Podzemní zásobníky plynu: vhodné způsoby skladování zemního plynu

Zdá se, že znalost uspořádání podzemních zásobníků plynu nemá pro průměrného uživatele žádnou praktickou hodnotu. Ale lidstvo je příliš závislé na „modrém“ palivu, a tak si chci být jistý, že nikdy nedojde k přerušení dodávek. Je to pravda?

A každý krajan může být uklidněn informacemi o zásobnících plynu umístěných pod zemí (UGS) - pokud budou plné problémů s dodávkami plynu, nebude. Další informace o úložném zařízení a funkcích úložiště naleznete v našem článku.

Podzemní zásobníky plynu

Pokud pro skladování plynu pro domácí potřeby, majitelé soukromých domů použití držáky plynu, pak v celostátním měřítku mluvíme o zcela odlišných možnostech ukládání. Oficiálně jsou podzemní zásobníky plynu komplexy inženýrských zařízení, která slouží k čerpání, skladování a výběru „modrého“ paliva. Skládají se z pozemních a podzemních komponent.

Do zem obsahují:

• místo distribuce plynu, který slouží k distribuci proudu plynu do několika procesních;
• obchod s kompresorykde je palivo připraveno (zvýšením tlaku) pro vstřikování do studen;
• zařízení na úpravu plynu.

Podzemí Komponenty UGS jsou: vrty, výroba, kapacita. A poslední položka (kapacita) je nejzajímavější - to, jak je „modré“ palivo uloženo, závisí na tom, jak je uspořádáno samotné skladování plynu.

Moderní podzemní zásobníky plynu mají podobný vzhled jako velké elektrárny. Protože je nutné používat výkonný kompresor, čištění a další zařízení k zajištění vstřikování / výběru paliva. Což slouží stovky, ne-li tisíce odborníků

Přehled zásobníků plynu

Se stejnou hmotností zabírá plyn mnohem větší plochy než jakákoli pevná tělesa.A protože se používá ve velkém množství, pro jeho skladování jsou zapotřebí stejné kontejnery.

Specialisté navíc před sto lety odmítli skladovat plyn v umělých pozemních tancích.

Důvodem je, že by to vyžadovalo:

• zabírat rozsáhlé oblasti planety komplexy pro skladování nízkotlakého modrého paliva;
• Používejte drahé a výbušné vysokotlaké plynové nádrže.

V důsledku toho bylo za účelem neutralizace výše uvedených negativních bodů vybráno ve prospěch podzemních skladovacích zařízení, a za taková se považují zařízení umístěná ve značné hloubce. Což je ve většině případů 300 až 1000 metrů. A můžete tam ukládat palivo v nádržích vytvořených přírodou.

Celkem se inženýři naučili úspěšně používat 7 typů zásobníků zemního plynu:

• vytvořené ve vodě nasycených porézních formacích;
• konzervované po výrobě uhlohydrátů, jmenovitě stejný plyn, olej;
• vytvořené v ložiscích kamenné soli;
• vytvořené při těžbě dolů;
• Vytvořeno v odolném permafrostu;
• s nízkoteplotní skořápkou ledového plemene;
• vznikly po podzemních atomových výbuchech.

I když existuje mnoho možností, pouze první 4 způsoby skladování plynu se liší v praktičnosti. Zbývající možnosti nádrže jsou pouze teoreticky vhodné.

Zařízení UGS North Stavropol je největší na světě a zásoba tam uloženého plynu může uspokojit roční poptávku po palivu v tak velké zemi jako je Francie. Protože skladovací plocha je až 680 km²

Důvod nepraktičnosti zbývajících tří možností je následující:

• Plyn lze skladovat v zamrzlých horninách, což potvrzuje několik existujících zásobníků v severních oblastech planety. Jejich objemy jsou však nesmírně nevýznamné, proto dnes nemají průmyslovou hodnotu.
• Kapacity tvořené podzemními nukleárními výbuchy jsou docela vhodné pro ukládání významných zásob plynu, což již bylo experimentálně prokázáno. Ale konečný výsledek je, že silné zbraně byly testovány mimo místo bydliště lidí. Proto obvykle neexistují žádní spotřebitelé, nástroje.

Výsledkem je, že tyto typy nádob jsou jednoduše nevhodné pro použití.

Ačkoli se zařízení UGS nazývají skladovací zařízení, ve skutečnosti není jejich hlavním zájmem zachování plynu. Protože to, co je v nich, se většinou používá k vyrovnání nerovností a spotřeby. K tomu dochází denně, týdně, sezónně. Teprve na konci jsou zařízení UGS vytvořena ke zmírnění následků okolností vyšší moci.

Dále se podrobněji zabýváme každou z možností skladování plynu v podzemí.

Možnost č. 1 - skladování v nasycených nádržích

Skladovací zařízení ve formátech nasycených vodou jsou navrženy tak, aby zmírňovaly účinky sezónních nerovností při používání plynu. A také vytvářet strategické rezervy.

Důležitou vlastností výstavby těchto zásobníků je minimální účast lidí - nejčastěji ve fázi vytváření studní potřebných pro čerpání plynu.

Na mapě Ruska je vidět, že zařízení UGS se nacházejí v blízkosti plynovodů a velkých osad. A to není náhoda, protože zásobníky jsou navrženy tak, aby zajistily stabilitu spotřeby plynu, pro kterou by měly být v těsné blízkosti velkých zařízení.

Označené kontejnery jsou vyhledávány v artézských vrstvách. Zásobníky plynu se vytvářejí tam, kde je horninová struktura propustná, porézní. Zbývající kapalina je odstraněna plynem, který jej stlačuje, a poté stlačuje.

Takzvané nádrže pro samotné skladování paliva ve skutečnosti nejsou. Přesněji, vůbec neexistují - používají mezery v porézních vrstvách. Celý postup pro vytvoření zásobníku plynu spočívá v přemístění části vody na periférii.Dělají to proto, aby vytvořili prostor pro „modré“ palivo.

Provedení výše popsaného postupu bude úspěšné, pouze pokud k tomu přispěje řada faktorů:

• Porézní propustná vrstva je pokryta kopulí (krytem) plynotěsných hornin, které jsou obvykle extrudované jíly.
• Vodonosná vrstva se rozprostírá od hranic úložiště po desítky kilometrů. Ještě lepší, pokud má přístup na povrch. To vše umožňuje plynu úspěšně vytlačit vodu z nádrže.
• Délka kupole je dostatečná pro zajištění schopnosti ukládat značné objemy plynu.
• Pórovitost a propustnost horniny poskytuje přijatelnou kapacitu plynu a schopnost dávat jej během vývoje.

Pokud není splněna alespoň jedna z podmínek, nebude možné vytvořit podzemní úložiště.

Princip fungování moderního podzemního skladování je jednoduchý. Funkce lze zvážit na příkladu velkých zařízení UGS používaných k vyhlazení sezónních nesrovnalostí.

Takže obvykle v teplé sezóně čerpají správné množství plynu. Které se začnou vybírat pouze s počátkem topné sezóny. Navíc není do hlavního potrubí posíláno žádné velké množství plynu, ale průměrné, známé ze zkušeností s provozem v minulých zimách.

A pokud náhle teplota prudce poklesne a denní spotřeba se stane o řád vyšší, pak velké podzemní zásobníky plynu stejně nezvýší objem těžby. A nedostatek bude pokryt malými sklady určenými k vyhlazení denní, týdenní spotřeby. Důvod je ten, že je jednodušší a rychlejší z nich vybírat.

Optimální kapacity jsou uvažovány z oblasti několika kilometrů čtverečních. S rozdílem ve výšce dna a vrcholu kupole do 10-15 metrů

Výhodou podzemního skladování plynu ve formách nasycených vodou je značná kapacita. Nevýhodou je, že geologové při studiu vlastností zvodnělé vrstvy nemusí určit a vzít v úvahu některý důležitý faktor. V důsledku toho bude úložiště nepoužitelné.

A nejhorší je, že je často odhaleno po velké investici do výstavby pozemní a podzemní infrastruktury. Poměrně často se vyskytují také méně závažné problémy, z nichž je provoz podzemního skladování plynu ve vodou nasycených horninách doprovázen značnými neplánovanými náklady.

Možnost č. 2 - Kapacity po výrobě uhlovodíků

Inženýrské komplexy, které patří k tomuto typu, slouží k vyhlazení sezónních výkyvů ve spotřebě „modrého“ paliva. A také vytvářet strategické rezervy.

Podzemní skladovací zařízení jsou žádána kvůli skutečnosti, že jejich vytvoření a provoz jsou ekonomicky nejvýhodnější. A obrovské nádrže na zemní plyn (viz obrázek) se používají, pokud není možné použít plynovody s podzemními zásobníky plynu. Kontejnery na fotografii navíc ukládají výhradně zkapalněný plyn.

Paměťové zařízení tohoto typu je stejné jako v případě analogů vytvořených ve formátech nasycených vodou. To znamená, že palivo je uloženo v dutinách porézních hornin.

Zařízení UGS vytvořená ve skalách, kde byly kdysi nalezeny uhlovodíky, jsou nejhojnější na světě. Jejich počet tedy dosahuje významných 70%, důvodem je řada výhod.

K nim patří: významná kapacita a úspory investic do průzkumu, vytvoření infrastruktury nebo alespoň její části a těžba ropy a zemního plynu již byly vytěženy v místě vytvoření takových podzemních zásobníků.

Mělo by být zřejmé, že podzemní plynové nádrže nejsou podzemní skladovací zařízení. Protože jsou určeny k řešení zcela odlišných problémů. A v podzemí mají pouze zefektivnit odpařování zkapalněného plynu za silných mrazů. A bez nákladů.A také podmíněné umístění plynových nádrží vám umožní ušetřit využitelný prostor někde na osobním pozemku

Nádrže, které přežily po těžbě uhlovodíků, však nelze nazvat ideální.

Mají mnoho nevýhod:

• problémy s únikem starých vrtů - zejména pro bývalá ropná pole;
• nedostatečná porozita, propustnost hornin;
• míchání plynu se zbytky oleje - což někdy vede ke značným ztrátám, protože výslednou směs již nelze použít.

A také často v ropných polích má plyn nebezpečnou nečistotu ve formě sirovodíku. To je škodlivé pro lidské zdraví a také ničí všechny druhy ocelových konstrukcí, dokonce i ty, které se vztahují k nerezovým.

Provoz podzemních zásobníků plynu na základě umístění ochuzených uhlovodíkových ložisek je možný díky skutečnosti, že plyn vstřikuje zbytky oleje z požadovaného zásobníku po vstřikování. Kromě toho má, stejně jako voda, účinek stlačitelnosti a mobility, což usnadňuje úkol vybavit nádrž. Někdy ropa pod tlakem plynu není vytlačena do skály, ale stoupá na vrchol, což se stává dalším zdrojem zisku.

Možnost č. 3 - nádrže v ložiscích kamenných solí

Takové nádoby s plynem slouží k vyhlazování denního, týdenního nerovnoměrnosti jeho použití a také se podílejí na vyrovnání sezónního stavu. Kromě toho se úložiště v solných formacích úspěšně vypořádá s rolí záložního zdroje pro důležité spotřebitele.

Existují pouze 2 populární způsoby skladování plynu v podzemí. Konkrétně v propustných porézních vrstvách a dutinách umytých v solných nánosech. První možnost se používá, když potřebujete vytvořit velké úložiště, druhá - pouze pro řešení místních problémů

Uvedená zařízení UGS se vytvářejí vymýváním části usazenin solí, aby se vytvořila dutina požadované velikosti. Proč se zpočátku vrtá několik studní, kterými se voda dodává po delší dobu.

Přestože je popsaný postup zdlouhavý a nákladný, vyplatí se sám za sebe, protože skladování vstřikovaného zemního plynu probíhá beze ztrát. Důvod je ten, že solné jeskyně jsou nepropustné. Kromě toho mají účinek samoléčení - tektonické a jiné trhliny rychle přerostou usazeninami solí.

Výhodou uspořádání takových podzemních zásobníků plynu je to, že k výběru požadovaného množství paliva dochází prakticky bez omezení rychlosti. Což je mnohokrát vyšší než při provádění stejných operací v kontejnerech jiných typů. Důležitou výhodou podzemních zásobníků plynu zabudovaných do solných jeskyní je vysoké procento odběru plynu - jeden z nejvyšších ze všech typů.

Skladovací hornina plynu by měla být stejná jako na fotografii. To je propustné a má dostatek prostoru pro velké množství paliva. Kromě toho by struktura nádrže měla umožňovat snadné přemístění zbytků vody a oleje

Počet jeskyní v solných formacích však nepřesahuje 2% z celkového počtu skladů.

Tento ukazatel je ovlivněn řadou negativních bodů:

• Přítomnost obrovského množství slané vody po vyluhování jeskyní za účelem úspory plynu. Výsledkem je, že pokud není blízko moře, nebo alespoň zařízení na zpracování soli, není kam umístit kapalinu. Jaký je hlavní důvod malého množství tohoto druhu podzemního zásobníku plynu.
• Snížení čistého objemu během provozu. Tento jev je způsoben odpařováním soli v místech s vyšším tlakem a akumulací, kde je nižší.
• Vzhled nečistot v plynu, které se často stávají zbytky kapaliny dříve používané k mytí jeskyně.
• Bezvýznamné objemy, což neumožňuje vytvářet rezervy v dostatečném množství.

V důsledku toho se zařízení na skladování soli obvykle používají pouze tam, kde není možné použít výše uvedené typy nádob.

Možnost č. 4 - UGS v těžbě

Jejich objemy jsou zanedbatelné. Švédové a Norové si však v tankech tohoto druhu ponechávají část svých strategických zásob plynu.

Těžba PVC je jediným zařízením na skladování plynu plně vybaveným člověkem. V jedné z dolů tak exploze vytvoří kontejner, který je poté opláštěn ocelovými plechy.

Takto vypadají solné jeskyně používané k ukládání plynu. Jsou vzduchotěsné a spolehlivé, ale mají omezené rozměry, jsou proto vhodné pro vytvoření malého objemu podzemních zásobníků plynu. A výhradně pro řešení místních problémů. Například v Rusku je z 27 v současnosti používaných skladovacích zařízení pouze 2 sůl

Přestože je výhodné provozovat podzemní zásobníky plynu v opuštěných dolech z důvodu vysokého procenta a rychlosti těžby, jejich počet se v blízké budoucnosti výrazně nezvýší. Důvodem je to, že popsané úložiště je obtížné vybudovat. Protože není vždy možné dosáhnout úplné těsnosti, což vede ke značným ztrátám.

Děje se tak díky skutečnosti, že během provozu dolu se tam snaží přivést maximální množství vzduchu. Jaký je účel vytvoření ventilačního systému s hromadou výchozů na povrch, který není při uspořádání skladovacího zařízení vždy možné utěsnit.

Výsledkem je, že dnes existuje jen několik úspěšných příkladů realizace myšlenky skladování plynu v opuštěných dolech (ve Švédsku, Norsku, Německu).

Jsou trezory zapečetěny?

Úniky paliva jsou běžné procesy, kterým nelze zabránit. Protože existuje příliš mnoho důvodů.

Pro větší přehlednost jsou rozděleny do 3 kategorií:

• geologické;
• technologický;
• technické.

Do skupiny geologické důvody zahrnují heterogenitu pneumatik UGS, přítomnost tektonických poruch, jakož i rysy hydrodynamiky a geochemie. Například plyn může jednoduše migrovat skrz nádrž a specialisté na to nijak neovlivní.

Technologický důvody se vztahují k nejčastějším, protože při vyhodnocování skutečností se pravidelně vyskytují chyby. Například účinnost hydraulických nástrah, zásob plynu, probíhajících fyzikálních a chemických procesů.

Často se vrtání používá k dosažení požadovaných formací. Navíc se její technologie neliší od podobných postupů, když se snaží dostat na plyn, ropu

Technické důvody nejčastěji spojené se stavem použitých studní, pomocí kterých se vstřikuje plyn.

Funkce vytváření UGS zařízení

V 95% případů jsou vytvořena zařízení UGS vytlačování plynu, zbytky oleje z porézních formací. Jsou tedy vytvořeny „tanky“ pro skladování „modrého“ paliva.

Nejdůležitější vlastností je, že objem plynu použitého k vytlačování kapalin v budoucnosti nelze použít k dodání spotřebitelům. Jeho úkolem je zabránit návratu vody, zbytků uhlovodíků na jejich staré místo. Jinak úložiště prostě přestane existovat.

To znamená, že uvedený plyn je pufr. Zpravidla se to stane nejméně polovinou celkového objemu nahraného do podzemního zásobníku plynu. A v některých případech je vyrovnávací plyn třikrát větší, než to, co může být použito pro dodání spotřebitelům, což se nazývá aktivní.

Je zajímavé, že množství vyrovnávacího plynu nelze předem vypočítat. To znamená, že vše je kontrolováno výhradně experimentální metodou. Což v mnoha případech trvá roky. Ale i když je výsledek neuspokojivý, může být vyrovnávací plyn zcela vyčerpán.

Objednávka plnění úložiště

Poté, co geologové provedli studie jakékoli nádrže a rozhodli se, že je možné vytvořit zásobník plynu na správném místě, výrobci plynu staví inženýrský komplex.

Moderní podzemní zásobníky plynu jsou nejbezpečnějším způsobem ukládání zásob plynu.Jeho časté úniky jsou však velkým problémem pro plynárenské společnosti a environmentalisty, kteří považují tyto případy za významný environmentální problém. A to se děje, jak je vidět na fotografii (v dálce je na jednom z maďarských podzemních úložišť viditelný oheň)

A pak začíná vstřikování „modrého“ paliva do budoucnosti UGSF, který je dodáván od nejbližšího potrubí kufru. A vstupuje na čisticí místo, kde jsou odstraněny všechny mechanické nečistoty.

Čisté palivo se přivádí do dávkovací stanice. A poté v kompresorové dílně, kde se provádí komprese - to je název přípravy plynu pro vstřikování do skladu. Představuje zvýšení tlaku plynu na požadovanou hodnotu.

Poté je transportován do distribučních míst plynu. Kde je celkový tok rozdělen do několika a vstupuje do různých výrobních linek. Odkud je poslán podél oblaků do jamek pro injekce.

Během celého procesu odborníci kontrolují řadu parametrů, včetně tlaku a teploty plynu a produktivity každé jamky.

Závěry a užitečné video na toto téma

Níže uvedené video je věnováno tématu vytváření zařízení UGS pro vyrovnávání nerovnoměrné spotřeby paliva, které bude dodávat plynovod Power of Siberia.

Podzemní zásobníky plynu jsou nejspolehlivějším a nejziskovějším způsobem, jak vyrovnat nerovnoměrnou spotřebu plynu a jeho stabilní dodávky během vyšší moci. A nejzajímavější je, že za to by neměl být děkován lidský génius, ale příroda, která obezřetně vytvořila vhodnou vrstvu hornin.

Zúčastnili jste se osobně vytvoření podzemních zásobníků plynu a chcete doplnit výše uvedený materiál užitečnými informacemi? Nebo si všiml rozporu ve skutečnostech? Zanechte své komentáře a komentáře - blok zpětné vazby je umístěn pod článkem.