Földalatti gáztárolók: a földgáz tárolásának megfelelő módjai

Úgy tűnik, hogy a föld alatti gáztárolók elrendezésének ismerete nincs gyakorlati értékkel az átlagfelhasználó számára. De az emberiség túlságosan függ a "kék" üzemanyagtól, ezért biztos akarok lenni abban, hogy soha nem lesznek zavarok az ellátásban. Igaz?

És minden honfitársat megnyugtathat a föld alatti földgáztárolókra (UGS) vonatkozó információ - mindaddig, amíg tele vannak gázellátási problémákkal, addig nem lesz. További információ a tárolóeszközről és a tárolási szolgáltatásokról a cikkünkben olvasható.

Földalatti gáztárolók

Ha háztartási célokra gázt tárolnak, akkor a magánházak tulajdonosai ezt használják gáztartók, akkor nemzeti szinten teljesen más tárolási lehetőségekről beszélünk. Tehát a hivatalosan a föld alatti gáztárolók olyan mérnöki létesítmények komplexumai, amelyek a „kék” üzemanyag szivattyúzását, tárolását és kiválasztását szolgálják. Földi és föld alatti elemekből állnak.

NAK NEK talaj viszonyul:

• gázelosztó pont, amely arra szolgál, hogy a gázáramot több folyamatba osztja;
• kompresszor üzletahol az üzemanyagot (nyomás növelésével) elkészítik kútba történő befecskendezéshez;
• gázkezelő üzemek.

Föld alatt Az UGS komponensei: kutak, termelés, kapacitás. És az utolsó elem (kapacitás) a legérdekesebb - a „kék” üzemanyag tárolásának módja attól függ, hogy maga a gáztároló hogyan van elrendezve.

A modern földalatti gáztárolók megjelenése hasonló a nagy üzemekhez. Mivel nagy teljesítményű kompresszort, tisztítót és egyéb berendezéseket kell használni az üzemanyag-befecskendezés / kiválasztás biztosításához. Amit száz, ha nem több ezer szakember szolgálja ki

A gáztároló tartályok áttekintése

Ugyanazon súly mellett a gáz sokkal nagyobb területeket foglal el, mint bármely szilárd test.És mivel óriási mennyiségben használják, ugyanazon tartályokra van szükség tárolásához.

Sőt, a szakemberek egy évszázaddal ezelőtt megtagadták a gáz tárolását az ember alkotta szárazföldi tartályokban.

Ennek oka az, hogy ehhez:

• elfoglalja a bolygó hatalmas területeit komplexekkel az alacsony nyomású kék üzemanyag tárolására;
• Használjon drága és robbanásveszélyes nagynyomású gáztartályokat.

Ennek eredményeként a fentebb felsorolt ​​negatív pontok semlegesítése érdekében a föld alatti tároló létesítmények mellett döntöttek, és a jelentős mélységben található létesítményeket ilyennek tekintik. Ami a legtöbb esetben 300-1000 méter. És ott az üzemanyagot a természet által létrehozott tartályokban tárolhatja.

Összességében a mérnökök megtanultak 7 típusú földgáztároló tartály sikeres használatára:

• vízzel telített porózus formációkban képződik;
• szénhidrátok, nevezetesen ugyanazon gáz, olaj, előállítása után tartósították;
• szikla-sókban képződnek;
• a bányák működésében létrehozott;
• Tartósan állandó fagyban készültek;
• alacsony hőmérsékletű jégfajtájú héjjal;
• keletkezett földalatti atomrobbanások után.

Bár számos lehetőség létezik, csak a gáz tárolásának első négy módszere különbözik a gyakorlatban. A többi tartály opció csak elméletileg megfelelő.

Az északi Stavropol UGS létesítmény a legnagyobb a világon, és az ott tárolt gázkészlet kielégíti egy olyan nagy ország, mint Franciaország éves éves üzemanyagszükségletét. Mivel a raktár területe 680 km²

A fennmaradó három lehetőség nepraktikus oka a következő:

• A gázt fagyasztott kőzetekben lehet tárolni, és a bolygó északi területein található több tárolóhely ezt megerősíti. De volumenük rendkívül jelentéktelen, ezért manapság nincs ipari értékük.
• A földalatti nukleáris robbanások által létrehozott kapacitások nagyon alkalmasak jelentős gáztartalékok tárolására, amit már kísérletileg bebizonyítottak. A lényeg az, hogy a hatalmas fegyvereket kipróbálták az emberek lakóhelyeitől távol. Ezért általában nincsenek fogyasztók, közművek.

Ennek eredményeként az ilyen típusú tartályok egyszerűen alkalmatlanok használatra.

Bár az UGS létesítményeket tároló létesítményeknek nevezik, a valóságban a gázmegtakarítás nem az elsődleges gond. Mivel azt, ami bennük van, elsősorban az egyenetlenségek és a fogyasztás kiegyenlítésére használják. Ami történik naponta, hetente, szezonálisan. Csak az utolsó fordulóban hoznak létre UGS-létesítményeket a vis maior körülményeinek következményeinek enyhítésére.

Ezután részletesebben megvizsgáljuk a gáz föld alatti tárolásának minden lehetőségét.

1. lehetőség - tárolás telített tartályokban

A vízzel telített formációkban lévő tárolóhelyeket úgy tervezték, hogy enyhítsék a szezonális egyenetlenségek hatásait gáz használatakor. És stratégiai tartalékok létrehozására is.

Az ilyen tárolók felépítésének fontos jellemzője a minimális emberi részvétel - leggyakrabban a gázszivattyúkhoz szükséges kutak létrehozásának szakaszában.

Oroszország térképén látható, hogy az UGS létesítmények gázvezetékek és nagy települések közelében helyezkednek el. És ez nem véletlen, mivel a tárolókat úgy tervezték, hogy biztosítsák a gázfogyasztás stabilitását, amelynek a nagy létesítmények közvetlen közelében kell lenniük

A feltüntetett tartályokat artéziai rétegekben keresik. Gáztárolókat hoznak létre, ahol a kőzet szerkezete áteresztő és porózus. A fennmaradó folyadékot gázzal távolítják el, amely összenyomja, majd összenyomja.

Az önmagában az üzemanyag tárolására szolgáló úgynevezett tartályok valójában nem. Pontosabban, egyáltalán nem léteznek - tárolási helyként használják őket üregek porózus rétegekben. A gáztároló létrehozásának teljes folyamata a víz egy részének a perifériára történő elmozdításából áll.Ezt úgy teszik, hogy helyet teremtsenek a "kék" üzemanyag számára.

A fent leírt eljárás végrehajtása csak akkor lesz sikeres, ha számos tényező hozzájárul ehhez:

• A porózus áteresztő réteget gáztömör kőzetek kupolája (burkolata) borítja, amelyek általában extrudált agyagok.
• A víztartó tál több tíz kilométerre nyúlik a tároló határaitól. Még jobb, ha hozzáfér a felülethez. A fentiek mindegyike lehetővé teszi a gáz számára, hogy sikeresen kiszorítsa a vizet a tartályban.
• A kupola hossza elegendő ahhoz, hogy jelentős mennyiségű gázt tárolhasson.
• A kőzet porozitása és permeabilitása elfogadható gázkapacitást és képességet biztosít a fejlődés során.

Ha a feltételek közül legalább egy nem teljesül, akkor lehetetlen létrehozni egy földalatti tárolót.

A korszerű földalatti tároló működésének elve egyszerű. A jellemzőket a szezonális szabálytalanságok kiegyenlítésére használt nagy UGS-létesítmények példáján lehet figyelembe venni.

Tehát általában a meleg évszakban a megfelelő mennyiségű gázt pumpálják. Melyeket csak a fűtési szezon kezdetén kell kiválasztani. Sőt, nem a hatalmas mennyiségű gázt juttatják a fővezetékbe, hanem az átlagot, amely a múlt telek üzemeltetési tapasztalatából ismert.

És ha a hőmérséklet hirtelen hirtelen csökken, és a napi fogyasztás nagyságrenddel magasabb lesz, akkor egy nagy UGS létesítmény továbbra sem növeli a kitermelés mennyiségét. És a hiányt kisméretű raktárak fedezik, amelyek célja a napi, heti fogyasztás kiegyenlítése. Ennek oka az, hogy könnyebb és gyorsabb választani közülük.

Az optimális kapacitást több négyzetkilométer nagyságrendjéből kell figyelembe venni. A kupola alja és teteje magasságának különbsége 10-15 méteren belül

A vízzel telített formációkban a föld alatti gáztárolás előnye a jelentős kapacitás. Hátránya, hogy a geológusok, amikor a víztartó réteg tulajdonságait megvizsgálják, előfordulhat, hogy nem azonosítanak és nem vesznek figyelembe néhány fontos tényezőt. Ennek eredményeként a tárolás használhatatlan lesz.

És a legrosszabb az, hogy gyakran felfedik ezt a hatalmas beruházás után a földi és a föld alatti infrastruktúra kiépítésében. Elég gyakran kevésbé jelentős problémákkal is szembesülnek, amelyekből a víztel telített kőzetekben található föld alatti gáztárolás üzemeltetése jelentős, tervezetlen költségekkel jár.

2. lehetőség - Kapacitások szénhidrogén előállítás után

Az ebbe a típusba tartozó műszaki komplexumok kiküszöbölik a „kék” üzemanyag fogyasztásának szezonális ingadozásait. És stratégiai tartalékok létrehozására is.

A föld alatti tároló létesítmények iránti kereslet annak köszönhető, hogy létrehozásuk és működtetésük gazdasági szempontból a legelőnyösebb. És hatalmas szárazföldi földgáztartályokat (a képen látható) használunk, ha nem lehetséges föld alatti gáztárolóval ellátott gázvezetékeket használni. Ezenkívül a képen látható tartályok általában kizárólag cseppfolyósított gázt tárolnak.

Az ilyen típusú tárolóeszköz ugyanaz, mint a víztel telített formációkban létrehozott analógok esetében. Vagyis az üzemanyagot a porózus kőzetek üregeiben tárolják.

A sziklákban, ahol egykor szénhidrogének voltak, létrehozott UGS-létesítmények a világ legszélesebb körűek. Tehát számuk eléri a jelentős 70% -ot, ennek oka számos előnye.

Ezek között szerepel: jelentős kapacitás és megtakarítás a kutatásba történő beruházásokra, az infrastruktúra vagy legalább annak egy részének megteremtésére, valamint a fúrásra - az olaj és a földgáz kitermelése már megtörtént az ilyen földalatti tároló létesítmények létrehozásának helyén.

Meg kell érteni, hogy az eltemetett gáztartályok nem föld alatti tárolók. Mivel teljesen eltérő problémák megoldására szolgáltak. És a föld alatt csak a cseppfolyósított gáz elpárologtatását célozzák súlyos fagyok esetén. És ingyenesen.A földgáztartályok feltételes feltöltése feltételesen lehetővé teszi a felhasználható hely megtakarítását, valahol a személyes parcellán

De a szénhidrogén előállítása után fennmaradt tartályokat nem lehet ideálisnak hívni.

Sok hátrányuk van:

• a régi kutak szivárgási problémái - különösen a korábbi olajmezők esetében;
• elégtelen porozitás, a sziklák permeabilitása;
• a gáz keverése az olajmaradékokkal - ami néha jelentős veszteségeket okoz, mivel a kapott keveréket már nem lehet felhasználni.

És gyakran az olajmezőkben is a gáz veszélyes szennyeződéseket tartalmaz hidrogén-szulfid formájában. Ez káros az emberi egészségre, és megsemmisít mindenféle acélszerkezetet, még a rozsdamentes acélszerkezeteket is.

A föld alatti gáztárolók üzemeltetése a kimerült szénhidrogén lerakódások helyén alapul, mivel a gáz befecskendezésekor a kívánt tartályból olajmaradványokat fecskendez be. Ezenkívül a vízhez hasonlóan összenyomhatósága és mobilitása, ami megkönnyíti a tartály felszerelését. A gáznyomás alatt lévő olajat néha nem nyomják ki a kőzetbe, hanem a tetejére emelkedik, ami további profitforrássá válik.

3. lehetőség - rezervoárok szikla-só lerakódásokban

Az ilyen gázzal ellátott tartályok kiküszöbölik a használat napi, heti egyenetlenségét, és szintén részt vesznek a szezonális szintek kiegyenlítésében. Ezenkívül a sókészítményekben történő tárolás sikeresen megbirkózik a fontos fogyasztók számára a tartalék forrás szerepével.

Csak két népszerű módszer van a földgáz tárolására. Nevezetesen, áteresztő porózus rétegekben és üregekben sólerakódásokkal mosva. Az első lehetőséget akkor használja, amikor nagy tárolót kell létrehoznia, a második - csak a helyi problémák megoldására

A feltüntetett UGS-létesítményeket úgy hozzák létre, hogy a sólerakódások egy részét lemossák a kívánt méretű üreg létrehozása érdekében. Miért kezdetben több kutyát fúrnak, amelyeken keresztül hosszabb ideig vizet szállítanak.

Noha a leírt eljárás hosszadalmas és költséges, ez fizeti magát, mivel a befecskendezett földgáz tárolása veszteség nélkül történik. Ennek oka az, hogy a sóbarlangok szivárgásmentesek. Ezen felül ezeknek a hatása van öngyógyulás - a tektonikus és egyéb repedések gyorsan sólerakódásokká válnak.

Az ilyen földalatti földgáztárolók elrendezésének előnye az, hogy a szükséges üzemanyagmennyiség kiválasztása gyakorlatilag nincs sebességkorlátozás. Amely sokszor magasabb, mint ha ugyanazokat a műveleteket hajtjuk végre más típusú tartályokban. A sóbarlangokban épített földalatti tárolóhelyek fontos előnye a gázkivonás magas százaléka - az egyik legmagasabb az összes típusa között.

A gáztároló kőnek a képen láthatónak kell lennie. Ez áteresztő és elegendő hely van ahhoz, hogy nagy mennyiségű üzemanyagot elférjen. Ezenkívül a tartály szerkezetének lehetővé kell tennie a víz és az olajmaradványok könnyű kiszorítását

De a barlangok száma a sóképződményekben nem haladja meg az összes tárolóhely 2% -át.

Ezt a mutatót számos negatív pont befolyásolja:

• Hatalmas mennyiségű sós víz jelenléte a barlangok kioldása után a gáz megtakarítása érdekében. Ennek eredményeként, ha nincs tenger a közelben vagy legalábbis sófeldolgozó üzem, akkor sehova nem kell tenni a folyadékot. Mi a fő oka az ilyen típusú föld alatti gáztárolásnak.
• Nettó mennyiség csökkentése működés közben. Ezt a jelenséget a só párolgása okozza a nagyobb nyomású helyeken és a felhalmozódást, ahol alacsonyabb.
• A szennyeződések megjelenése a gázban, amelyek gyakran a barlang mosására korábban használt folyadék maradványává válnak.
• Jelentéktelen mennyiség, amely nem teszi lehetővé elegendő mennyiségű tartalék létrehozását.

Ennek eredményeként a sótároló létesítményeket általában csak akkor használják, ha a fent felsorolt ​​tartálytípusok nem használhatók.

4. lehetőség - UGS a bányászatban

Volumenük jelentéktelen. Ennek ellenére a svédek és norvégok stratégiai gázkészleteik egy részét ilyen típusú tartályokban tartják.

A bányászatban a PVC az egyetlen ember által teljesen felszerelt gáztároló. Tehát az egyik bányában a robbanások tartályt hoznak létre, amelyet ezután acéllemezek burkolnak.

Így néznek ki a sóbarlangok, amelyeket a gáz tárolására használtak. Légmentes és megbízható, de korlátozott méretűek, ezért alkalmasak kis mennyiségű föld alatti gáztároló létesítésére. És kizárólag a helyi problémák megoldására. Például Oroszországban a jelenleg használt 27 tárolóhely közül csak 2 só

Bár a kitermelés magas százaléka és gyorsasága miatt nyereséges a föld alatti gáztároló létesítményeket elhagyott bányákban üzemeltetni, ezek száma nem növekszik jelentősen a közeljövőben. Ennek oka az, hogy a leírt tárolókat nehéz felépíteni. Mivel nem mindig lehet teljes tömítettséget elérni, ami jelentős veszteségeket okoz.

Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a bánya működése közben megpróbálják a lehető legtöbb levegőt juttatni oda. Mi a célja egy olyan szellőzőrendszer létrehozása, amelynek tömege felületén vannak kiálló részek, amelyet a tároló létesítése során nem mindig lehet lezárni.

Ennek eredményeként manapság csak néhány sikeres példa található a gáz tárolásának elhagyott bányákban való tárolásának ötletére (Svédország, Norvégia, Németország).

A boltozat le van zárva?

Az üzemanyag-szivárgás gyakori folyamat, amelyet nem lehet elkerülni. Mivel túl sok ok van.

Az egyszerűség kedvéért 3 kategóriába sorolhatók:

• geológiai;
• technikai;
• műszaki.

Csoportosítani geológiai okok Ide tartoznak az UGS gumiabroncsok heterogenitása, a tektonikus hibák jelenléte, valamint a hidrodinamika és a geokémia tulajdonságai. Például a gáz egyszerűen kiáramlik a tartályon, és a szakemberek semmilyen módon nem befolyásolják azt.

Technikai okoz vonatkoznak a leggyakoribbokra, mivel bármilyen tényállás értékelésekor rendszeresen előfordulnak hibák. Például a hidraulikus csapdák, a gázkészletek, a folyamatban lévő fizikai és kémiai folyamatok hatékonysága.

Gyakran kútfúrás segítségével jutnak el a kívánt formációkhoz. Sőt, technológiája sem különbözik a hasonló eljárásoktól, amikor gázra, olajra próbálnak hozzáférni

Technikai okok leggyakrabban a felhasznált kutak állapotához kapcsolódnak, amelyek segítségével gázt vezetnek be.

Az UGS létesítmények létrehozásának jellemzői

Az esetek 95% -ában létrehoznak UGS-létesítményeket gáz extrudálás, porózus formációk olajmaradványai. Így „tartályok” jönnek létre a „kék” üzemanyag tárolására.

És a legfontosabb tulajdonság az, hogy a folyadékok extrudálásához felhasznált földgázmennyiséget nem lehet felhasználni a fogyasztók számára. Feladata, hogy megakadályozza a víz, a szénhidrogén-maradékok visszatérését régi helyükre. Ellenkező esetben a lerakat egyszerűen megszűnik.

Vagyis az említett gáz ütköző. Általános szabály, hogy ez a föld alatti gáztárolóba feltöltött teljes mennyiség legalább felének történik. Bizonyos esetekben a puffergáz háromszor annyi, mint amit a fogyasztóknak történő kiszállításhoz használnak aktív.

Érdekes, hogy a puffergáz mennyiségét korábban nem lehet kiszámítani. Vagyis mindent kizárólag kísérleti módszerrel ellenőriznek. Ez sok esetben évekig tart. Ennek ellenére, ha az eredmény nem kielégítő, a puffergáz teljes egészében kiüríthető.

Tároló kitöltési sorrend

Miután a geológusok kutatást végeztek bármely tározón, és úgy döntöttek, hogy megfelelő helyen gáztárolót lehet létrehozni, a gáztermelők mérnöki komplexumot építenek.

A föld alatti földgáztárolók biztosítják a legbiztonságosabb módszert a gáztartalékok tárolására.A gyakori szivárgás azonban nagy problémát jelent a gázipari társaságok és a környezetvédők számára, akik ezeket az eseteket jelentős környezeti problémának tekintik. És a képen látható módon történik (a távolban tűz látható a magyar földalatti egyik tárolóhelyen)

Ezután megkezdi a „kék” üzemanyag befecskendezését az UGSF jövőjébe, amelyet a legközelebbről szállítanak csomagtartó csővezeték. És belép a tisztítóhelyre, ahol mindenféle mechanikai szennyeződést eltávolítanak.

Tiszta üzemanyagot szállítanak az adagoló állomáshoz. És ezt követően a kompresszorüzemben, ahol a sűrítést végzik, ez a név arra, hogy előkészítsék a gázt a tárolóba pumpálásra. Ez a gáznyomás kívánt értékre növekedését jelzi.

Ezután szállítják a gázelosztó pontokba. Ahol a teljes áram több részre oszlik és különböző gyártósorokra lép. Ahonnan a tollak mentén továbbítják a kútba injektálásra.

A folyamat során a szakértők számos paramétert ellenőriznek, beleértve a gáznyomást és hőmérsékletet, valamint az egyes kút termelékenységét.

Következtetések és hasznos videó a témáról

Az alábbi videó az UGS létesítmények létrehozásának témájával foglalkozik, hogy kiegyenlítsék az egyenetlen üzemanyag-fogyasztást, amelyet a Power of Siberia gázvezeték fog biztosítani.

A föld alatti gáztárolók a legmegbízhatóbb és legjövedelmezőbb módszer a gáz egyenetlen fogyasztásának és stabil ellátásának vis maior esetén történő kiegyenlítésére. És a legérdekesebb dolog az, hogy nem az emberi zsenit kell megköszönni, hanem a természetért, amely körültekintően megteremtette a megfelelő sziklák rétegeit.

Személyesen vett részt a föld alatti gáztároló létesítmények létrehozásában, és szeretné a fenti anyagot hasznos információkkal kiegészíteni? Vagy észrevette a tények közötti eltérést? Hagyja meg észrevételeit és megjegyzéseit - a visszajelzési blokk a cikk alatt található.