Kemudahan penyimpanan gas bawah tanah: cara yang sesuai untuk menyimpan gas asli

Nampaknya pengetahuan tentang bagaimana penyimpanan gas bawah tanah diatur tidak mempunyai nilai praktikal bagi pengguna biasa. Tetapi manusia terlalu bergantung pada bahan bakar "biru" dan jadi saya ingin memastikan bahawa tidak akan ada gangguan dalam bekalannya. Adakah itu betul?

Dan setiap rakan senegara dapat diyakinkan dengan maklumat mengenai penyimpanan gas yang terletak di bawah tanah (UGS) - selagi mereka penuh dengan masalah bekalan gas tidak akan ada. Baca lebih lanjut mengenai peranti storan dan ciri storan dalam artikel kami.

Kemudahan simpanan gas bawah tanah

Sekiranya untuk penyimpanan gas untuk keperluan domestik, pemilik rumah persendirian menggunakan pemegang gas, kemudian pada skala nasional kita bercakap mengenai pilihan penyimpanan yang sama sekali berbeza. Jadi, penyimpanan gas bawah tanah secara rasmi adalah kompleks kemudahan kejuruteraan yang berfungsi untuk mengepam, menyimpan dan memilih bahan bakar "biru". Mereka terdiri daripada komponen tanah dan bawah tanah.

Ke tanah merangkumi:

• titik pengedaran gas, yang berfungsi untuk mengedarkan aliran gas ke dalam beberapa proses;
• kedai pemampatdi mana bahan bakar disediakan (dengan meningkatkan tekanan) untuk suntikan ke dalam telaga;
• loji rawatan gas.

Di bawah tanah Komponen UGS adalah: telaga, pengeluaran, kapasiti. Dan item terakhir (kapasiti) adalah yang paling menarik - bagaimana bahan bakar "biru" disimpan bergantung pada bagaimana penyimpanan gas itu sendiri diatur.

Penyimpanan gas bawah tanah moden serupa dengan tanaman besar. Oleh kerana perlu menggunakan pemampat, pemurnian dan peralatan lain yang kuat untuk memastikan suntikan / pemilihan bahan bakar. Yang dilayan oleh ratusan, jika tidak beribu-ribu pakar

Gambaran keseluruhan tangki simpanan gas

Dengan berat yang sama, gas menempati kawasan yang jauh lebih besar daripada badan pepejal.Oleh kerana ia digunakan dalam jumlah besar, bekas yang sama diperlukan untuk penyimpanannya.

Lebih-lebih lagi, pakar enggan menyimpan gas di tangki tanah buatan manusia satu abad yang lalu.

Sebabnya ialah ini memerlukan:

• menempati kawasan yang luas di planet ini dengan kompleks untuk menyimpan bahan bakar biru tekanan rendah;
• Gunakan tangki gas tekanan tinggi yang mahal dan meletup.

Akibatnya, untuk meneutralkan titik-titik negatif yang disenaraikan di atas, pilihan dibuat untuk kemudahan penyimpanan bawah tanah, dan yang terletak pada kedalaman yang cukup besar dianggap seperti itu. Yang, dalam kebanyakan kes, adalah dari 300 hingga 1000 meter. Dan anda boleh menyimpan bahan bakar di dalam tangki yang dihasilkan oleh alam semula jadi.

Secara keseluruhan, jurutera belajar berjaya menggunakan 7 jenis tangki simpanan gas asli:

• terbentuk dalam formasi berliang tepu air;
• dipelihara selepas pengeluaran karbohidrat, iaitu gas, minyak yang sama;
• terbentuk dalam deposit garam batu;
• dicipta dalam kerja lombong lombong;
• Dicipta dalam permafrost tahan lama;
• dengan cengkerang baka ais suhu rendah;
• terbentuk selepas letupan atom bawah tanah.

Walaupun terdapat banyak pilihan, hanya 4 kaedah penyimpanan gas yang berbeza dalam praktiknya. Pilihan tangki yang tinggal hanya sesuai secara teori.

Kemudahan North Stavropol UGS adalah yang terbesar di dunia dan simpanan gas yang disimpan di sana dapat memenuhi permintaan bahan bakar tahunan negara besar seperti Perancis. Oleh kerana kawasan simpanan adalah sebanyak 680 km²

Sebab tidak praktikalnya tiga pilihan yang tinggal adalah seperti berikut:

• Gas boleh disimpan di beku beku, dan beberapa stor yang ada di wilayah utara planet ini mengesahkannya. Tetapi jumlah mereka sangat tidak signifikan, oleh itu, mereka tidak mempunyai nilai perindustrian hari ini.
• Kapasiti yang terbentuk oleh letupan nuklear bawah tanah cukup sesuai untuk menyimpan simpanan gas yang besar, yang telah terbukti secara eksperimen. Tetapi intinya adalah senjata kuat diuji dari tempat kediaman orang. Oleh itu, biasanya tidak ada pengguna, utiliti.

Akibatnya, bekas jenis ini tidak sesuai digunakan.

Walaupun kemudahan UGS disebut sebagai kemudahan penyimpanan, pada hakikatnya, pemuliharaan gas bukanlah masalah utama mereka. Oleh kerana apa yang ada di dalamnya kebanyakan digunakan untuk melancarkan ketidakseragaman dan penggunaan. Yang berlaku setiap hari, mingguan, bermusim. Hanya pada giliran terakhir kemudahan UGS dibuat untuk mengurangkan akibat keadaan force majeure.

Seterusnya, kami mempertimbangkan dengan lebih terperinci setiap pilihan untuk menyimpan gas di bawah tanah.

Pilihan # 1 - penyimpanan di takungan tepu

Kemudahan penyimpanan dalam formasi tepu air dirancang untuk mengurangkan kesan ketidakseragaman musim ketika menggunakan gas. Dan juga untuk mewujudkan cadangan strategik.

Ciri penting dalam pembinaan stor seperti itu adalah penyertaan minimum manusia - paling kerap pada tahap membuat telaga yang diperlukan untuk mengepam gas.

Pada peta Rusia dapat dilihat bahawa kemudahan UGS terletak berhampiran saluran paip gas dan penempatan besar. Dan ini bukan suatu kebetulan, kerana stor ini dirancang untuk memastikan kestabilan penggunaan gas, yang mana ia harus berdekatan dengan kemudahan besar

Bekas yang ditunjukkan dicari dalam strata artesia. Penyimpanan gas dicipta di mana struktur batu karang boleh telap, berpori. Cecair yang tersisa dikeluarkan oleh gas, yang memampatkannya, dan kemudian memerahnya.

Tangki yang dipanggil untuk menyimpan bahan bakar sendiri, sebenarnya tidak. Lebih tepat lagi, mereka tidak wujud sama sekali - ia digunakan sebagai tempat penyimpanan lompang pada lapisan berliang. Dan keseluruhan prosedur untuk membuat simpanan gas terdiri dari mengalihkan sebahagian air ke pinggiran.Mereka melakukan ini untuk mewujudkan ruang untuk bahan bakar "biru".

Lakukan prosedur yang dinyatakan di atas hanya akan berjaya sekiranya sebilangan faktor menyumbang kepada ini:

• Lapisan telap berpori ditutup dengan kubah (penutup) batu-batu kedap gas, yang biasanya tanah liat tersemperit.
• Akuifer meluas dari sempadan repositori selama berpuluh-puluh kilometer. Lebih baik lagi, jika ia mempunyai akses ke permukaan. Semua perkara di atas membolehkan gas berjaya mengeluarkan air di dalam takungan.
• Panjang kubah cukup untuk memberikan kemampuan menyimpan sejumlah besar gas.
• Keliangan dan kebolehtelapan batu memberikan kapasiti gas yang dapat diterima dan kemampuan untuk memberikannya semasa pengembangan.

Sekiranya sekurang-kurangnya salah satu syarat tidak dipenuhi, maka mustahil untuk membuat penyimpanan bawah tanah.

Prinsip operasi penyimpanan bawah tanah moden adalah mudah. Ciri-ciri dapat dipertimbangkan dengan contoh kemudahan UGS besar yang digunakan untuk melancarkan penyelewengan bermusim.

Jadi, biasanya pada musim panas mereka mengepam jumlah gas yang betul. Yang mula dipilih hanya dengan bermulanya musim pemanasan. Lebih-lebih lagi, tidak banyak gas yang dihantar ke paip utama, tetapi yang rata-rata, yang diketahui dari pengalaman operasi pada musim sejuk yang lalu.

Dan, jika tiba-tiba suhu turun dengan mendadak dan penggunaan harian menjadi urutan besarnya lebih tinggi, maka kemudahan UGS yang besar masih tidak akan meningkatkan jumlah pengekstrakan. Kekurangan akan ditanggung oleh stor kecil yang dirancang untuk melancarkan penggunaan harian, mingguan. Sebabnya adalah lebih mudah dan pantas untuk memilihnya.

Kapasiti optimum dipertimbangkan dari kawasan seluas beberapa kilometer persegi. Dengan perbezaan ketinggian bahagian bawah dan atas kubah dalam jarak 10-15 meter

Kelebihan penyimpanan gas bawah tanah dalam formasi tepu air adalah kapasiti yang besar. Kelemahannya adalah bahawa ahli geologi, ketika mempelajari ciri-ciri akuifer, mungkin tidak mengenal pasti dan mengambil kira beberapa faktor penting. Akibatnya, penyimpanan tidak akan dapat digunakan.

Dan yang paling teruk ialah ia sering dinyatakan setelah pelaburan besar dalam pembinaan infrastruktur tanah dan bawah tanah. Selalunya, masalah yang kurang ketara juga dihadapi, di mana operasi penyimpanan gas bawah tanah di batuan jenuh air disertai dengan kos yang tidak dirancang dengan ketara.

Pilihan # 2 - Kapasiti selepas pengeluaran hidrokarbon

Kompleks kejuruteraan milik jenis ini berfungsi untuk melancarkan turun naik musim dalam penggunaan bahan bakar "biru". Dan juga untuk mewujudkan cadangan strategik.

Kemudahan penyimpanan bawah tanah sangat diperlukan kerana pembuatan dan pengoperasiannya paling menguntungkan dari segi ekonomi. Dan tangki gas darat yang besar (ditunjukkan dalam foto) digunakan jika tidak mungkin menggunakan saluran paip gas dengan kemudahan penyimpanan gas bawah tanah. Selain itu, bekas yang ditunjukkan dalam foto biasanya menyimpan gas cecair secara eksklusif.

Peranti penyimpanan jenis ini sama seperti dalam kes dengan analog yang dibuat dalam formasi tepu air. Maksudnya, bahan bakar disimpan di dalam lubang batu berpori.

Kemudahan UGS yang diciptakan di batu-batu di mana hidrokarbon pernah berada adalah yang paling banyak terdapat di dunia. Jadi, jumlah mereka mencapai 70%, sebabnya adalah sebilangan kelebihan.

Yang meliputi: kapasiti dan penjimatan yang besar dari pelaburan dalam penerokaan, penciptaan infrastruktur atau sekurang-kurangnya sebahagiannya, dan pengeboran - minyak dan gas telah diekstraksi di tempat penciptaan kemudahan penyimpanan bawah tanah tersebut.

Perlu difahami bahawa tangki gas yang terkubur bukanlah kemudahan penyimpanan bawah tanah. Oleh kerana ia dirancang untuk menyelesaikan masalah yang sama sekali berbeza. Dan di bawah tanah, mereka hanya menjadikan penyejatan gas cecair lebih berkesan dalam keadaan sejuk. Dan tanpa sebarang kos.Dan penempatan tangki gas di bawah tanah dengan syarat membolehkan anda menjimatkan ruang yang boleh digunakan, di suatu tempat di plot peribadi

Tetapi tangki yang bertahan setelah pengeluaran hidrokarbon tidak boleh disebut ideal.

Mereka mempunyai banyak kelemahan:

• masalah kebocoran telaga lama - terutama untuk bekas ladang minyak;
• keliangan yang tidak mencukupi, kebolehtelapan batu;
• mencampurkan gas dengan sisa minyak - yang kadang-kadang membawa kerugian yang besar, kerana campuran yang dihasilkan tidak lagi dapat digunakan.

Dan juga sering di ladang minyak, gas mempunyai kekotoran berbahaya dalam bentuk hidrogen sulfida. Yang membahayakan kesihatan manusia, dan juga merosakkan semua jenis struktur keluli, bahkan yang berkaitan dengan struktur tahan karat.

Pengoperasian kemudahan penyimpanan gas bawah tanah berdasarkan lokasi deposit hidrokarbon habis mungkin disebabkan oleh fakta bahawa gas menyuntikkan sisa minyak dari takungan yang dikehendaki semasa suntikan. Selain itu, seperti air, mempunyai kesan kompresibilitas dan mobiliti, yang memudahkan tugas melengkapkan tangki. Kadang-kadang minyak di bawah tekanan gas tidak dimasukkan ke dalam batu, tetapi naik ke puncak, yang menjadi sumber keuntungan tambahan.

Pilihan # 3 - takungan dalam simpanan garam batu

Bekas seperti gas berfungsi untuk melicinkan ketidaksamaan penggunaan harian, mingguan, dan juga mengambil bahagian dalam meratakan musiman. Di samping itu, penyimpanan dalam formasi garam berjaya mengatasi peranan sumber sandaran bagi pengguna penting.

Hanya ada 2 cara popular untuk menyimpan gas di bawah tanah. Yaitu, dalam lapisan dan rongga berliang yang telap dibasuh dalam simpanan garam. Pilihan pertama digunakan apabila anda perlu membuat repositori besar, yang kedua - hanya untuk menyelesaikan masalah tempatan

Kemudahan UGS yang ditunjukkan dibuat dengan mencuci sebahagian dari simpanan garam untuk membuat rongga ukuran yang diperlukan. Mengapa pada mulanya beberapa telaga dibor di mana air dibekalkan untuk jangka masa yang panjang.

Walaupun prosedur yang dijelaskan itu panjang dan mahal, ia membiayai sendiri, kerana penyimpanan gas asli yang disuntik berlaku tanpa kerugian. Sebabnya ialah gua garam tidak tahan bocor. Di samping itu, mereka mempunyai kesan penyembuhan diri - retakan tektonik dan lain-lain cepat ditumbuhi deposit garam.

Kelebihan pengaturan penyimpanan gas bawah tanah seperti itu ialah pemilihan jumlah bahan bakar yang diperlukan berlaku tanpa had kelajuan. Yang jauh lebih tinggi daripada ketika melakukan operasi yang sama dalam bekas jenis lain. Kelebihan penting kemudahan penyimpanan bawah tanah yang dibina di gua garam adalah peratusan pengeluaran gas yang tinggi - salah satu yang tertinggi di antara semua jenisnya.

Batu simpanan gas hendaklah seperti yang ditunjukkan dalam foto. Itu telap dan mempunyai ruang yang cukup untuk menampung sejumlah besar bahan bakar. Di samping itu, struktur takungan harus memungkinkan perpindahan sisa air dan minyak dengan mudah

Tetapi jumlah gua dalam formasi garam tidak melebihi 2% dari jumlah keseluruhan stor.

Penunjuk ini dipengaruhi oleh sejumlah titik negatif:

• Kehadiran sejumlah besar air garam setelah mencuci gua untuk menjimatkan gas. Akibatnya, jika tidak ada laut di dekatnya atau sekurang-kurangnya kilang pemprosesan garam, tidak ada tempat untuk meletakkan cecair tersebut. Apakah sebab utama simpanan gas bawah tanah sebegini sedikit.
• Pengurangan isipadu bersih semasa operasi. Fenomena ini disebabkan oleh penyejatan garam di tempat dengan tekanan dan pengumpulan yang lebih tinggi di mana ia lebih rendah.
• Kemunculan dalam gas kekotoran, yang sering menjadi sisa cairan yang sebelumnya digunakan untuk mencuci gua.
• Isipadu yang tidak ketara, yang tidak memungkinkan untuk membuat simpanan dalam jumlah yang mencukupi.

Akibatnya, kemudahan penyimpanan garam biasanya digunakan hanya di mana tidak mungkin menggunakan jenis bekas yang disenaraikan di atas.

Pilihan # 4 - UGS dalam perlombongan

Jilid mereka tidak signifikan. Walaupun begitu, orang Sweden dan Norwegia menyimpan sebahagian daripada simpanan gas strategik mereka dalam tangki jenis ini.

Perlombongan PVC adalah satu-satunya kemudahan penyimpanan gas yang dilengkapi sepenuhnya oleh manusia. Jadi, di salah satu lombong, letupan membuat bekas, yang kemudian dilapisi dengan kepingan keluli.

Beginilah rupa gua garam yang digunakan untuk menyimpan gas. Kedap udara dan boleh dipercayai, tetapi mempunyai dimensi yang terhad, oleh itu, mereka sesuai untuk membuat sebilangan kecil kemudahan penyimpanan gas bawah tanah. Dan secara eksklusif untuk menyelesaikan masalah tempatan. Sebagai contoh, di Rusia, daripada 27 kemudahan penyimpanan yang sedang digunakan, hanya 2 yang mempunyai garam

Walaupun menguntungkan untuk mengendalikan kemudahan penyimpanan gas bawah tanah di lombong yang ditinggalkan kerana peratusan dan kelajuan pengekstrakan yang tinggi, jumlah mereka tidak akan meningkat dengan ketara dalam masa terdekat. Sebabnya adalah bahawa repositori yang dinyatakan sukar dibina. Oleh kerana tidak sesekali dapat dicapai dengan ketat, yang menyebabkan kerugian yang besar.

Ini berlaku disebabkan oleh fakta bahawa semasa operasi lombong mereka berusaha membawa jumlah udara maksimum di sana. Apa tujuan untuk membuat sistem pengudaraan dengan sejumlah besar singkapan ke permukaan, yang selama penyusunan kemudahan penyimpanan tidak selalu dapat ditutup.

Hasilnya, hari ini, hanya ada beberapa contoh yang berjaya dalam menerapkan idea menyimpan gas di lombong yang terbengkalai (di Sweden, Norway, Jerman).

Adakah peti besi ditutup?

Kebocoran bahan bakar adalah proses biasa yang tidak dapat dielakkan. Oleh kerana terlalu banyak alasan.

Untuk kemudahan, mereka dibahagikan kepada 3 kategori:

• geologi;
• teknologi;
• teknikal.

Untuk berkumpulan geologi alasan merangkumi heterogenitas tayar UGS, kehadiran kesalahan tektonik, serta ciri hidrodinamik dan geokimia. Sebagai contoh, gas hanya boleh berpindah melalui takungan, dan pakar tidak akan mempengaruhinya dengan cara apa pun.

Teknologi alasan berkaitan dengan yang paling kerap kerana kesalahan kerap berlaku semasa menilai sebarang fakta. Contohnya, keberkesanan perangkap hidraulik, simpanan gas, proses fizikal dan kimia yang berterusan.

Selalunya, penggerudian sumur digunakan untuk sampai ke formasi yang diinginkan. Lebih-lebih lagi, teknologinya tidak berbeza dengan prosedur serupa ketika berusaha untuk mendapatkan gas, minyak

Sebab teknikal paling sering dikaitkan dengan keadaan telaga yang digunakan, dengan bantuan gas disuntik.

Ciri-ciri mewujudkan kemudahan UGS

Dalam 95% kes, kemudahan UGS dibuat penyemperitan gas, sisa minyak dari formasi berliang. Oleh itu, "tangki" dicipta untuk menyimpan bahan bakar "biru".

Dan ciri yang paling penting adalah bahawa jumlah gas yang digunakan untuk mengeluarkan cecair pada masa akan datang tidak dapat digunakan untuk penghantaran kepada pengguna. Tugasnya adalah untuk mencegah pengembalian air, sisa hidrokarbon ke tempat lama mereka. Jika tidak, repositori tidak lagi wujud.

Maksudnya, gas tersebut penyangga. Sebagai peraturan, ia berlaku sekurang-kurangnya separuh daripada jumlah keseluruhan yang dimuat naik ke kemudahan penyimpanan gas bawah tanah. Dan dalam beberapa kes, gas penyangga adalah 3 kali lebih banyak daripada yang dapat digunakan untuk penghantaran kepada pengguna, yang disebut aktif.

Sangat menarik bahawa jumlah gas penyangga tidak dapat dikira sebelumnya. Maksudnya, semuanya diperiksa secara eksklusif dengan kaedah eksperimen. Yang dalam banyak kes memakan masa bertahun-tahun. Tetapi tetap saja, ketika hasilnya tidak memuaskan, gas penyangga dapat dipam keluar sepenuhnya.

Pesanan Isi Penyimpanan

Setelah ahli geologi melakukan kajian terhadap mana-mana takungan dan memutuskan bahawa kemudahan penyimpanan gas dapat dibuat di tempat yang tepat, pengeluar gas sedang membangun kompleks kejuruteraan.

Kemudahan penyimpanan gas bawah tanah moden adalah kaedah paling selamat untuk menyimpan simpanan gas.Tetapi kebocoran yang kerap berlaku adalah masalah besar bagi syarikat gas dan pakar alam sekitar, yang menganggap kes seperti ini merupakan masalah persekitaran yang penting. Dan ia berlaku seperti yang ditunjukkan dalam foto (di kejauhan, api dapat dilihat di salah satu kemudahan simpanan bawah tanah Hungary)

Dan kemudian memulakan penyuntikan bahan bakar "biru" ke masa depan UGSF, yang dibekalkan dari yang terdekat saluran paip batang. Dan memasuki kawasan pembersihan, di mana semua jenis kekotoran mekanikal dikeluarkan.

Bahan bakar bersih dibekalkan ke stesen pemeteran. Dan selepas itu, di kedai pemampat, di mana pemampatan dilakukan, inilah nama untuk menyediakan gas untuk mengepam ke dalam simpanan. Ini menunjukkan peningkatan tekanan gas ke nilai yang diinginkan.

Kemudian diangkut ke tempat pengedaran gas. Di mana jumlah aliran dibahagikan kepada beberapa dan memasuki barisan pengeluaran yang berbeza. Dari mana ia dihantar di sepanjang sapu ke sumur untuk disuntik.

Sepanjang proses tersebut, para pakar mengendalikan sejumlah parameter, termasuk tekanan dan suhu gas, dan produktivitas setiap sumur.

Kesimpulan dan video berguna mengenai topik tersebut

Video di bawah ini dikhaskan untuk topik mewujudkan kemudahan UGS untuk melancarkan penggunaan bahan bakar yang tidak rata, yang akan dibekalkan oleh saluran paip Power of Siberia.

Penyimpanan gas bawah tanah adalah kaedah yang paling boleh dipercayai dan menguntungkan untuk meratakan penggunaan gas yang tidak rata dan bekalannya yang stabil semasa force majeure. Dan perkara yang paling menarik adalah bahawa bukan genius manusia yang harus disyukuri, tetapi alam, yang telah membuat lapisan batuan yang sesuai.

Adakah anda secara peribadi telah mengambil bahagian dalam pembuatan kemudahan penyimpanan gas bawah tanah dan ingin menambah bahan di atas dengan maklumat berguna? Atau melihat perbezaan fakta? Tinggalkan komen dan komen anda - blok maklum balas terletak di bawah artikel.