利用地下儲氣庫進行調峰比建設地面球罐等方式進行調峰具有以下優點：一是儲存量大，機動性強，調峰范圍廣；二是經濟合理，雖然一次性投資大，但經久耐用，使用年限長；第三是安全系數大，其安全性要遠遠高于地面設施。天然氣的地下儲存通常有下列幾種方式：利用枯竭的油氣田儲氣；利用含水多孔地層儲氣；利用鹽礦層建造儲氣庫儲氣；利用巖穴儲氣。其中利用枯竭的油氣田儲氣最為經濟，利用巖穴儲氣造價較高，其他兩種方式在有適宜地質構造的地方可以采用。

      利用枯竭的油氣田儲氣

      利用已經開采、枯竭廢棄的氣藏或開采到一定程度的退役氣藏，轉為地下儲氣庫是在各種地下巖層類型中建造儲氣庫的最好選擇。這種儲氣庫地層的孔隙度、滲透率、有無水浸現象、構造形狀和大小、油氣巖層厚度、有關井身和井結構的準確數據及地層和鄰近地層隔絕的可靠性等已掌握，可大大節省投資，因此已枯竭的油田和氣田是最好和最可靠的地下儲氣庫。

      利用含水多孔地層儲氣

      含水層型地下儲氣庫是人為地將天然氣注入地下合適的含水層而形成的人工氣藏。這種儲氣庫的原理，天然氣儲氣庫由含水砂層及一個不透氣的背斜覆蓋層組成。其性能和儲氣能力依據不同地質條件而有很大差別。

      含水層要有一定的孔隙度、滲透率。儲氣巖層的滲透性對于用天然氣置換水的速度起決定作用。同時，它對于儲庫的最大供氣能力、工作氣和墊層氣的比例也有很大影響。工作氣是指在儲存周期內儲進和重新排出的氣體，而墊層氣是指在儲庫內持續保留或作為工作氣和水之間的緩沖墊層的氣體。如巖層的滲透性越小，工作氣與墊層氣的比例就越小，因而越不利。不透氣覆蓋層的形式對工作氣和墊層氣的比例也有很大影響，特別是當儲氣巖層的滲透性很小時，平面蓋層的結構是不適宜的，因為它需要非常多的墊層氣。

      利用鹽礦層建造儲氣庫

      一般利用鹽礦層建造的儲氣庫容量較小，但是對于周圍缺乏多孔結構地下構造層的城市，特別是具有巨大的巖鹽礦床地質構造的地區，可采取此種類型儲氣庫。

      鹽穴天然氣儲氣庫建造分兩種：一種是利用廢棄的采鹽鹽穴，將井鉆到鹽層后，把各種管道安裝至井下，由工作泵將淡水通過內管1壓到巖鹽層，飽和鹽水從管1和管2之間的管腔排出，當通過幾個測點測出的鹽水飽和度達到一定值時，排出鹽水的工作即可停止；另一種是新建鹽穴儲庫，這種鹽穴是按調峰氣量要求，選定氣庫井位、井數、層位、地層巖鹽厚度及鹽穴幾何形狀、容積大小，進行有計劃的淋洗造穴。為了防止儲庫頂部被鹽水沖溶，要加入一種遮蓋液，它不溶于鹽水，而浮于鹽水表面。不斷地擴大遮蓋液液量和改變溶解套管長度，使儲庫的高度和直徑不斷擴大，直到達到要求為止。

      如果長距離輸氣管線的壓力大于儲庫的壓力，則必須先使天然氣通過預熱器再進入儲庫，這樣就能防止在壓力突然降低時凍結。

      如果儲庫的壓力和管線壓力相等，則必須使天然氣經壓縮機加壓，使它達到需要的壓力送入儲庫，而儲庫則靠自身的壓力將天然氣輸出。輸出的天然氣在進調壓器前也需經過預熱器。此外，至少在儲氣庫工作的第一年中，還需要將含有鹽水的天然氣進行干燥處理。

      對建造在含水層和鹽巖層的地下儲氣庫進行比較，前者的儲氣容積較大，但采氣率較低，因此其單位儲氣容積的造價低，而單位采氣量的造價卻較高。