评价技术等,指出该评价技术系列可以为今后我国含水层地下储气库的建设与运行打下较好的理论基础。

含水层储气库建库注气与驱动机理数值模拟设计和模拟思路都有其特殊性和复杂性,目前国内对此研究很少。通过采用国外成熟的商业化数值模拟软件,对不同构造特点的含水层在建库过程中的气驱多相渗流特征、气水前缘运动规律和对库容的影响进行了研究;结果表明,在选择适宜的浅层含水构造改建地下储气库时,应优先考虑地层倾角较大的含水构造,以发挥气体垂直重力驱替的良好作用,同时注气驱替时应保持较低的注气渗滤速度,以改善气体的波及效果。

借鉴国外含水层储气库注采运行的经验,提出了描述块状底水砂岩饱和油藏改建地下储气库注采运行的预测模型。认为该模型能够比较准确地预测建库,达到的最大油气界面位置和库容,并在此基础上可进一步预测最佳工作气量和相应气垫气量。