Underjordiske gasslagringsfasiliteter: egnede måter å lagre naturgass på

Det ser ut til at kunnskap om hvordan underjordiske gasslagre er ordnet, ikke har noen praktisk verdi for den gjennomsnittlige brukeren. Men menneskeheten er for avhengig av "blått" drivstoff, og derfor vil jeg være sikker på at det aldri vil være avbrudd i forsyningene. Stemmer det?

Og hver landsmann kan bli beroliget av informasjon om gasslagre som ligger under jorden (UGS) - så lenge de er fulle av problemer med gasstilførsel vil det ikke være noe. Les mer om lagringsenhet og lagringsfunksjoner i artikkelen vår.

Underjordiske gasslager

Hvis for lagring av gass til hjemlige behov, bruker eiere av private hus gassholdere, da i nasjonal skala snakker vi om helt andre lagringsalternativer. Offisielt underjordiske gasslagre er komplekser av tekniske anlegg som tjener til pumping, lagring og valg av "blått" drivstoff. De består av bakken og underjordiske komponenter.

K bakken De omfatter:

• gassfordelingspunkt, som tjener til å distribuere gasstrømmen i flere prosessstrømmer;
• kompressor butikkder drivstoffet blir forberedt (ved å øke trykket) for injeksjon i brønner;
• gassbehandlingsanlegg.

bakken UGS-komponenter er: brønner, produksjon, kapasitet. Og den siste varen (kapasiteten) er den mest interessante - om hvordan det "blå" drivstoffet lagres avhenger av hvordan selve gasslageret er ordnet.

Moderne underjordiske gasslagre ligner utseende som store planter. Siden det er nødvendig å bruke kraftig kompressor, rensing og annet utstyr for å sikre drivstoffinnsprøytning / valg. Som serveres av hundrevis, om ikke tusenvis av spesialister

Oversikt over gasslagertanker

Med samme vekt, opptar gass mye større områder enn noen faste legemer.Og siden den brukes i store mengder, trengs de samme beholderne for lagring.

Dessuten nektet spesialister å lagre gass i menneskeskapte landstanker for hundre år siden.

Årsaken er at dette vil kreve:

• okkuperer store områder av planeten med komplekser for lagring av blått drivstoff med lavt trykk;
• Bruk dyre og eksplosive gasstanker med høyt trykk.

Som et resultat, for å nøytralisere de negative punktene som er oppført ovenfor, ble valget gjort til fordel for underjordiske lagringsanlegg, og de som ligger på en betydelig dybde blir ansett som sådan. Som i de fleste tilfeller er fra 300 til 1000 meter. Og du kan lagre drivstoff der i tanker skapt av naturen.

Totalt lærte ingeniører å bruke 7 typer lagringstanker med naturgass med hell:

• dannet i vannmettede porøse formasjoner;
• konservert etter produksjon av karbohydrater, nemlig den samme gassen, oljen;
• dannet i steinsaltforekomster;
• opprettet i gruvenes arbeid;
• Laget i slitesterk permafrost;
• med et skallras med lav temperatur;
• dannet etter underjordiske atomeksplosjoner.

Selv om det er mange alternativer, er det bare de første 4 metodene for gasslagring som avviker i praktisk. De resterende tankalternativene er bare teoretisk egnet.

North Stavropol UGS-anlegget er det største i verden og reservatet av gass som er lagret der kan tilfredsstille den årlige drivstoffbehovet til et så stort land som Frankrike. Siden lagringsområdet er så mye som 680 km²

Årsaken til upraktikaliteten til de resterende tre alternativene er som følger:

• Gass kan lagres i frosne bergarter, og flere eksisterende lagre i de nordlige områdene av planeten bekrefter dette. Men volumene deres er ekstremt ubetydelige, derfor har de ingen industriell verdi i dag.
• Kapasiteter dannet av underjordiske atomeksplosjoner er ganske egnet for å lagre betydelige gassreserver, noe som allerede er eksperimentelt bevist. Men bunnlinjen er at kraftige våpen ble testet bort fra folks bosteder. Derfor er det vanligvis ingen forbrukere, verktøy.

Som et resultat er disse typer containere ganske enkelt uegnet til bruk.

Selv om UGS-anlegg kalles lagringsanlegg, er faktisk gassbevaring ikke deres primære bekymring. Siden det som er i dem, brukes mest til å jevne ut ujevnheter og forbruk. Som skjer daglig, ukentlig, sesongmessig. Bare i siste sving er UGS-anlegg opprettet for å dempe konsekvensene av force majeure omstendigheter.

Deretter vurderer vi mer detaljert hvert av alternativene for lagring av gass under jorden.

Alternativ 1 - lagring i mettede magasiner

Lagringsanlegg i vannmettede formasjoner er designet for å dempe effekten av sesongens ujevnhet ved bruk av gass. Og også for å skape strategiske reserver.

Et viktig trekk ved byggingen av slike lagre er den minste menneskelige deltakelse - oftest i stadiet med å lage brønnene som er nødvendige for å pumpe gass.

På kartet over Russland kan man se at UGS-anleggene ligger i nærheten av gassrørledninger og store bosetninger. Og dette er ikke tilfeldig, siden lagringene er designet for å sikre stabilitet i gassforbruket, som de bør være i nærheten av store anlegg

De angitte containere er søkt i artesiske lag. Gasslagre opprettes der bergstrukturen er permeabel, porøs. Den gjenværende væsken fjernes med gass, som komprimerer den, og presser den deretter.

De såkalte tankene for lagring av drivstoff selv er det faktisk ikke. Mer presist, de eksisterer ikke i det hele tatt - de bruker som et sted for lagring tomrom i porøse lag. Og hele prosedyren for å lage en gasslagring består i å fortrenge deler av vannet til periferien.De gjør dette for å skape plass til "blått" drivstoff.

Utfør prosedyren beskrevet over vil bare lykkes hvis en rekke faktorer bidrar til dette:

• Det porøse permeable laget er dekket med en kuppel (deksel) av gasstette bergarter, som vanligvis er ekstruderte leire.
• Akviferen strekker seg fra depotens grenser i titalls kilometer. Bedre ennå, hvis den har tilgang til overflaten. Alt dette gjør det mulig for gassen å presse ut vannet i reservoaret.
• Kuppelens lengde er tilstrekkelig til å gi muligheten til å lagre betydelige volumer av gass.
• Bergens porøsitet og permeabilitet gir en akseptabel gasskapasitet og evnen til å gi den under utvikling.

Hvis minst en av betingelsene ikke er oppfylt, vil det være umulig å opprette en underjordisk lagring.

Prinsippet for drift av moderne underjordisk lagring er enkelt. Funksjoner kan vurderes ved eksempelet på store UGS-anlegg som brukes til å jevne ut sesongens uregelmessigheter.

Så vanligvis i den varme årstiden pumper de riktig mengde gass. Som begynner å bli valgt bare med begynnelsen av fyringssesongen. Dessuten blir ikke noen enorme mengder gass sendt til hovedrøret, men den gjennomsnittlige, kjent fra opplevelsen av drift de siste vintrene.

Og hvis temperaturen plutselig synker kraftig og det daglige forbruket blir en størrelsesorden høyere, vil ikke et stort underjordisk gasslager øke utvinningsvolumene uansett. Og mangelen vil bli dekket av små lagre designet for å jevne ut daglig forbruk. Årsaken er at det er enklere og raskere å velge mellom dem.

Optimal kapasitet vurderes fra et område på flere kvadratkilometer. Med en forskjell i høyden på bunnen og toppen av kuppelen innen 10-15 meter

Fordelen med underjordisk gasslagring i vannmettede formasjoner er betydelig kapasitet. En ulempe er at geologer, når de studerer egenskapene til en akvifer, kanskje ikke identifiserer og tar hensyn til en eller annen viktig faktor. Som et resultat vil lagringen være ubrukelig.

Og det verste er at det ofte blir avslørt etter en enorm investering i bygging av grunn- og underjordisk infrastruktur. Ganske ofte er det mindre betydelige problemer, som driften av underjordisk gasslagring i vannmettede bergarter ledsages av betydelige uplanlagte kostnader.

Alternativ 2 - Kapasiteter etter hydrokarbonproduksjon

Ingeniørkomplekser som tilhører denne typen tjener til å jevne ut sesongens svingninger i forbruket av "blått" drivstoff. Og også for å skape strategiske reserver.

Underjordiske lagringsanlegg er etterspurt på grunn av at opprettelsen og driften av dem er mest økonomisk fordelaktig. Og enorme landstanker (vist på bildet) brukes hvis det ikke er mulig å bruke gassrørledninger med underjordiske gasslagringsanlegg. I tillegg lagrer beholderne på bildet vanligvis utelukkende flytende gass.

Lagringsenheten av denne typen er den samme som for analoger laget i vannmettede formasjoner. Det vil si at drivstoff lagres i hulrommene i porøse bergarter.

UGS-anlegg som er opprettet i bergartene hvor hydrokarboner en gang befant seg, er de mest tallrike i verden. Så når antallet betydelig 70%, mange fordeler.

Som inkluderer: betydelig kapasitet og besparelser på investeringer i leting, etablering av infrastruktur eller i det minste en del av den, og boring - olje og gass er allerede utvunnet på stedet for opprettelsen av slike underjordiske lagringsanlegg.

Det skal forstås at de nedgravde gasstankene ikke er underjordiske lagringsanlegg. Siden de er designet for å løse helt andre problemer. Og under jorden er de bare for å gjøre fordamping av flytende gass mer effektiv i alvorlig frost. Og uten kostnad.Og også betinget underjordisk plassering av bensintanker lar deg spare brukbar plass, et sted på en personlig tomt

Men tankene som overlevde etter hydrokarbonproduksjon kan ikke kalles ideelle.

De har mange ulemper:

• lekkasjeproblemer fra gamle brønner - spesielt for tidligere oljefelt;
• utilstrekkelig porøsitet, permeabilitet av bergarter;
• blanding av gass med oljerester - noe som noen ganger fører til betydelige tap, siden den resulterende blandingen ikke lenger kan brukes.

Og også ofte i oljefelt har gass en farlig urenhet i form av hydrogensulfid. Som er skadelig for menneskers helse, og ødelegger også alle slags stålkonstruksjoner, også de som er relatert til rustfrie.

Drift av underjordiske gasslagringsanlegg basert på lokasjonene av uttømte hydrokarbonavsetninger er mulig på grunn av det faktum at gass injiserer oljerester fra det ønskede reservoaret ved injeksjon. I tillegg har den, som vann, effekten av komprimerbarhet og bevegelighet, noe som letter oppgaven med å utstyre tanken. Noen ganger presses ikke olje under gasstrykk ut i berget, men stiger til toppen, noe som blir en ekstra kilde til fortjeneste.

Alternativ 3 - reservoarer i steinsaltforekomster

Slike beholdere med gass tjener til å jevne den daglige, ukentlige ujevnheten i bruken, og tar også del i utjevningen av sesongmessige. I tillegg takler lagring i saltformasjoner vellykket den rollen som en sikkerhetskopikilde for viktige forbrukere.

Det er bare to populære måter å lagre gass under jorden. Nemlig i permeable porøse lag og hulrom vasket i saltavsetninger. Det første alternativet brukes når du trenger å opprette et stort depot, det andre - bare for å løse lokale problemer

De angitte UGS-fasilitetene opprettes ved å vaske ut en del av saltavsetningene for å skape hulrommet i ønsket størrelse. Hvorfor til å begynne med bores flere brønner som vannet tilføres gjennom en lengre periode.

Selv om den beskrevne prosedyren er lang og kostbar, betaler den seg selv, siden lagringen av den injiserte naturgassen foregår uten tap. Årsaken er at saltgrotter er lekkasjesikre. I tillegg har de effekten av selvheling - tektoniske og andre sprekker blir raskt gjengrodd med saltavsetninger.

Fordelen med anordningen av slike underjordiske gasslagre er at valget av den nødvendige mengden drivstoff skjer uten praktisk talt ingen fartsgrenser. Noe som er mange ganger høyere enn når du utfører de samme operasjonene i containere av andre typer. En viktig fordel med underjordiske lagringsanlegg bygget i saltgrotter er den høye prosentandelen av gassuttak - en av de høyeste blant alle dens typer.

Gasslagringsbergarten skal være som vist på bildet. Det er gjennomtrengelig og har nok plass til å få plass til en stor mengde drivstoff. I tillegg bør strukturen i reservoaret muliggjøre enkel forskyvning av vann- og oljerester

Men antallet huler i saltformasjoner overstiger ikke 2% av det totale antall lagre.

Denne indikatoren påvirkes av et antall negative punkter:

• Tilstedeværelsen av en enorm mengde saltvann etter utvasking av hulene for å spare bensin. Som et resultat, hvis det ikke er sjø i nærheten eller i det minste saltbehandlingsanlegg, er det ingen steder å plassere væsken. Hva er hovedårsaken til den lille mengden av denne typen underjordisk gasslagring.
• Netto volumreduksjon under drift. Dette fenomenet er forårsaket av fordampning av salt på steder med høyere trykk og akkumulering der det er lavere.
• Utseendet i gassen av urenheter, som ofte blir restene av væsken som tidligere ble brukt til å vaske hulen.
• Ubetydelige volumer, som ikke tillater å opprette reserver i tilstrekkelige mengder.

Som et resultat blir saltlagringsanlegg vanligvis bare brukt der det ikke er mulig å bruke de typene containere som er oppført ovenfor.

Alternativ 4 - UGS i gruvedrift

Volumene deres er ubetydelige. Likevel holder svenskene og nordmenn deler av sine strategiske gassreserver i tanks av denne typen.

Mining PVC er det eneste gasslager som er fullt utstyrt av mennesker. Så i en av gruvene skaper eksplosjoner en beholder, som deretter er omhyllet med stålplater.

Slik ser saltkavaler som brukes til å lagre gass ut. De er lufttette og pålitelige, men har begrensede dimensjoner, derfor er de egnet for å skape et lite volum underjordiske gasslagringsanlegg. Og utelukkende for å løse lokale problemer. For eksempel, i Russland, av 27 lagringsanlegg som for tiden er i bruk, er bare 2 salt

Selv om det er lønnsomt å drifte underjordiske gasslagringsanlegg i forlatte gruver på grunn av den høye prosentandelen og utvinningshastigheten, vil antallet ikke øke betydelig i løpet av den nærmeste fremtiden. Årsaken er at de beskrevne depotene er vanskelige å bygge. Siden det ikke alltid er mulig å oppnå fullstendig tetthet, noe som fører til betydelige tap.

Dette skjer på grunn av det faktum at de under driften av gruven prøver å bringe den maksimale mengden luft dit. Hva er formålet med å lage et ventilasjonssystem med masse utstrømninger til overflaten, som under arrangementet til lagringsanlegget ikke alltid er mulig å tette.

Som et resultat er det i dag bare noen få vellykkede eksempler på å implementere ideen om å lagre gass i forlatte gruver (i Sverige, Norge, Tyskland).

Er hvelvene forseglet?

Drivstofflekkasjer er vanlige prosesser som ikke kan unngås. Siden det er for mange grunner.

For enkelhets skyld er de delt inn i tre kategorier:

• geologi;
• teknologi;
• teknisk.

Å gruppere geologisk årsaker inkluderer heterogeniteten til UGS-dekk, tilstedeværelsen av tektoniske feil, samt funksjonene i hydrodynamikk og geokjemi. For eksempel kan gass ganske enkelt vandre gjennom reservoaret, og spesialister vil ikke påvirke det på noen måte.

teknologisk årsaker forholde seg til de hyppigste som feil regelmessig oppstår når du evaluerer noen fakta. For eksempel effektiviteten til hydrauliske feller, gassreserver, pågående fysiske og kjemiske prosesser.

Ofte brukes brønnboring for å komme til ønsket formasjoner. Dessuten er teknologien ikke forskjellig fra lignende prosedyrer når du prøver å komme til bensin, olje

Tekniske årsaker oftest assosiert med tilstanden til brønnene som brukes, ved hjelp av hvilken gass som blir injisert.

Funksjoner ved å lage UGS-fasiliteter

I 95% av tilfellene opprettes UGS-anlegg gassekstrudering, oljerester fra porøse formasjoner. Dermed blir "tanks" laget for lagring av "blått" drivstoff.

Og den viktigste funksjonen er at volumet av gass som brukes til å ekstrudere væsker i fremtiden, ikke kan brukes til levering til forbrukere. Dens oppgave er å forhindre at vann, hydrokarbonrester returneres til deres gamle sted. Ellers slutter depotet å eksistere.

Det vil si, sa gass er buffer. Som regel skjer det minst halvparten av det totale volumet som er lastet opp til det underjordiske gasslagringsanlegget. Og i noen tilfeller er buffergassen 3 ganger mer enn det som kan brukes til levering til forbrukere, som kalles aktiv.

Det er interessant at mengden buffergass ikke tidligere kan beregnes. Det vil si at alt sjekkes utelukkende ved en eksperimentell metode. Noe som i mange tilfeller tar år. Men likevel, når resultatet er utilfredsstillende, kan buffergassen pumpes ut i sin helhet.

Lagringsutfyllingsordre

Etter at geologer har utført studier av et reservoar og bestemt at det er mulig å opprette en gasslagring på rett sted, bygger gassprodusenter et ingeniørkompleks.

Moderne underjordiske gasslagringsfasiliteter er den tryggeste måten å lagre gassreserver på.Men dets hyppige lekkasjer er et stort problem for gasselskaper og miljøvernere, som anser slike tilfeller som et betydelig miljøproblem. Og det skjer som vist på bildet (i det fjerne er en brann synlig på et av de ungarske underjordiske lagringsplassene)

Og deretter begynner injeksjonen av "blått" drivstoff til fremtiden til UGSF, som leveres fra nærmeste bagasjeromsledning. Og den kommer inn på rengjøringsstedet, der alle slags mekaniske urenheter fjernes.

Rent drivstoff tilføres målestasjonen. Og etter det, i kompressorbutikken, hvor komprimering utføres - dette er navnet på klargjøring av gass for pumping i lagringen. Det representerer en økning i gasstrykk til ønsket verdi.

Deretter blir den fraktet til gassfordelingspunkter. Der den totale strømmen er delt inn i flere og går inn i forskjellige produksjonslinjer. Fra hvor den sendes langs plommene til brønnene for injeksjon.

Gjennom prosessen kontrollerer eksperter en rekke parametere, inkludert gasstrykk og temperatur, og produktiviteten til hver brønn.

Konklusjoner og nyttig video om emnet

Videoen nedenfor er viet temaet om å lage UGS-anlegg for å jevne ut ujevnt drivstofforbruk, som vil bli levert av Power of Siberia gas pipe.

Underjordiske gasslagre er den mest pålitelige og lønnsomme måten å utjevne det ujevne forbruket av gass og dets stabile forsyning under force majeure. Og det mest interessante er at det ikke er menneskets geni som må takkes for, men naturen, som med forsiktighet har skapt passende lag av bergarter.

Har du personlig deltatt i etableringen av underjordiske gasslagringsanlegg og ønsker å supplere materialet ovenfor med nyttig informasjon? Eller merket et avvik i fakta? Legg igjen kommentarer og kommentarer - tilbakemeldingsblokken ligger under artikkelen.