מתקני אחסון גז תת קרקעיים: דרכים מתאימות לאחסון גז טבעי
נראה כי לידע על אופן סידור מחסני הגז התת קרקעיים אין שום ערך מעשי עבור המשתמש הממוצע. אבל האנושות תלויה מדי בדלק "כחול" ולכן אני רוצה להיות בטוח שלעולם לא יהיו הפרעות באספקה. האם זה נכון?
וכל בן ברית יכול להיות מרגיע על ידי מידע על מחסני גז הממוקמים מתחת לאדמה (UGS) - כל עוד הם מלאים בבעיות באספקת הגז לא יהיה. למידע נוסף על התקני אחסון ותכונות אחסון במאמר שלנו.
תוכן המאמר:
מתקני אחסון גז תת קרקעיים
אם לצורך אחסון גז לצרכים ביתיים, משתמשים בבתים פרטיים מחזיקי גזאז בקנה מידה לאומי אנו מדברים על אפשרויות אחסון שונות לחלוטין. אז, מחסני גז תת-קרקעיים רשמיים הם מתחמים של מתקני הנדסה המשמשים לשאיבה, אחסון ובחירת דלק "כחול". הם מורכבים מרכיבים קרקעיים ותת קרקעיים.
ל קרקע כולל:
- נקודת חלוקת גז, המשמש להפצת זרם הגז למספר תהליכים;
- חנות מדחסיםהיכן שהדלק מוכן (על ידי הגדלת הלחץ) להזרקה לבארות;
- מפעלים לטיפול בגז.
מתחת לאדמה רכיבי UGS הם: בארות, ייצור, קיבולת. והפריט האחרון (הקיבולת) האחרון הוא המעניין ביותר - כיצד מאחסנים את הדלק "הכחול" תלוי באופן בו מסודר אחסון הגז עצמו.
סקירה של מיכלי אחסון גז
באותו משקל, הגז תופס אזורים גדולים בהרבה מכל גופים מוצקים.ומכיוון שהוא משמש בכמויות אדירות, אותם מכולות דרושים לאחסונו.
יתר על כן, מומחים סירבו לאגור גז במיכלי אדמה מעשה ידי אדם לפני מאה שנה.
הסיבה היא שזה ידרוש:
- לכבוש אזורים נרחבים בכוכב הלכת עם מתחמים לאגירת דלק כחול בלחץ נמוך;
- השתמש במיכלי גז בלחץ גבוה יקר ונפיץ.
כתוצאה מכך, על מנת לנטרל את הנקודות השליליות המפורטות לעיל, הבחירה נעשתה לטובת מתקני אחסון תת קרקעיים, ואלה שנמצאים בעומק ניכר נחשבים ככאלה. שהוא, ברוב המקרים, בין 300 ל 1000 מטר. ותוכלו לאחסן שם דלק במכלים שנוצרו על ידי הטבע.
בסך הכל, מהנדסים למדו להשתמש בהצלחה בשבעה סוגים של מיכלי אחסון גז טבעי:
- נוצר בתצורות נקבוביות רוויות מים;
- נשמר לאחר ייצור פחמימות, כלומר אותו גז, שמן;
- נוצר במרבצי מלח סלעים;
- נוצר בעבודות המכרות של מוקשים;
- נוצר בחומר עמיד;
- עם מעטפת גזע קרח בטמפרטורה נמוכה;
- נוצר לאחר פיצוצים אטומיים תת קרקעיים.
למרות שישנן אפשרויות רבות, רק ארבע השיטות הראשונות לאחסון גז נבדלות זה מזה בפרקטיות. אפשרויות הטנק שנותרו מתאימות רק תיאורטית.
הסיבה לחוסר מעש של שלוש האופציות הנותרות היא כדלקמן:
- ניתן לאחסן גז בסלעים קפואים, ומספר מחסנים קיימים באזורים הצפוניים של כדור הארץ מאשרים זאת. אך נפחם אינו משמעותי ביותר, לכן אין להם ערך תעשייתי כיום.
- יכולות שנוצרו על ידי פיצוצים גרעיניים תת קרקעיים מתאימים למדי לאגירת עתודות גז משמעותיות, אשר הוכח כבר בניסיון. אך בשורה התחתונה נשק רב עוצמה נבדק הרחק ממקומות המגורים של האנשים. לכן, בדרך כלל אין צרכנים, כלי עזר.
כתוצאה מכך, סוגים אלה של מכולות פשוט אינם מתאימים לשימוש.
למרות שמתקני UGS נקראים מתקני אחסון, במציאות, שימור הגז אינו הדאגה העיקרית שלהם. מכיוון שמה שיש בהם משמש בעיקר כדי להחליק את אי-האחידות והצריכה. מה שקורה מדי יום, שבועי, עונתי. רק בסיבוב האחרון מתקנים מתקני UGS בכדי לפלס את ההשלכות של נסיבות כוח עליון.
בשלב הבא אנו שוקלים ביתר פירוט כל אחת מהאפשרויות לאחסון גז מתחת לאדמה.
אפשרות מס '1 - אחסון במאגרים רוויים
מתקני אחסון בתצורות רווי מים מיועדים להקטין את ההשפעות של אי-אחידות עונתית בעת שימוש בגז. וגם ליצור עתודות אסטרטגיות.
מאפיין חשוב בבניית מחסנים כאלה הוא ההשתתפות האנושית המינימלית - לרוב בשלב יצירת הבארות הנחוצות לשאיבת גז.
המכולות המצוינות מבוקשות בשכבות אומנותיות. מחסני גז נוצרים במקום בו מבנה הסלע חדיר, נקבובי. את הנוזל הנותר מוסר באמצעות גז, שמלחץ אותו ואז סוחט אותו.
הטנקים כביכול לאחסון דלק בעצמם, למעשה, אינם. ליתר דיוק, הם אינם קיימים כלל - הם משמשים כמקום לאחסון חללים בשכבות נקבוביות. וכל הנוהל ליצירת אגירת גז מורכב מעקירת חלק מהמים לפריפריה.הם עושים זאת על מנת ליצור מקום לדלק "כחול".
ביצוע ההליך שתואר לעיל יצליח רק אם מספר גורמים תורמים לכך:
- השכבה החדירה הנקבובית מכוסה בכיפה (חיפוי) של סלעים אטומים לגז, שהם בדרך כלל חרסות מוחצנות.
- האקוויפר משתרע מגבולות המאגר לאורך עשרות קילומטרים. עדיף, אם יש לה גישה למשטח. כל האמור לעיל מאפשר לגז לסחוט את המים במאגר בהצלחה.
- אורך הכיפה מספיק בכדי לספק את היכולת לאגור נפחי גז משמעותיים.
- נקבוביותו של הסלע וחדירותו מספקת יכולת גז מקובלת ויכולת לתת לו במהלך הפיתוח.
אם לא מתקיים לפחות אחד מהתנאים, לא ניתן יהיה ליצור מחסן תת-קרקעי.
עקרון הפעולה של אחסון תת קרקעי מודרני הוא פשוט. ניתן לשקול תכונות על ידי הדוגמא של מתקני UGS גדולים המשמשים להחלקת אי סדרים עונתיים.
לכן, בדרך כלל בעונה החמה הם שואבים את הכמות הנכונה של הגז. שמתחילים להיבחר רק עם תחילת עונת החימום. יתרה מזאת, לא כמות עצומה של גז נשלחת לצינור הראשי, אלא זו הממוצעת, הידועה מניסיון הפעולה בחורף האחרון.
ואם לפתע הטמפרטורה יורדת בחדות והצריכה היומית הופכת לסדר גודל גבוה יותר, אז מתקן אחסון גדול תת-קרקעי גדול לא יגדיל את נפחי המיצוי בכל מקרה. והמחסור יכוסה על ידי מחסנים קטנים המיועדים להחליק את הצריכה היומית, השבועית. הסיבה היא שקל יותר ומהיר לבחור מהם.
היתרון של אחסון גז תת-קרקעי בתצורות רווי מים הוא קיבולת משמעותית. החיסרון הוא שגאולוגים, כאשר הם בוחנים את המאפיינים של אקוויפר, אינם רשאים לזהות ולקחת בחשבון גורם חשוב אחד. כתוצאה מכך, האחסון יהיה בלתי שמיש.
והדבר הגרוע ביותר הוא שלעתים קרובות הוא מתגלה לאחר השקעה אדירה בבניית תשתיות קרקעיות ותת קרקעיות. לעתים קרובות למדי ישנן בעיות פחות משמעותיות, שממנה מלווה הפעלת אחסון הגז התת-קרקעי בסלעים רוויים במים בעלויות לא משמעותיות.
אפשרות מס '2 - יכולות לאחר ייצור הפחמימנים
מתחמי הנדסה השייכים לסוג זה משמשים להחלקת תנודות עונתיות בצריכת דלק "כחול". וגם ליצור עתודות אסטרטגיות.
מכשיר האחסון מסוג זה זהה למקרה עם אנלוגים שנוצרו בתצורות רווי מים. כלומר דלק נאגר בחלל הסלעים הנקבוביים.
מתקני UGS שנוצרו בסלעים בהם היו בעבר פחמימנים הם השכיחים ביותר בעולם. אז המספר שלהם מגיע ל -70% משמעותיים, מספר יתרונות.
הכוללים: קיבולת משמעותית וחיסכון בהשקעה בחיפוש, יצירת תשתית או לפחות חלק ממנה וקידוחים - נפט וגז כבר הוצאו במקום היצירה של מתקני אחסון תת-קרקעיים כאלה.
אך לא ניתן לכנות את הטנקים ששרדו לאחר ייצור הפחמימנים אידיאליים.
יש להם חסרונות רבים:
- בעיות דליפה של בארות ישנות - במיוחד לשדות נפט לשעבר;
- נקבוביות לא מספקת, חדירות של סלעים;
- ערבוב גז עם שאריות שמן - מה שלעיתים מוביל לאובדן משמעותי מכיוון שכבר לא ניתן להשתמש בתערובת המתקבלת.
וגם לעתים קרובות בשדות נפט, לגז טומאה מסוכנת בצורה של מימן גופרתי. מה שמזיק לבריאות האדם, ומשמיד גם את כל סוגי מבני הפלדה, אפילו כאלה שקשורים לאל חלד.
הפעלת מתקני אחסון תת-קרקעיים בגז התבסס על מיקומם של מרבצי פחמימנים שהתרוקנו אפשרית בשל העובדה שהגז מזריק שאריות נפט מהמאגר הרצוי לאחר ההזרקה. בנוסף לכך, כמו מים, יש השפעה של דחיסות וניידות, מה שמקל על משימת הצטיידות המכל. לפעמים נפט בלחץ גז אינו סוחט אל תוך הסלע, אלא עולה לראשו, ההופך למקור רווח נוסף.
אפשרות מס '3 - מאגרים במרבצי מלח סלעים
מיכלים כאלה עם גז משמשים להחלקת האחידות היומיומית, השבועית, של השימוש בו, וגם לוקחים חלק ביישור העונה. בנוסף, אחסון בתצורות מלח מתמודד בהצלחה עם התפקיד של מקור גיבוי עבור צרכנים חשובים.
מתקני ה- UGS המצויינים נוצרים על ידי שטיפת חלק ממרבצי המלח על מנת ליצור חלל בגודל הנדרש. מדוע בהתחלה נקדחים כמה בארות שדרכן מסופקים מים למשך זמן ממושך.
אף על פי שהנוהל המתואר ארוך ויקר, הוא משלם עבור עצמו, מכיוון שאחסון הגז הטבעי המוזרק הוא חסר הפסד. הסיבה היא שמערות המלח נטולות דליפות. בנוסף, יש להם השפעה של ריפוי עצמי - סדקים טקטוניים ואחרים מגדלים במהירות עם מרבצי מלח.
היתרון בסידור מחסני גז תת-קרקעיים כאלה הוא שבחירת כמות הדלק הנדרשת מתרחשת כמעט ללא מגבלות מהירות. שהוא גבוה פי כמה מאשר בעת ביצוע אותן פעולות במכולות מסוגים אחרים. יתרון חשוב במתקני אחסון גז תת קרקעיים הבנויים במערות מלח הוא האחוז הגבוה של נסיגת הגז - מהגבוהים מבין כל סוגיו.
אולם מספר המערות בתצורות המלח אינו עולה על 2% מכלל המחסנים.
אינדיקטור זה מושפע ממספר נקודות שליליות:
- נוכחות של כמות אדירה של מי מלח לאחר שטיפת המערות כדי לחסוך בגז. כתוצאה מכך, אם אין ים בקרבת מקום או לפחות מפעלי לעיבוד מלח, אין לאן להכניס את הנוזל. מהי הסיבה העיקרית לכמות הקטנה של אחסון גז תת-קרקעי מסוג זה.
- הפחתת נפח נטו במהלך הפעולה. תופעה זו נגרמת על ידי אידוי מלח במקומות עם לחץ גבוה יותר והצטברות בהם הוא נמוך יותר.
- המראה בגז הזיהומיםאשר הופכים לעתים קרובות לשאריות הנוזל ששימש בעבר לשטיפת המערה.
- כרכים לא משמעותיים, שאינה מאפשרת ליצור עתודות בכמויות מספיקות.
כתוצאה מכך משתמשים במתקני אחסון מלח בדרך כלל רק כאשר לא ניתן להשתמש בסוגי המכולות המפורטים לעיל.
אפשרות מס '4 - UGS בכרייה
הכרכים שלהם אינם חשובים. עם זאת, השבדים והנורווגים שומרים על חלק ממאגרי הגז האסטרטגיים שלהם במכלים מסוג זה.
כריית PVC היא מתקן האחסון הגז היחיד המאובזר על ידי האדם. לכן, באחד המוקשים פיצוצים יוצרים מיכל, שעליו נעטה יריעות פלדה.
אף כי כדאי להפעיל מתקני אחסון גז תת-קרקעיים במכרות נטושים בגלל האחוז הגבוה ומהירות המיצוי, מספרם לא יגדל משמעותית בעתיד הקרוב. הסיבה היא שקשה לבנות את המאגרים המתוארים. מכיוון שלא תמיד ניתן להגיע להידוק מוחלט, מה שמוביל להפסדים משמעותיים.
זה קורה בגלל העובדה שבמהלך פעולת המכרה הם מנסים להביא לשם את כמות האוויר המרבית. מה המטרה של יצירת מערכת אוורור עם מסה של מוצפים אל פני השטח, שבמהלך סידור מתקן האחסון לא תמיד ניתן לאטום.
כתוצאה מכך, כיום יש רק כמה דוגמאות מוצלחות ליישום הרעיון של אחסון גז במוקשים נטושים (בשבדיה, נורווגיה, גרמניה).
האם הכספות אטומות?
דליפות דלק הם תהליכים נפוצים שלא ניתן להימנע מהם. מכיוון שיש יותר מדי סיבות.
לנוחיותם הם מחולקים לשלוש קטגוריות:
- גיאולוגי;
- טכנולוגי;
- טכני.
לקבוצה גיאולוגית סיבות כוללים את ההטרוגניות של צמיגי UGS, נוכחות של תקלות טקטוניות, כמו גם את התכונות של הידרודינמיקה וגיאוכימיה. לדוגמה, גז יכול פשוט לנדוד דרך המאגר, ומומחים לא ישפיעו עליו בשום דרך.
טכנולוגית סיבות מתייחסים לתכיפות ביותר כאשר טעויות מתרחשות באופן קבוע בעת הערכת עובדות. לדוגמה, היעילות של מלכודות הידראוליות, מאגרי גז, תהליכים פיזיקליים וכימיים מתמשכים.
סיבות טכניות לרוב קשור למצב הבארות המשמשות בעזרתן מוזרק גז.
תכונות של יצירת מתקני UGS
ב 95% מהמקרים נוצרים מתקני UGS שחול גז, שאריות שמן מתצורות נקבוביות. לפיכך, "טנקים" נוצרים לאגירת דלק "כחול".
והתכונה החשובה ביותר היא שלא ניתן להשתמש בנפח הגז המשמש להוצאת נוזלים בעתיד למסירה לצרכנים. תפקידו למנוע את החזרת מים, שאריות פחמימנים למקומם הישן. אחרת, המאגר פשוט מפסיק להתקיים.
כלומר, הגז אמר חיץ. ככלל, זה קורה לפחות מחצית מהנפח הכולל שהועלה למתקן האגירה התת קרקעית. ובמקרים מסוימים, גז החיץ הוא פי 3 יותר ממה שניתן להשתמש בו למשלוח לצרכנים, הנקרא פעיל.
מעניין שלא ניתן לחשב בעבר את כמות הגז המאגר. כלומר, הכל נבדק אך ורק בשיטה ניסיונית. מה שבמקרים רבים לוקח שנים. אך עדיין, כאשר התוצאה אינה מספקת, ניתן לשאוב את גז החיץ במלואו.
הזמנת מילוי אחסון
לאחר שגיאולוגים ביצעו מחקרים על מאגר כלשהו והחליטו שניתן ליצור מתקן לאחסון גז במקום הנכון, מפיקים יצרני הגז מתחם הנדסי.
ואז מתחיל הזרקת דלק "כחול" לעתידו של ה- UGSF, המסופק מהקרוב ביותר צינור תא המטען. והוא נכנס לאתר הניקוי, שם מוסרים כל מיני זיהומים מכניים.
דלק נקי מסופק לתחנת המדידה. ואחרי זה, בחנות המדחסים, בה מתבצעת דחיסה - זה שם הכנת הגז לשאיבה לאחסון. זה מייצג עלייה בלחץ הגז לערך הרצוי.
ואז הוא מועבר לנקודות חלוקת גז. שם הזרימה הכוללת מחולקת למספר ונכנסת לפסי ייצור שונים. משם הוא נשלח לאורך הפלומות לבארות להזרקה.
לאורך התהליך, מומחים שולטים במספר פרמטרים, כולל לחץ וטמפרטורת הגז, ופרודוקטיביות של כל באר.
מסקנות ווידאו שימושי בנושא
הסרטון שלהלן מוקדש לנושא יצירת מתקני UGS בכדי להחליק את צריכת הדלק הלא אחידה, שתסופק על ידי צינור הגז Power of Siberia.
מחסני גז תת-קרקעיים הם הדרך האמינה והרווחית ביותר לפלס את הצריכה הלא אחידה של הגז ואת האספקה היציבה שלו במהלך כוח עליון. והדבר המעניין ביותר הוא שלא גאון אנושי שצריך להודות עליו, אלא הטבע, שיצר בזהירות שכבות סלעים מתאימות.
האם לקחת באופן אישי חלק ביצירת מתקני אחסון תת-קרקעיים בגז ורוצה להוסיף את החומר לעיל למידע שימושי? או שמתם לב לפער בעובדות? השאירו את התגובות וההערות שלכם - גוש המשוב נמצא מתחת למאמר.
לאיזו קומה מגדשים בתים: נורמות חקיקה וכללים לגיזוז בניינים רבי קומות 
כמה עולה לחבר גז לבית פרטי: מחיר ארגון אספקת הדלק 
מכונות הכביסה הטובות ביותר עם מייבש: דירוג הדגם וטיפים ללקוחות 
מה טמפרטורת הצבע של האור והניואנסים של בחירת הטמפרטורה של המנורות בהתאם לצרכים שלך 
החלפת גייזר בדירה: ניירת חלופית + נורמות ודרישות בסיסיות