Underjordiske gaslagringsfaciliteter: egnede måder til opbevaring af naturgas

Det ser ud til, at viden om, hvordan underjordiske gaslagre er arrangeret, ikke har nogen praktisk værdi for den gennemsnitlige bruger. Men menneskeheden er for afhængig af "blåt" brændstof, og derfor vil jeg være sikker på, at der aldrig vil være afbrydelser i dens forsyninger. Er det rigtigt?

Og hver landsmand kan beroliges med information om gaslagre placeret under jorden (UGS) - så længe de er fulde af problemer med gasforsyning, vil der ikke være nogen. Læs mere om lagerenhed og lagerfunktioner i vores artikel.

Underjordisk gaslager

Hvis der opbevares gas til husholdningsbehov, bruger ejere af private huse gasholdere, så taler vi i national skala om helt forskellige opbevaringsmuligheder. Så officielt underjordiske gaslagre er komplekser af tekniske faciliteter, der tjener til pumpning, opbevaring og valg af "blåt" brændstof. De består af jord- og underjordiske komponenter.

K jorden De omfatter:

• gasfordelingspunkt, der tjener til at distribuere gasstrømmen i flere processtrømme;
• kompressor butikhvor brændstoffet tilberedes (ved at øge trykket) til injektion i brønde;
• gasbehandlingsanlæg.

jorden UGS-komponenter er: brønde, produktion, kapacitet. Og den sidste vare (kapacitet) er den mest interessante - hvordan opbevaring af det ”blå” brændstof afhænger af, hvordan selve gaslageret er arrangeret.

Moderne underjordiske gaslagre ligner udseende som store planter. Da det er nødvendigt at bruge kraftig kompressor, rensning og andet udstyr for at sikre indsprøjtning / valg af brændstof. Hvilket betjenes af hundreder, hvis ikke tusinder af specialister

Oversigt over gaslagertanke

Med den samme vægt optager gas meget større områder end nogen faste krop.Og da det bruges i enorme mængder, er det nødvendigt med de samme containere til dens opbevaring.

Desuden nægtede specialister at opbevare gas i menneskeskabte landstanke for et århundrede siden.

Årsagen er, at dette kræver:

• besætte store områder af planeten med komplekser til opbevaring af lavt trykblåt brændstof;
• Brug dyre og eksplosive gastrykstanke.

Som et resultat blev valget gjort til fordel for underjordiske lagerfaciliteter for at neutralisere de ovenfor anførte negative punkter, og de, der befinder sig i en betydelig dybde, betragtes som sådan. Hvilket i de fleste tilfælde er fra 300 til 1000 meter. Og du kan opbevare brændstof der i tanke skabt af naturen.

I alt lærte ingeniører at bruge 7 typer naturgaslagertanke med succes:

• dannet i vandmættede porøse formationer;
• konserveret efter produktionen af ​​kulhydrater, nemlig den samme gas, olie;
• dannet i klippesaltaflejringer;
• skabt i miner arbejde med miner;
• Oprettet i holdbar permafrost;
• med et lavras isras;
• dannet efter underjordiske atomeksplosioner.

Selvom der er mange muligheder, er det kun de første 4 metoder til gasopbevaring, der er forskellige i praktisk. De resterende tankoptioner er kun teoretisk egnede.

North Stavropol UGS-anlægget er det største i verden, og gasreserven, der er opbevaret der, kan tilfredsstille den årlige brændstofefterspørgsel i et så stort land som Frankrig. Da lagerområdet er så meget som 680 km²

Årsagen til upraktiskheden af ​​de resterende tre muligheder er som følger:

• Gas kan opbevares i frosne klipper, og flere eksisterende lagre i de nordlige regioner af planeten bekræfter dette. Men deres mængder er ekstremt ubetydelige, derfor har de ingen industriel værdi i dag.
• Kapaciteter dannet af underjordiske atomeksplosioner er ret egnede til opbevaring af betydelige gasreserver, hvilket allerede er eksperimentelt bevist. Men bunden er, at magtfulde våben blev testet væk fra folks bopæl. Derfor er der normalt ingen forbrugere, forsyningsselskaber.

Som et resultat er disse typer containere simpelthen uegnede til brug.

Selvom UGS-faciliteter kaldes lagerfaciliteter, er gasbevaring i virkeligheden ikke deres primære bekymring. Da det, der findes i dem, oftest bruges til at udjævne ujævnheder og forbrug. Hvilket sker dagligt, ugentligt, sæsonbestemt. Først i sidste dreje oprettes UGS-faciliteter for at afbøde konsekvenserne af force majeure-omstændigheder.

Dernæst overvejer vi mere detaljeret hver af mulighederne for opbevaring af gas under jorden.

Mulighed nr. 1 - opbevaring i mættede reservoirer

Opbevaringsfaciliteter i vandmættede formationer er designet til at mindske virkningen af ​​sæsonens ujævnhed, når man bruger gas. Og også for at skabe strategiske reserver.

Et vigtigt træk ved konstruktionen af ​​sådanne lagre er den mindste menneskelige deltagelse - oftest i stadiet med at skabe de brønde, der er nødvendige til pumpning af gas.

På kortet over Rusland kan det ses, at UGS-faciliteterne er placeret nær gasrørledninger og store bosættelser. Og dette er ikke tilfældigt, da lagringerne er designet til at sikre stabilitet i gasforbruget, som de skal være i nærheden af ​​store anlæg

De angivne containere søges i artesiske lag. Gasoplagring oprettes, hvor klippestrukturen er permeabel, porøs. Den resterende væske fjernes med gas, som komprimerer den, og derefter presses den.

De såkaldte tanke til selvopbevaring af brændstof er det faktisk ikke. Mere præcist findes de slet ikke - de bruger som et sted til opbevaring hulrum i porøse lag. Og hele proceduren til oprettelse af en gaslager består i at forskyde en del af vandet til periferien.De gør dette for at skabe plads til "blåt" brændstof.

Udfør proceduren beskrevet ovenfor vil kun lykkes, hvis et antal faktorer bidrager til dette:

• Det porøse permeable lag er dækket med en kuppel (dæksel) af gastætte klipper, som normalt er ekstruderede ler.
• Akviferen strækker sig fra oplagringsgrænserne i titalls kilometer. Bedre endnu, hvis det har adgang til overfladen. Alt det ovenstående gør det muligt for gassen med succes at presse vandet ud i reservoiret.
• Kupplens længde er tilstrækkelig til at give mulighed for at opbevare betydelige mængder gas.
• Bergens porøsitet og permeabilitet giver en acceptabel gaskapacitet og evnen til at give den under udvikling.

Hvis mindst en af ​​betingelserne ikke er opfyldt, vil det være umuligt at oprette et underjordisk lager.

Princippet for drift af moderne underjordisk oplagring er enkelt. Funktioner kan betragtes som eksemplet på store UGS-faciliteter, der bruges til at udjævne sæsonbestemte uregelmæssigheder.

Så som regel pumpes de i den varme sæson den rigtige mængde gas. Som først begynder at blive valgt ved starten af ​​opvarmningssæsonen. Derudover sendes ikke nogen enorm mængde gas til hovedrøret, men den gennemsnitlige, kendt fra erfaringerne med drift i tidligere vintre.

Og hvis temperaturen pludselig falder kraftigt, og det daglige forbrug bliver en størrelsesorden højere, vil et stort UGS-anlæg stadig ikke øge ekstraktionsmængderne. Og manglen vil blive dækket af små lagre designet til at udjævne daglig, ugentligt forbrug. Årsagen er, at det er lettere og hurtigere at vælge fra dem.

Optimal kapacitet betragtes fra et område på flere kvadratkilometer. Med en forskel i højden på bunden og toppen af ​​kupplen inden for 10-15 meter

Fordelen ved underjordisk gasopbevaring i vandmættede formationer er betydelig kapacitet. En ulempe er, at geologer, når de studerer en akvifers egenskaber, muligvis ikke identificerer og tager hensyn til en eller anden vigtig faktor. Som et resultat vil lagringen være ubrugelig.

Og det værste er, at det ofte afsløres efter en enorm investering i opførelse af jorden og underjordisk infrastruktur. Der er ofte ofte mindre problemer, hvorfra driften af ​​underjordisk gaslagring i vandmættede klipper ledsages af betydelige ikke-planlagte omkostninger.

Mulighed nr. 2 - Kapaciteter efter carbonhydridproduktion

Ingeniørkomplekser, der hører til denne type, tjener til at udjævne sæsonudsving i forbruget af "blåt" brændstof. Og også for at skabe strategiske reserver.

Underjordiske lagerfaciliteter er efterspurgte på grund af det faktum, at deres oprettelse og drift er mest økonomisk fordelagtige. Og enorme landstoftanke (vist på billedet) bruges, hvis det ikke er muligt at bruge gasrørledninger med underjordiske gaslagringsfaciliteter. Derudover opbevarer containerne, der er vist på billedet, normalt udelukkende flydende gas.

Opbevaringsenheden af ​​denne type er den samme som i tilfældet med analoger oprettet i vandmættede formationer. Det vil sige, at brændstof opbevares i hulrummet i porøse klipper.

UGS-faciliteter oprettet i klipperne, hvor kulbrinter engang var placeret, er de mest rigelige i verden. Så deres antal når en betydelig 70%, årsagen til dette er en række fordele.

Som inkluderer: betydelig kapacitet og besparelser på investeringer i efterforskning, oprettelse af infrastruktur eller i det mindste en del heraf og boring - olie og gas er allerede udvundet på det sted, hvor sådanne underjordiske lagerfaciliteter blev oprettet.

Det skal forstås, at de nedgravede gastanke ikke er underjordiske lagerfaciliteter. Da de er designet til at løse helt andre problemer. Og under jorden er de kun for at gøre fordampningen af ​​flydende gas mere effektiv i svære frost. Og uden omkostninger.Og også betinget underjordisk placering af gastanke giver dig mulighed for at spare brugbar plads, et eller andet sted på en personlig grund

Men de tanke, der overlevede efter kulbrinteproduktionen, kan ikke kaldes ideelle.

De har mange ulemper:

• lækageproblemer ved gamle brønde - især for tidligere oliefelter;
• utilstrækkelig porøsitet, permeabilitet af klipper;
• blanding af gas med olierester - som undertiden fører til betydelige tab, da den resulterende blanding ikke længere kan bruges.

Og også ofte i oliefelter har gas en farlig urenhed i form af hydrogensulfid. Hvilket er skadeligt for menneskers sundhed og ødelægger også alle slags stålkonstruktioner, også dem, der er relateret til rustfrie.

Driften af ​​underjordiske gasoplagringsfaciliteter baseret på placeringerne af udtømte kulbrinteaflejringer er mulig på grund af det faktum, at gas indsprøjter olierester fra det ønskede reservoir ved injektion. Derudover har det som vand virkningen af ​​kompressibilitet og mobilitet, hvilket letter opgaven med at udruste tanken. Nogle gange presses olie under gastryk ikke ud i klippen, men stiger til toppen, hvilket bliver en yderligere kilde til fortjeneste.

Valgmulighed 3 - reservoirer i klippesaltaflejringer

Sådanne containere med gas tjener til at udjævne den daglige, ugentlige ujævnhed i brugen af ​​dem og deltager også i udjævningen af ​​sæsonbestemte. Derudover kan opbevaring i saltformationer med succes håndtere rollen som en sikkerhedskilde for vigtige forbrugere.

Der er kun 2 populære måder at opbevare gas under jorden. Nemlig i permeable porøse lag og hulrum, der vaskes i saltaflejringer. Den første mulighed bruges, når du skal oprette et stort lager, den anden - kun til løsning af lokale problemer

De angivne UGS-faciliteter oprettes ved udvaskning af en del af saltaflejringerne for at skabe det nødvendige hulrum. Hvorfor oprindeligt bores flere brønde, gennem hvilke vand tilføres i en længere periode.

Selvom den beskrevne procedure er lang og kostbar, betaler den sig selv, da lagringen af ​​den injicerede naturgas foregår uden tab. Årsagen er, at saltgrotter er lækstætte. Derudover har de virkningen af selvhelbredelse - tektoniske og andre revner bliver hurtigt vokset med saltaflejringer.

Fordelen ved arrangementet af sådanne underjordiske gaslagre er, at valget af den krævede mængde brændstof sker uden praktisk talt ingen hastighedsgrænser. Hvilket er mange gange højere end når man udfører de samme handlinger i containere af andre typer. En vigtig fordel ved underjordiske gaslagringsfaciliteter, der er bygget i saltgrotter, er den høje procentdel af gasudtagning - en af ​​de højeste blandt alle dens typer.

Gaslagersten skal være som vist på billedet. Det er gennemtrængeligt og har plads nok til at rumme en stor mængde brændstof. Derudover bør reservoirets struktur muliggøre let forskydning af vand- og olierester

Men antallet af huler i saltformationer overstiger ikke 2% af det samlede antal lagre.

Denne indikator påvirkes af et antal negative punkter:

• Tilstedeværelsen af ​​en enorm mængde saltvand efter udvaskning af hulerne for at spare gas. Som et resultat, hvis der ikke er et hav i nærheden eller i det mindste saltforarbejdningsanlæg, er der ingen steder at lægge væsken på. Hvad er den vigtigste årsag til den lille mængde af denne type underjordisk gasopbevaring.
• Netto volumenreduktion under drift. Dette fænomen skyldes fordampning af salt på steder med højere tryk og akkumulering, hvor det er lavere.
• Utseendet i urenheden, som ofte bliver resterne af den væske, der tidligere blev brugt til at vaske hulen.
• Ubetydelige mængder, som ikke tillader at skabe reserver i tilstrækkelige mængder.

Som et resultat anvendes saltoplagringsfaciliteter normalt kun, hvor det ikke er muligt at bruge de ovenfor angivne containertyper.

Mulighed 4 - UGS i minedrift

Deres mængder er ubetydelige. Ikke desto mindre opbevarer svenskerne og nordmennene en del af deres strategiske gasreserver i sådanne tanke.

Minedrift PVC er det eneste gaslager, der er fuldt udstyret af mennesker. Så i en af ​​minerne skaber eksplosioner en beholder, der derefter hylses med stålplader.

Sådan ser salthuler, der bruges til opbevaring af gas, ud. De er lufttætte og pålidelige, men har begrænsede dimensioner, derfor er de velegnede til at skabe et lille volumen underjordiske gaslagringsfaciliteter. Og udelukkende til løsning af lokale problemer. For eksempel er kun 2 salt i Rusland ud af 27 lagerfaciliteter, der i øjeblikket er i brug

Selvom det er rentabelt at drive underjordiske gaslagringsfaciliteter i forladte miner på grund af den høje procentdel og ekstraktionshastighed, vil antallet ikke stige markant i den nærmeste fremtid. Årsagen er, at de beskrevne lagre er vanskelige at opbygge. Da det ikke altid er muligt at opnå fuldstændig tæthed, hvilket fører til betydelige tab.

Dette sker på grund af det faktum, at de under driften af ​​minen forsøger at bringe den maksimale mængde luft der. Hvad er formålet med at skabe et ventilationssystem med en masse udstrømninger til overfladen, som under arrangementet af lageret ikke altid er muligt at forsegle.

Som et resultat er der i dag kun et par succesrige eksempler på implementering af ideen om opbevaring af gas i forladte miner (i Sverige, Norge, Tyskland).

Er opbevaringen tæt?

Brændstoflækager er almindelige processer, der ikke kan undgås. Da der er for mange grunde.

For nemheds skyld er de opdelt i 3 kategorier:

• geologi;
• teknologi;
• teknisk.

At gruppere geologiske grunde inkluderer heterogenitet af UGS-dæk, tilstedeværelsen af ​​tektoniske fejl samt funktionerne i hydrodynamik og geokemi. For eksempel kan gas simpelthen migrere gennem reservoiret, og specialister vil ikke påvirke det på nogen måde.

teknologisk grunde forholder sig til de hyppigst, da der regelmæssigt opstår fejl, når der evalueres nogen fakta. F.eks. Effektiviteten af ​​hydrauliske fælder, gasreserver, igangværende fysiske og kemiske processer.

Ofte bruges brøndboring for at komme til de ønskede formationer. Desuden er dens teknologi ikke forskellig fra lignende procedurer, når man prøver at komme til gas, olie

Tekniske grunde oftest forbundet med tilstanden af ​​de anvendte brønde, ved hjælp af hvilken gas der indsprøjtes.

Funktioner ved at oprette UGS-faciliteter

I 95% af tilfældene oprettes UGS-faciliteter gasekstrudering, olierester fra porøse formationer. Således oprettes "tanke" til opbevaring af "blåt" brændstof.

Og den vigtigste funktion er, at mængden af ​​gas, der bruges til at ekstrudere væsker i fremtiden, ikke kan bruges til levering til forbrugerne. Dens opgave er at forhindre, at vand, kulbrinterrester returneres til deres gamle sted. Ellers ophører depotet simpelthen med at eksistere.

Det er, sagde gas er puffer. Som regel sker det mindst halvdelen af ​​den samlede mængde, der uploades til den underjordiske gaslager. Og i nogle tilfælde er buffergassen 3 gange mere end hvad der kan bruges til levering til forbrugere, som kaldes aktiv.

Det er interessant, at mængden af ​​buffergas ikke tidligere kan beregnes. Det vil sige, alt kontrolleres udelukkende ved hjælp af en eksperimentel metode. Hvilket i mange tilfælde tager år. Men stadig, når resultatet er utilfredsstillende, kan buffergassen pumpes ud fuldt ud.

Opfyldningsordre

Efter at geologer har foretaget undersøgelser af et hvilket som helst reservoir og besluttet, at det er muligt at oprette et gaslager på det rigtige sted, bygger gasproducenter et teknikkompleks.

Moderne underjordiske gasoplagringsfaciliteter er den sikreste måde at opbevare gasreserver på.Men dets hyppige lækager er et stort problem for gasselskaber og miljøforkæmpere, der betragter sådanne tilfælde som et betydeligt miljøproblem. Og det sker som vist på billedet (i det fjerne er en brand synlig på et af de ungarske underjordiske lagerfaciliteter)

Og derefter begynder injektionen af ​​"blåt" brændstof til UGSF's fremtid, der leveres fra det nærmeste bagagerumsledning. Og det kommer ind på rengøringsstedet, hvor alle slags mekaniske urenheder fjernes.

Rent brændstof leveres til målestationen. Og derefter i kompressorforretningen, hvor komprimering udføres - dette er navnet på forberedelsen af ​​gas til pumpning i lageret. Det repræsenterer en stigning i gastryk til den ønskede værdi.

Derefter transporteres det til gasfordelingssteder. Hvor den samlede strøm er opdelt i flere og indgår i forskellige produktionslinjer. Fra hvorfra det sendes langs skindene til brøndene til injektion.

Gennem processen kontrollerer eksperter et antal parametre, herunder gastryk og temperatur og produktivitet af hver brønd.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Videoen nedenfor er afsat til emnet at skabe UGS-faciliteter til at udjævne ujævnt brændstofforbrug, som vil blive leveret af Power of Siberia gasrørledningen.

Underjordiske gaslagre er den mest pålidelige og rentable måde at udjævne det ujævne forbrug af gas og dets stabile forsyning under force majeure. Og det mest interessante er, at det ikke er menneskets geni, der skal takkes for, men naturen, som med forsigtighed har skabt passende lag af klipper.

Har du personligt deltaget i oprettelsen af ​​underjordiske gaslagringsfaciliteter og vil supplere ovenstående materiale med nyttige oplysninger? Eller bemærkede en forskel i fakta? Efterlad dine kommentarer og kommentarer - feedbackblokken findes under artiklen.