Maanalaiset kaasunvarastointitilat: sopivat tavat maakaasun varastointiin

Vaikuttaa siltä, ​​että maanalaisten kaasuvarastojen järjestelyn tuntemisella ei ole käytännöllistä arvoa keskivertokäyttäjälle. Mutta ihmiskunta on liian riippuvainen "sinisestä" polttoaineesta, joten haluan olla varma, ettei sen toimituksissa koskaan tapahdu keskeytyksiä. Onko se oikein?

Ja jokainen maanmiehensä voidaan vakuuttaa tiedoilla maan alla sijaitsevista kaasuvarastoista (UGS) - niin kauan kuin he ovat täynnä kaasuntoimitusongelmia, niitä ei tule. Lue lisää säilytyslaitteista ja tallennusominaisuuksista artikkelistamme.

Maanalaiset kaasunvarastointitilat

Jos taloa kaasun varastointiin kotitalouskäyttöön, yksityistalojen omistajat käyttävät kaasupidikkeet, sitten kansallisessa mittakaavassa puhutaan täysin erilaisista tallennusvaihtoehdoista. Joten virallisesti maanalaiset kaasuvarastot ovatkin rakennuskomplekseja, jotka palvelevat "sinisen" polttoaineen pumppaamista, varastointia ja valintaa. Ne koostuvat maasta ja maanalaisista komponenteista.

K maa Niihin kuuluvat:

• kaasun jakelupiste, jonka tehtävänä on jakaa kaasuvirta useisiin prosessiprosesseihin;
• kompressorikauppamissä polttoaine on valmistettu (lisäämällä painetta) injektointiin kaivoihin;
• kaasunkäsittelylaitokset.

maa UGS-komponentit ovat: kaivot, tuotanto, kapasiteetti. Ja viimeinen tuote (kapasiteetti) on mielenkiintoisin - siitä, kuinka ”sininen” polttoaine varastoidaan, riippuu itse kaasun varastointitilasta.

Nykyaikaiset maanalaiset kaasuvarastot ovat ulkonäöltään samanlaisia ​​kuin suuret kasvit. Koska on tarpeen käyttää voimakasta kompressoria, puhdistus- ja muita laitteita polttoaineen ruiskutuksen / valinnan varmistamiseksi. Joka palvelee satoja, ellei tuhansia asiantuntijoita

Katsaus kaasusäiliöistä

Samalla painolla kaasu vie paljon suurempia alueita kuin mikään kiinteä kappale.Ja koska sitä käytetään suurina määrinä, sen varastointiin tarvitaan samoja astioita.

Lisäksi asiantuntijat kieltäytyivät varastoimasta kaasua ihmisen tekemissä maavarastoissa vuosisata sitten.

Syynä on, että tämä vaatisi:

• miehittää valtavia alueita planeetalla komplekseilla matalapaineisen sinisen polttoaineen varastointiin;
• Käytä kalliita ja räjähtäviä korkeapainekaasusäiliöitä.

Tämän seurauksena yllä lueteltujen negatiivisten kohtien neutraloimiseksi valittiin maanalaisten varastotilojen hyväksi, ja huomattavan syvyydessä sijaitsevia varastoja pidetään sellaisina. Mikä on useimmissa tapauksissa 300 - 1000 metriä. Ja voit varastoida polttoainetta luonnon luomissa säiliöissä.

Kaiken kaikkiaan insinöörit oppivat käyttämään menestyksekkäästi 7 tyyppistä maakaasun varastosäiliötä:

• muodostuu vedessä kyllästetyissä huokoisissa muodostelmissa;
• säilötty hiilihydraattien, nimittäin saman kaasun, öljyn, valmistuksen jälkeen;
• muodostuu kivisuolakerrostumiksi;
• luotu kaivoksen kaivostoiminnassa;
• Luotu kestävään ikiroutaan;
• matalassa lämpötilassa jääkarjakuorella;
• muodostunut maanalaisten atomiräjähdysten jälkeen.

Vaikka vaihtoehtoja on monia, vain neljä ensimmäistä kaasun varastointimenetelmää eroavat käytännössä. Jäljellä olevat säiliövaihtoehdot ovat vain teoreettisesti sopivia.

Pohjois-Stavropolin UGS-laitos on maailman suurin ja siihen varastoidut kaasuvarastot voivat tyydyttää niin suuren maan kuin Ranska vuosittaiset polttoaineen tarpeet. Koska varastotila on jopa 680 km²

Syy jäljellä olevien kolmen vaihtoehdon epäkäytännöllisyyteen on seuraava:

• Kaasua voidaan varastoida jäätyneissä kiveissä, ja useat planeetan pohjoisosissa sijaitsevat varastot vahvistavat tämän. Mutta niiden volyymit ovat erittäin merkityksettömiä, joten niillä ei ole nykyään teollista arvoa.
• Maanalaisten ydinräjähdysten muodostamat kapasiteetit ovat varsin sopivia merkittävien kaasuvarantojen varastointiin, mikä on jo kokeellisesti todistettu. Mutta lopputulos on, että voimakkaita aseita testattiin pois ihmisten asuinpaikoista. Siksi yleensä ei ole kuluttajia, apuohjelmia.

Seurauksena on, että tämäntyyppiset astiat eivät yksinkertaisesti ole käyttökelpoisia.

Vaikka UGS-tiloja kutsutaan varastotiloiksi, tosiasiassa kaasun säilyttäminen ei ole heidän pääasiallinen huolenaihe. Koska niitä, joita niissä on, käytetään enimmäkseen epätasaisuuksien ja kulutuksen tasoittamiseen. Mitä tapahtuu päivittäin, viikoittain, kausiluonteisesti. Vain viimeisessä vuorossa UGS-tilat luodaan ylivoimaisen esteen seurausten lieventämiseksi.

Seuraavaksi tarkastelemme yksityiskohtaisemmin kaikkia vaihtoehtoja kaasun varastoimiseksi maan alle.

Vaihtoehto 1 - varastointi kylläisissä säiliöissä

Varastointitilat vedessä kyllästetyissä muodostelmissa on suunniteltu vähentämään vuodenaikojen epätasaisuuksien vaikutuksia kaasua käytettäessä. Ja myös luoda strategisia varauksia.

Tärkeä ominaisuus tällaisten varastojen rakentamisessa on ihmisten vähäinen osallistuminen - useimmiten kaasun pumppaamiseen tarvittavien kaivojen luomisen vaiheessa.

Venäjän kartalta voidaan nähdä, että UGS-tilat sijaitsevat kaasuputkien ja suurten siirtokuntien lähellä. Ja tämä ei ole sattumaa, koska varastot on suunniteltu varmistamaan kaasun kulutuksen vakaus, jota varten niiden tulisi olla lähellä suuria tiloja

Osoitettuja astioita haetaan arteesisilla kerroksilla. Kaasuvarastoja luodaan siellä, missä kalliorakenne on läpäisevä, huokoinen. Jäljellä oleva neste poistetaan kaasulla, joka puristaa sen ja puristaa sen sitten.

Niin sanotut säiliöt itse polttoaineen varastoimiseksi itse asiassa eivät ole. Tarkemmin sanottuna niitä ei ole ollenkaan - niitä käytetään säilytyspaikkana tyhjät huokoisissa kerroksissa. Ja koko menettely kaasun varastoinnin luomiseksi koostuu osan veden syrjäyttämisestä reuna-alueelle.He tekevät tämän luodakseen tilaa "siniselle" polttoaineelle.

Edellä kuvatun menettelyn suorittaminen onnistuu vain, jos siihen vaikuttavat useat tekijät:

• Huokoinen läpäisevä kerros peitetään kupella (kansi) kaasutiiviillä kivillä, jotka ovat yleensä suulakepuristetut savet.
• Vesikerros ulottuu loppusijoitusalueen rajoista kymmeniä kilometrejä. Parempi vielä, jos sillä on pääsy pintaan. Kaikki yllä oleva mahdollistaa kaasun puristavan menestyksellisesti veden säiliöstä.
• Kupolin pituus on riittävä tarjoamaan kyky varastoida merkittäviä määriä kaasua.
• Kiviaineen huokoisuus ja läpäisevyys tarjoaa hyväksyttävän kaasukapasiteetin ja kyvyn antaa se kehityksen aikana.

Jos ainakin yksi ehdoista ei täyty, maanalaisen varaston luominen on mahdotonta.

Nykyaikaisen maanalaisen varastoinnin toimintaperiaate on yksinkertainen. Ominaisuuksia voidaan tarkastella esimerkillä suurista UGS-tiloista, joita käytetään kausivaiheiden epätasaisuuksien tasoittamiseen.

Joten, yleensä lämpimänä vuodenaikana, ne pumppaavat oikean määrän kaasua. Jotka valitaan vasta lämmityskauden alkaessa. Pääputkeen ei myöskään lähetetä valtavaa määrää kaasua, vaan keskimääräinen, tunnettu aiempien talvien käyttökokemuksista.

Ja jos lämpötila laskee yhtäkkiä jyrkästi ja päivittäinen kulutus kasvaa suuruusluokkaa suuremmaksi, suuri UGS-laitos ei silti lisää uuttamismääriä. Ja pula katetaan pienillä varastoilla, jotka on suunniteltu tasoittamaan päivittäinen, viikoittainen kulutus. Syynä on, että niistä on helpompi ja nopeampi valita.

Optimaaliset kapasiteetit otetaan huomioon useiden neliökilometrien alueelta. Kupolin pohjan ja yläosan korkeudella on ero 10–15 metrin sisällä

Maanalaisen kaasun varastoinnin etuna vesikyllästetyissä muodostelmissa on huomattava kapasiteetti. Haittana on, että geologit, tutkiessaan pohjakerroksen ominaisuuksia, eivät välttämättä tunnista ja ota huomioon jotakin tärkeää tekijää. Seurauksena on, että varastointi on käyttökelvoton.

Ja pahinta on, että se paljastuu usein valtavan investoinnin jälkeen maa- ja maanalaisen infrastruktuurin rakentamiseen. Melko usein kohdataan myös vähemmän merkittäviä ongelmia, joista maanalaisen kaasun varastoinnin harjoittamiseen vesikylläisissä kallioissa liittyy merkittäviä suunnittelemattomia kustannuksia.

Vaihtoehto 2 - kapasiteetit hiilivedyn tuotannon jälkeen

Tähän tyyppiin kuuluvat suunnittelukompleksit tasoittavat "sinisen" polttoaineen kulutuksen kausivaihteluita. Ja myös luoda strategisia varauksia.

Maanalaiset varastotilat ovat kysyttyjä, koska niiden luominen ja käyttö ovat taloudellisesti edullisimpia. Ja valtavia maakaasusäiliöitä (kuvassa) käytetään, jos maakaasun varastointitiloilla ei ole mahdollista käyttää kaasuputkia. Lisäksi valokuvassa esitetyt säiliöt varastoivat yleensä yksinomaan nesteytettyä kaasua.

Tämän tyyppinen säilytyslaite on sama kuin veden tyydyttyneisiin muodostelmiin luotujen analogien tapauksessa. Toisin sanoen polttoainetta varastoidaan huokoisten kivien tyhjiössä.

UGS-tilat, jotka on luotu kiviin, joissa hiilivedyt aikoinaan sijaitsevat, ovat maailman runsaimpia. Joten niiden lukumäärä saavuttaa merkittävän 70%: n, syynä tähän on useita etuja.

Joihin sisältyy: huomattava kapasiteetti ja säästöt tutkimusinvestointeihin, infrastruktuurin luomiseen tai ainakin sen osaan sekä poraus - öljyä ja kaasua on jo louhittu tällaisten maanalaisten varastojen perustamispaikkaan.

On ymmärrettävä, että haudatut kaasusäiliöt eivät ole maanalaisia ​​varastoja. Koska ne on suunniteltu ratkaisemaan täysin erilaisia ​​ongelmia. Ja maanalaisten tarkoituksena on vain lisätä nesteytetyn kaasun haihtuminen tehokkaammin vakavissa pakkasissa. Ja ilman kustannuksia.Ja myös ehdollisesti maanalainen kaasusäiliöiden sijoittaminen antaa sinun säästää käyttökelpoista tilaa, jostain henkilökohtaisesta tontista

Mutta hiilivedyn tuotannon jälkeen säilyneitä säiliöitä ei voida kutsua ihanteellisiksi.

Heillä on monia haittoja:

• vanhojen kaivojen vuoto-ongelmat - etenkin entisissä öljykentissä;
• riittämätön huokoisuus, kivien läpäisevyys;
• kaasun sekoittaminen öljyjäännösten kanssa - mikä johtaa joskus merkittäviin menetyksiin, koska tuloksena saatua seosta ei voida enää käyttää.

Ja myös öljykentissä kaasulla on vaarallista epäpuhtautta rikkivedyn muodossa. Mikä on haitallista ihmisten terveydelle ja tuhoaa myös kaikenlaisia ​​teräsrakenteita, jopa ruostumattomiin liittyviä.

Maanalaisten kaasuvarastojen käyttö kuluneiden hiilivetykerrostumien sijaintiin perustuen on mahdollista, koska kaasu injektoi öljyjäännöksiä halutusta säiliöstä injektoinnin yhteydessä. Lisäksi sillä, kuten vedellä, on puristuvuus ja liikkuvuus, mikä helpottaa säiliön varustamista. Joskus kaasun paineen alaista öljyä ei puristeta kallioon, vaan nousee huipulle, josta tulee ylimääräinen voitonlähde.

Vaihtoehto 3 - kivisuolasäiliöiden säiliöt

Tällaiset kaasua sisältävät säiliöt tasoittavat sen käytön päivittäistä, viikoittaista epätasaisuutta ja osallistuvat myös vuodenaikojen tasaamiseen. Lisäksi varastointi suolamuodostumissa selviää menestyksekkäästi tärkeiden kuluttajien varalähteen asemasta.

On vain 2 suosittua tapaa varastoida kaasua maan alle. Nimittäin läpäisevissä huokoisissa kerroksissa ja onteloissa, jotka on pesty suolakertymiin. Ensimmäistä vaihtoehtoa käytetään, kun joudut luomaan suuren arkiston, toisen - vain paikallisten ongelmien ratkaisemiseksi

Osoitetut UGS-tilat luodaan pesemällä osa suolakertymiä tarvittavan onkalon luomiseksi. Miksi aluksi porataan useita kaivoja, joiden läpi vettä johdetaan pitkään.

Vaikka kuvailtu menettely on pitkä ja kallis, se maksaa itsensä, koska ruiskutetun maakaasun varastointi tapahtuu häviämättä. Syynä on, että suolaluolot ovat tiiviitä. Lisäksi niillä on vaikutus itsensä paraneminen - tektoniset ja muut halkeamat kasvaa nopeasti suolakertymiin.

Tällaisten maanalaisten kaasuvarastojen järjestelyn etuna on, että tarvittavan määrän polttoainetta valitaan käytännössä ilman nopeusrajoituksia. Mikä on monta kertaa korkeampi kuin suorittamalla samat toimenpiteet muun tyyppisissä astioissa. Suolaluoliin rakennettujen maanalaisten varastotilojen tärkeä etu on korkea kaasunpoistoprosentti - yksi korkeimmista kaikkien tyyppiensä välillä.

Kaasun varastointikallion tulisi olla kuvan mukainen. Se on läpäisevä ja siinä on riittävästi tilaa suuren määrän polttoainetta varten. Lisäksi säiliön rakenteen tulisi mahdollistaa veden ja öljyjäämien helppo siirtyminen

Mutta suolamuodostelmien luolien lukumäärä ei ylitä 2% varaston kokonaismäärästä.

Indikaattoriin vaikuttavat monet negatiiviset kohdat:

• Valtavan määrän suolavettä luotojen uuttamisen jälkeen kaasun säästämiseksi. Seurauksena on, että jos lähellä ei ole merta tai ainakaan suolaprosessointilaitoksia, nesteeseen ei ole mitään laittaa. Mikä on pääasiallinen syy tällaisen maanalaisen kaasuvarastoinnin vähäisyyteen.
• Nettovolyymin pieneneminen käytön aikana. Tämä ilmiö johtuu suolan haihtumisesta paikoissa, joissa paine on korkeampi, ja kertymistä siellä, missä se on alhaisempi.
• Epäpuhtauksien esiintyminen kaasussa, joista usein tulee nestejäännöksiä, joita aikaisemmin käytettiin luolan pesemiseen.
• Merkityksettömät määrät, joka ei salli varantojen luomista riittävästi.

Tämän seurauksena suolavarastotiloja käytetään yleensä vain silloin, kun ei ole mahdollista käyttää yllä lueteltuja astioita.

Vaihtoehto 4 - UGS kaivosteollisuudessa

Niiden volyymit ovat merkityksettömiä. Siitä huolimatta ruotsalaiset ja norjalaiset pitävät osan strategisista kaasuvarannoistaan ​​tällaisissa säiliöissä.

PVC: n louhinta on ainoa ihmisen täysin varustama kaasunvarastointilaitos. Joten yhdessä kaivoksessa räjähdykset luovat säiliön, joka sitten päällystetään teräslevyillä.

Näin näyttävät kaasun varastoimiseen käytetyt suolaluolit. Ne ovat ilmatiiviitä ja luotettavia, mutta niiden mitat ovat rajoitetut, joten ne soveltuvat pienen määrän maanalaisten kaasuvarastojen luomiseen. Ja yksinomaan paikallisten ongelmien ratkaisemiseksi. Esimerkiksi Venäjällä tällä hetkellä käytössä olevista 27 varastotilasta vain 2 on suolaa

Vaikka maanalaisten kaasuvarastojen käyttö on kannattavaa hylätyissä kaivoksissa, koska louhinta on korkeaa ja nopeaa, niiden määrä ei kasva merkittävästi lähitulevaisuudessa. Syynä on, että kuvattuja säilytystiloja on vaikea rakentaa. Koska täydellistä tiiviyttä ei aina ole mahdollista saavuttaa, mikä johtaa merkittäviin menetyksiin.

Tämä johtuu siitä, että kaivoksen käytön aikana he yrittävät tuoda sinne suurimman määrän ilmaa. Mikä on tarkoitus luoda ilmanvaihtojärjestelmä, jolla on pinnan ulkopuolelle jääviä paloja, jota varastotilan järjestelyn aikana ei aina ole mahdollista tiivistää.

Tämän seurauksena on tänään vain muutama onnistunut esimerkki kaasun varastoinnin ajatuksen toteuttamisesta hylätyissä kaivoksissa (Ruotsissa, Norjassa, Saksassa).

Onko holvit suljettu?

Polttoainevuodot ovat yleisiä prosesseja, joita ei voida välttää. Koska syitä on liian paljon.

Mukavuuden vuoksi ne on jaettu kolmeen luokkaan:

• geologia;
• teknologia;
• tekninen.

Ryhmitellä geologinen syistä Niihin kuuluvat UGS-renkaiden heterogeenisyys, tektonisten vikojen esiintyminen, samoin kuin hydrodynamiikan ja geokemian ominaisuudet. Esimerkiksi kaasu voi vain kulkea säiliön läpi, ja asiantuntijat eivät vaikuta siihen millään tavalla.

teknologinen syistä liittyvät yleisimpiin, koska virheitä tapahtuu säännöllisesti tosiseikkoja arvioitaessa. Esimerkiksi hydraulisten ansojen, kaasuvarantojen, meneillään olevien fysikaalisten ja kemiallisten prosessien tehokkuus.

Usein kaivoporauksella päästään haluttuihin muodostelmiin. Lisäksi sen tekniikka ei eroa vastaavista menettelytavoista, kun yritetään päästä kaasuun, öljyyn

Tekniset syyt liittyy useimmiten käytettyjen kaivojen tilaan, joiden avulla kaasua ruiskutetaan.

UGS-tilojen luomisen ominaisuudet

95 prosentilla tapauksista UGS-palvelut luodaan kaasun puristaminen, öljyjäämät huokoisista muodostelmista. Siten "säiliöitä" luodaan "sinisen" polttoaineen varastointiin.

Ja tärkein ominaisuus on, että nesteiden puristamiseen tulevaisuudessa käytettyä kaasumäärää ei voida käyttää toimittamiseen kuluttajille. Sen tehtävänä on estää veden, hiilivetyjäämien palaaminen vanhaan paikkaan. Muutoin arkisto yksinkertaisesti lakkaa olemasta.

Eli mainittu kaasu on puskuri. Pääsääntöisesti se tapahtuu ainakin puolet maanalaisen kaasun varastointitilaan ladatusta kokonaismäärästä. Ja joissain tapauksissa puskurikaasu on kolme kertaa enemmän kuin mitä voidaan käyttää kuluttajille toimittamiseen, jota kutsutaan aktiivinen.

On mielenkiintoista, että puskurikaasun määrää ei voida laskea aiemmin. Eli kaikki tarkistetaan yksinomaan kokeellisella menetelmällä. Mikä kestää monissa tapauksissa vuosia. Mutta silti, kun tulos ei ole tyydyttävä, puskurikaasu voidaan pumpata kokonaan.

Varastointitilaus

Kun geologit ovat tutkineet mistä tahansa säiliöstä ja päättäneet, että on mahdollista luoda kaasun varasto oikeaan paikkaan, kaasun tuottajat rakentavat suunnittelukompleksia.

Nykyaikaiset maanalaiset kaasunvarastot ovat turvallisin tapa varastoida kaasuvarantoja.Mutta sen usein tapahtuvat vuodot ovat suuri ongelma kaasuyhtiöille ja ympäristöasiantuntijoille, jotka pitävät tällaisia ​​tapauksia merkittävänä ympäristöongelmana. Ja se tapahtuu kuvan osoittamalla tavalla (etäisyydellä tuli on näkyvissä yhdellä Unkarin maanalaisista varastotiloista)

Sitten aloitetaan ”sinisen” polttoaineen injektio lähimmästä toimitettavan UGSF: n tulevaisuuteen tavaratilaputki. Ja se tulee puhdistuspaikalle, josta kaikenlaiset mekaaniset epäpuhtaudet poistetaan.

Puhdas polttoaine toimitetaan mittausasemalle. Ja sen jälkeen kompressorikaupassa, jossa kompressio tehdään - tämä on kaasun valmistuksen nimi varastoon pumppaamiseksi. Se edustaa kaasunpaineen nousua haluttuun arvoon.

Sitten se kuljetetaan kaasun jakelupisteisiin. Missä kokonaisvirtaus on jaettu useisiin ja tulee eri tuotantolinjoihin. Mistä se lähetetään putkia pitkin kaivoihin injektointia varten.

Koko prosessin ajan asiantuntijat hallitsevat useita parametreja, mukaan lukien kaasun paine ja lämpötila sekä kunkin kaivon tuottavuus.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Seuraava video on omistettu aiheelle UGS-tilojen luominen tasoittamatta epätasaista polttoaineenkulutusta, joka toimitetaan Power of Siberia -putkilinjasta.

Maanalaiset kaasuvarastot ovat luotettavin ja kannattavin tapa tasoittaa kaasun epätasaista kulutusta ja sen vakaata syöttöä ylivoimaisen esteen aikana. Ja mielenkiintoisin on, että kiitettävää ei ole ihmisen nero, vaan luonto, joka on varovaisesti luonut sopivia kivi kerroksia.

Oletko henkilökohtaisesti osallistunut maanalaisten kaasuvarastojen luomiseen ja haluat täydentää yllä olevaa materiaalia hyödyllisellä tiedolla? Vai huomasitko tosiasioiden ristiriitaisuuden? Jätä kommenttisi ja kommenttisi - palautelohko sijaitsee artikkelin alla.