Podzemné zásobníky plynu: vhodné spôsoby skladovania zemného plynu

Zdá sa, že znalosť usporiadania podzemných zásobníkov plynu nemá pre priemerného používateľa žiadnu praktickú hodnotu. Ľudstvo je však príliš závislé od „modrého“ paliva, a preto chcem mať istotu, že jeho dodávka nebude nikdy prerušená. Je to tak?

A každý krajan môže byť upokojený informáciami o zásobníkoch plynu umiestnených v podzemí (UGS) - pokiaľ budú mať problémy s dodávkou plynu, nebude. Viac informácií o úložnom zariadení a funkciách úložného priestoru nájdete v našom článku.

Podzemné zásobníky plynu

Ak sa na skladovanie plynu pre domáce potreby, majitelia súkromných domov použitie držiaky plynu, potom na národnej úrovni hovoríme o úplne odlišných možnostiach ukladania. Oficiálne podzemné zásobníky plynu sú komplexy inžinierskych zariadení, ktoré slúžia na čerpanie, skladovanie a výber „modrého“ paliva. Pozostávajú z pozemných a podzemných komponentov.

K prízemný Patria medzi ne:

• miesto distribúcie plynu, ktorá slúži na distribúciu prúdu plynu do niekoľkých procesných;
• obchod s kompresormiak je palivo pripravené (zvýšením tlaku) na vstrekovanie do studní;
• zariadenia na úpravu plynu.

prízemný Komponenty UGS sú: vrty, výroba, kapacita. A posledná položka (kapacita) je najzaujímavejšia - to, ako sa skladuje „modré“ palivo, závisí od usporiadania samotného zásobníka plynu.

Moderné podzemné zásobníky plynu majú podobný vzhľad ako veľké zariadenia. Pretože na zabezpečenie vstrekovania / výberu paliva je potrebné používať výkonný kompresor, čistenie a ďalšie vybavenie. Ktorú obsluhujú stovky, ak nie tisíce odborníkov

Prehľad zásobníkov plynu

S rovnakou hmotnosťou zaberá plyn oveľa väčšie plochy ako akékoľvek pevné telesá.A keďže sa používa vo veľkom množstve, na jeho skladovanie sú potrebné rovnaké kontajnery.

Okrem toho špecialisti pred sto rokmi odmietli uskladňovať plyn v umelých pozemných nádržiach.

Dôvod je ten, že by to vyžadovalo:

• zaberajú rozsiahle oblasti planéty komplexmi na skladovanie nízkotlakového modrého paliva;
• Používajte drahé a výbušné vysokotlakové plynové nádrže.

V dôsledku toho sa s cieľom neutralizovať vyššie uvedené záporné body vybrali v prospech podzemných zásobníkov a tie, ktoré sa nachádzajú v značnej hĺbke, sa za také považujú. Ktorý je vo väčšine prípadov od 300 do 1000 metrov. A tu môžete ukladať palivo v nádržiach vytvorených prírodou.

Celkovo sa inžinieri naučili úspešne používať 7 typov zásobníkov zemného plynu:

• vytvorené vo vode nasýtenými poréznymi formáciami;
• konzervované po výrobe uhľohydrátov, menovite rovnaký plyn, olej;
• tvorené v ložiskách kamennej soli;
• vytvorené pri ťažbe baní;
• Vytvorené v odolnom permafroste;
• s škrupinou plemena ľadu s nízkou teplotou;
• vznikli po podzemných atómových explóziách.

Aj keď existuje veľa možností, iba prvé 4 spôsoby skladovania plynu sa líšia v praktickosti. Zostávajúce možnosti nádrže sú iba teoreticky vhodné.

Zariadenie UGS North Stavropol je najväčšie na svete a zásoba plynu v ňom uložená môže uspokojiť ročný dopyt po palive v takej veľkej krajine, akou je Francúzsko. Pretože úložný priestor je až 680 km²

Dôvod nepraktickosti zostávajúcich troch možností je nasledujúci:

• Plyn je možné skladovať v zamrznutých horninách, čo potvrdzuje aj niekoľko existujúcich zásobníkov v severných oblastiach planéty. Ich objemy sú však mimoriadne zanedbateľné, a preto dnes nemajú priemyselnú hodnotu.
• Kapacity tvorené podzemnými jadrovými výbuchmi sú celkom vhodné na ukladanie významných zásob plynu, čo už bolo experimentálne preukázané. Pointa je, že silné zbrane boli testované mimo miesta bydliska ľudí. Preto zvyčajne neexistujú žiadni spotrebitelia ani nástroje.

Výsledkom je, že tieto typy kontajnerov sú jednoducho nevhodné na použitie.

Hoci sa zariadenia UGS nazývajú skladovacie zariadenia, v skutočnosti nie je ich hlavným záujmom úspora plynu. Pretože to, čo je v nich, sa väčšinou používa na vyrovnávanie nerovností a spotreby. K čomu dochádza denne, týždenne, sezónne. Iba na poslednom mieste sú zariadenia UGS vytvorené na zmiernenie dôsledkov okolností vyššej moci.

Ďalej podrobnejšie rozoberieme každú z možností ukladania plynu pod zemou.

Možnosť č. 1 - skladovanie v nasýtených nádržiach

Zásobníky vo formátoch nasýtených vodou sú navrhnuté tak, aby zmierňovali účinky sezónnych nerovností pri používaní plynu. A tiež vytvárať strategické rezervy.

Dôležitou črtou výstavby takýchto zásobníkov je minimálna ľudská účasť - najčastejšie vo fáze vytvárania studní potrebných na čerpanie plynu.

Na mape Ruska je vidieť, že zariadenia UGS sa nachádzajú v blízkosti plynovodov a veľkých osád. A to nie je náhoda, pretože zásobníky sú navrhnuté tak, aby zabezpečili stabilitu v spotrebe plynu, pre ktorú by mali byť v tesnej blízkosti veľkých zariadení.

Uvedené nádoby sú vyhľadávané v artézskych vrstvách. Zásobníky plynu sa vytvárajú tam, kde je horná štruktúra priepustná. Zostávajúca kvapalina sa odstráni plynom, ktorý ju stlačí a potom stlačí.

Tzv. Nádrže na samotné skladovanie paliva v skutočnosti nie sú. Presnejšie, vôbec neexistujú - používajú sa ako miesto na skladovanie medzery v pórovitých vrstvách, Celý postup na vytvorenie zásobníka plynu spočíva v vytlačení časti vody na perifériu.Robia to preto, aby vytvorili priestor pre „modré“ palivo.

Vykonanie vyššie uvedeného postupu bude úspešné, iba ak k tomu prispejú viaceré faktory:

• Pórovitá priepustná vrstva je pokrytá kupola (kryt) z plynotesných hornín, ktorými sú obvykle extrudované íly.
• Vodonosná vrstva siaha z hraníc úložiska na desiatky kilometrov. Ešte lepšie, ak má prístup na povrch. To všetko umožňuje plynu úspešne vytlačiť vodu z nádrže.
• Dĺžka kupoly je dostatočná na zabezpečenie schopnosti ukladať značné objemy plynu.
• Pórovitosť a priepustnosť horniny poskytuje prijateľnú kapacitu plynu a schopnosť poskytnúť ho počas vývoja.

Ak nie je splnená aspoň jedna z podmienok, nebude možné vytvoriť podzemné úložisko.

Princíp fungovania moderných podzemných zásobníkov je jednoduchý. Funkcie sa dajú zvážiť na príklade veľkých zariadení UGS používaných na vyrovnanie sezónnych nezrovnalostí.

Takže zvyčajne v teplej sezóne čerpajú správne množstvo plynu. Ktoré sa začínajú vyberať iba s nástupom vykurovacej sezóny. Okrem toho nie je do hlavného potrubia privádzané veľké množstvo plynu, ale priemerné množstvo, ktoré je známe zo skúseností s prevádzkou v minulých zimách.

A ak náhle teplota prudko poklesne a denná spotreba sa zvýši o rádovo vyššiu hodnotu, veľké podzemné zásobníky plynu rovnako nezvýšia objemy ťažby. A nedostatok bude pokrytý malými úložnými priestormi určenými na vyrovnávanie dennej týždennej spotreby. Dôvod je ten, že je ľahšie a rýchlejšie vybrať z nich.

Optimálne kapacity sa posudzujú z oblasti niekoľkých kilometrov štvorcových. S rozdielom výšky dna a vrchu kupoly do 10-15 metrov

Výhodou podzemných zásobníkov plynu vo formátoch nasýtených vodou je značná kapacita. Nevýhodou je, že geológovia pri štúdiu charakteristík zvodnenej vrstvy nemusia identifikovať a zohľadniť niektoré dôležité faktory. V dôsledku toho bude úložisko nepoužiteľné.

A najhoršie je, že sa to často odhalí po obrovských investíciách do výstavby pozemnej a podzemnej infraštruktúry. Pomerne často sa vyskytujú aj menšie problémy, z ktorých je prevádzka podzemného zásobníka plynu vo vodou nasýtených horninách sprevádzaná značnými neplánovanými nákladmi.

Možnosť č. 2 - Kapacity po výrobe uhľovodíkov

Inžinierske komplexy, ktoré patria k tomuto typu, slúžia na zmiernenie sezónnych výkyvov v spotrebe „modrého“ paliva. A tiež vytvárať strategické rezervy.

Vyžadujú sa podzemné skladovacie zariadenia, pretože ich vytvorenie a prevádzka sú ekonomicky najvýhodnejšie. A obrovské nádrže na zemný plyn (zobrazené na fotografii) sa používajú, ak nie je možné použiť plynovody s podzemnými zásobníkmi plynu. Okrem toho sa v nádobách zobrazených na fotografii obvykle skladuje výlučne skvapalnený plyn.

Skladovacie zariadenie tohto typu je rovnaké ako v prípade analógov vytvorených vo formátoch nasýtených vodou. To znamená, že palivo sa ukladá do dutín pórovitých hornín.

Zariadenia UGS vytvorené v horninách, v ktorých sa kedysi nachádzali uhľovodíky, sú najhojnejšie na svete. Ich počet teda dosahuje značných 70%, dôvodom je množstvo výhod.

Medzi ktoré patrí: významné miesto a úspory investícií do prieskumu, vybudovania infraštruktúry alebo aspoň jej časti a ťažby ropy a zemného plynu už boli vyťažené v mieste, kde boli takéto podzemné zásobníky vytvorené.

Malo by byť zrejmé, že podzemné zásobníky plynu nie sú podzemné skladovacie zariadenia. Pretože sú navrhnuté tak, aby riešili úplne odlišné problémy. A pod zemou majú iba zefektívniť odparovanie skvapalneného plynu v silných mrazoch. A to zadarmo.A tiež podmienené umiestnenie plynových nádrží pod zemou vám umožňuje ušetriť využiteľný priestor niekde na osobnom pozemku

Nádrže, ktoré prežili po ťažbe uhľovodíkov, však nemožno označiť za ideálne.

Majú mnoho nevýhod:

• problémy s únikom starých vrtov - najmä pre bývalé ropné polia;
• nedostatočná pórovitosť, priepustnosť hornín;
• zmiešanie plynu so zvyškami oleja - čo niekedy vedie k výrazným stratám, pretože výslednú zmes už nie je možné použiť.

A tiež často v ropných poliach má plyn nebezpečnú nečistotu vo forme sírovodíka. To je škodlivé pre ľudské zdravie a tiež ničí všetky druhy oceľových konštrukcií, dokonca aj tých, ktoré súvisia s nerezovými.

Prevádzkovanie podzemných zásobníkov plynu na základe umiestnenia ochudobnených uhľovodíkových ložísk je možné kvôli skutočnosti, že plyn vstrekuje zvyšky oleja z požadovaného zásobníka po vstreknutí. Okrem toho má rovnako ako voda účinok stlačiteľnosti a mobility, čo uľahčuje vybavenie nádrže. Ropa pod tlakom plynu niekedy nie je vytlačená do horniny, ale stúpa na vrchol, čo sa stáva ďalším zdrojom zisku.

Možnosť č. 3 - nádrže v ložiskách kamennej soli

Takéto nádoby s plynom slúžia na vyhladenie denných, týždenných nerovností pri ich používaní a tiež sa podieľajú na vyrovnávaní sezónnosti. Skladovanie v soľných formáciách sa okrem toho úspešne vyrovnáva s úlohou záložného zdroja pre dôležitých spotrebiteľov.

Existujú iba 2 populárne spôsoby skladovania plynu v podzemí. Konkrétne v priepustných poréznych vrstvách a dutinách umytých v soľných usadeninách. Prvá možnosť sa používa, keď potrebujete vytvoriť veľké úložisko, druhá - iba na riešenie miestnych problémov

Uvedené zariadenia UGS sa vytvárajú vymývaním časti usadenín solí, aby sa vytvorila dutina požadovanej veľkosti. Prečo sa spočiatku vyvŕta niekoľko vrtov, cez ktoré sa voda dodáva po dlhšiu dobu.

Aj keď je opísaný postup zdĺhavý a nákladný, platí sa sám za seba, pretože skladovanie vstrekovaného zemného plynu sa uskutočňuje bez straty. Dôvod je ten, že soľné jaskyne sú nepriepustné. Okrem toho majú účinok samoliečenie - tektonické a iné trhliny sa rýchlo zarastú soľnými usadeninami.

Výhodou usporiadania takýchto podzemných zásobníkov plynu je to, že k výberu požadovaného množstva paliva dochádza prakticky bez obmedzenia rýchlosti. Čo je mnohokrát vyššie ako pri vykonávaní rovnakých operácií v kontajneroch iných typov. Dôležitou výhodou podzemných zásobníkov vybudovaných v soľných jaskyniach je vysoké percento odberu plynu - jeden z najvyšších spomedzi všetkých typov.

Hornina na uskladnenie plynu by mala byť taká, ako je znázornené na fotografii. To je priepustné a má dostatok priestoru na uloženie veľkého množstva paliva. Okrem toho by štruktúra nádrže mala umožňovať ľahké vytesnenie zvyškov vody a oleja

Počet jaskýň v soľných formáciách však nepresahuje 2% z celkového počtu skladov.

Tento ukazovateľ je ovplyvnený niekoľkými negatívnymi bodmi:

• Prítomnosť obrovského množstva slanej vody po vylúhovaní jaskýň kvôli šetreniu plynu. Výsledkom je, že ak nie je v blízkosti žiadne more alebo aspoň zariadenia na spracovanie soli, nie je kam dať tekutinu. Čo je hlavným dôvodom malého množstva tohto druhu podzemných zásobníkov plynu.
• Čisté zníženie objemu počas prevádzky, Tento jav je spôsobený odparovaním soli v miestach s vyšším tlakom a akumuláciou, kde je nižší.
• Vzhľad nečistôt v plyne, ktoré sa často stávajú zvyškami kvapaliny predtým používanej na umývanie jaskyne.
• Bezvýznamné objemy, ktorý neumožňuje vytvárať rezervy v dostatočnom množstve.

Výsledkom je, že zariadenia na skladovanie soli sa zvyčajne používajú iba tam, kde nie je možné použiť vyššie uvedené typy kontajnerov.

Možnosť č. 4 - UGS v ťažbe

Ich objemy sú zanedbateľné. Švédi a Nóri si napriek tomu ponechávajú časť svojich strategických zásob plynu v nádržiach tohto druhu.

Ťažba PVC je jediné zariadenie na skladovanie plynu, ktoré je plne vybavené človekom. V jednej z baní tak výbuchy vytvárajú nádobu, ktorá je potom opláštená oceľovými plechmi.

Takto vyzerajú soľné jaskyne používané na skladovanie plynu. Sú vzduchotesné a spoľahlivé, ale majú obmedzené rozmery, preto sú vhodné na vytvorenie malého objemu podzemných zásobníkov plynu. A výhradne na riešenie miestnych problémov. Napríklad v Rusku je z 27 v súčasnosti používaných skladovacích zariadení iba 2 soľ

Hoci je výhodné prevádzkovať podzemné zásobníky plynu v opustených baniach kvôli vysokému percentuálnemu podielu a rýchlosti ťažby, ich počet sa v blízkej budúcnosti výrazne nezvýši. Dôvodom je skutočnosť, že opísané úložiská je ťažké vybudovať. Pretože nie vždy je možné dosiahnuť úplnú tesnosť, čo vedie k značným stratám.

Deje sa tak v dôsledku skutočnosti, že sa pri prevádzke bane snažia privádzať tam maximálne množstvo vzduchu. Aký je účel vytvorenia vetracieho systému s hromadou východov k povrchu, ktorý nie je vždy možné pri usporiadaní zásobníka utesniť.

Výsledkom je, že dnes existuje len niekoľko úspešných príkladov realizácie myšlienky skladovania plynu v opustených baniach (vo Švédsku, Nórsku, Nemecku).

Sú trezory zapečatené?

Úniky paliva sú bežné procesy, ktorým sa nedá vyhnúť. Pretože existuje príliš veľa dôvodov.

Z dôvodu prehľadnosti sú rozdelené do 3 kategórií:

• geológie;
• technológie;
• Technická.

Do skupiny geologický dôvody zahŕňajú heterogenitu pneumatík UGS, prítomnosť tektonických porúch, ako aj vlastnosti hydrodynamiky a geochémie. Napríklad plyn môže jednoducho migrovať cez nádrž a špecialisti to nijakým spôsobom neovplyvnia.

technologický dôvody súvisia s najčastejšími chybami, pretože pri posudzovaní skutočností sa pravidelne vyskytujú chyby. Napríklad účinnosť hydraulických lapačov, zásob plynu, prebiehajúcich fyzikálnych a chemických procesov.

Vŕtanie sa často používa na dosiahnutie požadovaných útvarov. Navyše, jej technológia sa nelíši od podobných postupov pri pokusoch dostať sa na plyn, ropu

Technické dôvody najčastejšie súvisí so stavom použitých vrtov, pomocou ktorých sa vstrekuje plyn.

Funkcie vytvárania zariadení UGS

V 95% prípadov sú vytvorené zariadenia UGS vytláčanie plynu, zvyšky oleja z pórovitých formácií, Takto sa vytvárajú „nádrže“ na skladovanie „modrého“ paliva.

Najdôležitejšou vlastnosťou je, že objem plynu použitého na vytlačovanie tekutín v budúcnosti nemožno použiť na dodávku spotrebiteľom. Jeho úlohou je zabrániť návratu vody a zvyškov uhľovodíkov na pôvodné miesto. Inak úložisko jednoducho prestane existovať.

To znamená, že uvedený plyn je nárazník, Spravidla k tomu dôjde najmenej z polovice celkového objemu nahraného do podzemného zásobníka plynu. V niektorých prípadoch je nárazníkový plyn trikrát vyšší, ako je to, čo sa môže použiť na dodávku spotrebiteľom, čo sa nazýva aktívny.

Je zaujímavé, že množstvo pufrovacieho plynu sa predtým nedá vypočítať. To znamená, že všetko sa kontroluje výlučne experimentálnou metódou. Čo v mnohých prípadoch trvá roky. Ak je však výsledok neuspokojivý, vyrovnávací plyn sa môže prečerpať v plnom rozsahu.

Objednávka plnenia úložiska

Keď geológovia vykonali štúdie o akejkoľvek nádrži a rozhodli sa, že na správnom mieste bude možné vytvoriť zásobník plynu, výrobcovia plynu budujú strojárenský komplex.

Moderné podzemné zásobníky plynu sú najbezpečnejším spôsobom ukladania zásob plynu.Jeho časté úniky sú však veľkým problémom pre plynárenské spoločnosti a environmentalistov, ktorí považujú takéto prípady za významný environmentálny problém. A to sa stáva, ako je znázornené na fotografii (v diaľke je na jednom z maďarských podzemných skladovacích priestorov viditeľný oheň)

A potom začne vstrekovanie „modrého“ paliva do budúcnosti UGSF, ktorá sa dodáva z najbližších diaľkové potrubie, A vstupuje na čistiace miesto, kde sa odstraňujú všetky druhy mechanických nečistôt.

Čisté palivo sa dodáva do meracej stanice. A potom v kompresorovej dielni, kde sa vykonáva kompresia - to je názov prípravy plynu na čerpanie do skladu. Predstavuje zvýšenie tlaku plynu na požadovanú hodnotu.

Potom sa prepraví do distribučných miest plynu. Ak je celkový tok rozdelený do niekoľkých a vstupuje do rôznych výrobných liniek. Z miesta, kde je poslaný pozdĺž oblakov do jamiek na injekciu.

Počas celého procesu odborníci kontrolujú množstvo parametrov vrátane tlaku a teploty plynu a produktivity každej jamky.

Závery a užitočné video na túto tému

Nižšie uvedené video je venované téme vytvorenia zariadení UGS na vyrovnanie nerovnomernej spotreby paliva, ktorú bude dodávať plynovod Power of Siberia.

Podzemné zásobníky plynu sú najspoľahlivejším a najziskovejším spôsobom na vyrovnanie nerovnomernej spotreby plynu a jeho stabilného zásobovania počas vyššej moci. A najzaujímavejšie je, že za to sa nemusí ďakovať ľudský génius, ale príroda, ktorá opatrne vytvorila vhodnú vrstvu hornín..

Zúčastnili ste sa osobne na vytvorení podzemných zásobníkov plynu a chcete doplniť vyššie uvedený materiál užitočnými informáciami? Alebo ste si všimli nezrovnalosti v skutočnostiach? Zanechajte svoje pripomienky a komentáre - blok spätnej väzby sa nachádza pod článkom.