Podziemne magazyny gazu: odpowiednie sposoby magazynowania gazu ziemnego

Wydaje się, że wiedza o tym, jak rozmieszczone są podziemne magazyny gazu, nie ma praktycznej wartości dla przeciętnego użytkownika. Ale ludzkość jest zbyt zależna od „niebieskiego” paliwa, dlatego chcę mieć pewność, że nigdy nie dojdzie do przerw w zaopatrzeniu. Czy to prawda?

I każdy rodak może być uspokojony informacją o magazynach gazu zlokalizowanych pod ziemią (PMG) - dopóki będą pełne problemów z zaopatrzeniem w gaz, nie będzie. Przeczytaj więcej o urządzeniu pamięci i funkcjach pamięci w naszym artykule.

Podziemne magazyny gazu

Jeśli do przechowywania gazu na potrzeby domowe, właściciele prywatnych domów korzystają pojemniki na gaz, w skali kraju mówimy o zupełnie różnych opcjach przechowywania. Tak więc oficjalnie podziemne magazyny gazu to kompleksy obiektów inżynieryjnych, które służą do pompowania, magazynowania i selekcji „niebieskiego” paliwa. Składają się z elementów naziemnych i podziemnych.

To ziemia obejmują:

• punkt dystrybucji gazu, który służy do dystrybucji strumienia gazu na kilka procesów;
• kompresorgdzie paliwo jest przygotowywane (przez zwiększenie ciśnienia) do wtrysku do studni;
• oczyszczalnie gazu.

Underground Składnikami PMG są: studnie, produkcja, pojemność. A ostatni element (pojemność) jest najbardziej interesujący - sposób przechowywania „niebieskiego” paliwa zależy od tego, jak zorganizowany jest sam magazyn gazu.

Nowoczesne podziemne magazyny gazu mają wygląd podobny do dużych instalacji. Ponieważ konieczne jest zastosowanie potężnej sprężarki, urządzenia do oczyszczania i innych urządzeń w celu zapewnienia wtrysku / wyboru paliwa. Które są obsługiwane przez setki, jeśli nie tysiące specjalistów

Przegląd zbiorników magazynowych gazu

Przy tej samej wadze gaz zajmuje znacznie większe obszary niż jakiekolwiek ciała stałe.A ponieważ jest używany w dużych ilościach, do jego przechowywania potrzebne są te same pojemniki.

Co więcej, sto lat temu specjaliści odmówili przechowywania gazu w sztucznych zbiornikach lądowych.

Powodem jest to, że wymagałoby to:

• zajmują rozległe obszary planety z kompleksami do przechowywania niebieskiego paliwa pod niskim ciśnieniem;
• Używaj drogich i wybuchowych zbiorników gazu pod wysokim ciśnieniem.

W rezultacie, aby zneutralizować powyższe negatywne aspekty, wybrano wybór na korzyść podziemnych magazynów, a te zlokalizowane na znacznej głębokości są uważane za takie. Co w większości przypadków wynosi od 300 do 1000 metrów. Możesz tam przechowywać paliwo w zbiornikach stworzonych przez naturę.

W sumie inżynierowie nauczyli się z powodzeniem używać 7 rodzajów zbiorników gazu ziemnego:

• uformowane w nasyconych wodą porowatych formacjach;
• zakonserwowane po produkcji węglowodanów, a mianowicie tego samego gazu, oleju;
• powstały w złożach soli kamiennej;
• stworzony w wyrobiskach kopalnianych;
• Stworzony w trwałej wiecznej zmarzlinie;
• z niskotemperaturową skorupą rasy lodowej;
• powstały po podziemnych eksplozjach atomowych.

Chociaż istnieje wiele opcji, tylko pierwsze 4 metody magazynowania gazu różnią się w praktyce. Pozostałe opcje czołgów są tylko teoretycznie odpowiednie.

Instalacja PMG North Stavropol jest największą na świecie, a zgromadzona tam rezerwa gazu może zaspokoić roczne zapotrzebowanie na paliwo tak dużego kraju jak Francja. Ponieważ powierzchnia magazynowa wynosi aż 680 km²

Przyczyna niepraktyczności pozostałych trzech opcji jest następująca:

• Gaz może być przechowywany w zamarzniętych skałach, co potwierdza kilka istniejących magazynów w północnych regionach planety. Ale ich wielkości są niezwykle nieznaczne, dlatego nie mają dziś wartości przemysłowej.
• Możliwości powstałe w wyniku podziemnych eksplozji jądrowych są dość odpowiednie do przechowywania znacznych rezerw gazu, co zostało już udowodnione eksperymentalnie. Ale sedno jest takie, że potężna broń została przetestowana z dala od miejsc zamieszkania ludzi. Dlatego zwykle nie ma konsumentów, narzędzi.

W rezultacie tego rodzaju pojemniki są po prostu nieodpowiednie do użycia.

Chociaż instalacje PMG nazywane są magazynami, w rzeczywistości ochrona gazu nie jest ich głównym celem. Ponieważ to, co w nich jest, służy głównie do wyrównania nierówności i zużycia. Co dzieje się codziennie, co tydzień, sezonowo. Dopiero w ostatniej turze powstają obiekty PMG, aby złagodzić skutki okoliczności siły wyższej.

Następnie rozważamy bardziej szczegółowo każdą z opcji przechowywania gazu pod ziemią.

Opcja nr 1 - przechowywanie w nasyconych zbiornikach

Magazyny w formacjach nasyconych wodą mają na celu złagodzenie skutków sezonowych nierówności podczas korzystania z gazu. A także do tworzenia rezerw strategicznych.

Ważną cechą konstrukcji takich magazynów jest minimalny udział człowieka - najczęściej na etapie tworzenia studni niezbędnych do pompowania gazu.

Na mapie Rosji widać, że obiekty PMG znajdują się w pobliżu gazociągów i dużych osad. I to nie przypadek, ponieważ magazyny zostały zaprojektowane w celu zapewnienia stabilności zużycia gazu, dla których powinny znajdować się w pobliżu dużych obiektów

Wskazane pojemniki są poszukiwane w warstwach artezyjskich. Magazyny gazu powstają tam, gdzie struktura skały jest przepuszczalna, porowata. Pozostały płyn jest usuwany przez gaz, który go spręża, a następnie ściska.

Tak zwane zbiorniki do przechowywania paliwa same w sobie nie są. Dokładniej, w ogóle nie istnieją - służą jako miejsce do przechowywania puste przestrzenie w porowatych warstwach. Cała procedura tworzenia magazynu gazu polega na przemieszczeniu części wody na obrzeża.Robią to, aby stworzyć przestrzeń dla „niebieskiego” paliwa.

Wykonanie procedury opisanej powyżej powiedzie się tylko wtedy, gdy przyczyni się do tego kilka czynników:

• Porowatą przepuszczalną warstwę pokrywa kopuła (pokrywa) z gazoszczelnych skał, które są zwykle wytłaczanymi glinkami.
• Warstwa wodonośna rozciąga się od granic repozytorium na dziesiątki kilometrów. Jeszcze lepiej, jeśli ma dostęp do powierzchni. Wszystko powyższe umożliwia gazowi skuteczne wyciśnięcie wody ze zbiornika.
• Długość kopuły jest wystarczająca, aby zapewnić zdolność do przechowywania znacznych ilości gazu.
• Porowatość i przepuszczalność skały zapewnia akceptowalną pojemność gazu i zdolność do nadania jej podczas rozwoju.

Jeśli co najmniej jeden z warunków nie zostanie spełniony, utworzenie podziemnego magazynu nie będzie możliwe.

Zasada działania nowoczesnego podziemnego magazynu jest prosta. Funkcje można rozważyć na przykładzie dużych instalacji PMG wykorzystywanych do wygładzania sezonowych nieprawidłowości.

Zwykle w ciepłym sezonie pompują odpowiednią ilość gazu. Które zaczynają być wybierane dopiero na początku sezonu grzewczego. Co więcej, do głównej rury nie jest wysyłana niewielka ilość gazu, ale ta średnia, znana z doświadczenia eksploatacji w minione zimy.

A jeśli nagle temperatura gwałtownie spadnie, a dzienne zużycie stanie się o rząd wielkości wyższe, to duży podziemny magazyn gazu i tak nie zwiększy wydobycia. Niedobór zostanie pokryty przez małe schowki zaprojektowane w celu wygładzenia codziennego, tygodniowego zużycia. Powodem jest to, że łatwiej i szybciej jest wybierać spośród nich.

Optymalne pojemności są rozpatrywane z obszaru kilku kilometrów kwadratowych. Z różnicą wysokości dna i góry kopuły w odległości 10-15 metrów

Zaletą podziemnego magazynowania gazu w formacjach nasyconych wodą jest znaczna pojemność. Wadą jest to, że geolodzy, badając cechy warstwy wodonośnej, mogą nie zidentyfikować i wziąć pod uwagę jakiś ważny czynnik. W rezultacie pamięć będzie bezużyteczna.

A najgorsze jest to, że często ujawnia się to po ogromnej inwestycji w budowę infrastruktury naziemnej i podziemnej. Dość często spotykane są również mniej znaczące problemy, z których eksploatacji podziemnego magazynu gazu w skałach nasyconych wodą wiążą się znaczne nieplanowane koszty.

Opcja nr 2 - Możliwości po produkcji węglowodorów

Kompleksy inżynieryjne należące do tego typu służą do wyrównania sezonowych wahań zużycia „niebieskiego” paliwa. A także do tworzenia rezerw strategicznych.

Podziemne magazyny są poszukiwane ze względu na fakt, że ich tworzenie i eksploatacja są najbardziej korzystne ekonomicznie. Ogromne zbiorniki gazu ziemnego (pokazane na zdjęciu) są używane, jeśli nie można używać gazociągów z podziemnymi magazynami gazu. Ponadto pojemniki pokazane na zdjęciu zwykle przechowują wyłącznie skroplony gaz.

Urządzenie magazynujące tego typu jest takie samo jak w przypadku analogów utworzonych w formacjach nasyconych wodą. Oznacza to, że paliwo jest przechowywane w pustych przestrzeniach porowatych skał.

Obiekty PMG utworzone w skałach, w których kiedyś znajdowały się węglowodory, są najbardziej rozpowszechnione na świecie. Ich liczba sięga więc 70%, powodem tego jest szereg zalet.

Należą do nich: znaczna pojemność i oszczędności na inwestycjach w poszukiwania, stworzenie infrastruktury lub przynajmniej jej części, a także wiercenia - wydobycie ropy i gazu już w miejscu, gdzie powstały takie podziemne magazyny.

Należy rozumieć, że zakopane zbiorniki gazu nie są podziemnymi magazynami. Ponieważ są przeznaczone do rozwiązywania całkowicie różnych problemów. A pod ziemią mają one jedynie usprawnić odparowywanie skroplonego gazu w przypadku silnych mrozów. I bez żadnych kosztów.A także warunkowo umieszczenie podziemnych zbiorników gazu pozwala zaoszczędzić powierzchnię użytkową, gdzieś na osobistej działce

Ale zbiorników, które przetrwały po produkcji węglowodorów, nie można nazwać idealnymi.

Mają wiele wad:

• problemy wycieków ze starych studni - szczególnie dla dawnych pól naftowych;
• niewystarczająca porowatość, przepuszczalność skał;
• mieszanie gazu z pozostałościami oleju - co czasami prowadzi do znacznych strat, ponieważ uzyskanej mieszaniny nie można już stosować.

A także często na polach naftowych gaz ma niebezpieczne zanieczyszczenie w postaci siarkowodoru. Jest to szkodliwe dla zdrowia ludzkiego, a także niszczy wszelkiego rodzaju konstrukcje stalowe, nawet te związane ze stalą nierdzewną.

Eksploatacja podziemnych magazynów gazu w oparciu o lokalizacje zubożonych złóż węglowodorów jest możliwa dzięki temu, że gaz wtryskuje pozostałości oleju z pożądanego zbiornika po zatłoczeniu. Ponadto, podobnie jak woda, ma właściwości ściśliwości i mobilności, co ułatwia zadanie wyposażenia zbiornika. Czasami ropa pod ciśnieniem gazu nie jest wyciskana do skały, lecz wznosi się na szczyt, co staje się dodatkowym źródłem zysku.

Opcja nr 3 - zbiorniki w złożach soli kamiennej

Takie pojemniki z gazem służą do wyrównania codziennej, cotygodniowej nierównomierności jego użytkowania, a także biorą udział w wyrównaniu sezonowości. Ponadto przechowywanie w formacjach soli z powodzeniem radzi sobie z rolą źródła zapasowego dla ważnych konsumentów.

Istnieją tylko 2 popularne sposoby przechowywania gazu pod ziemią. Mianowicie w przepuszczalnych porowatych warstwach i zagłębieniach umytych w złożach soli. Pierwsza opcja jest używana, gdy trzeba utworzyć duże repozytorium, druga - tylko do rozwiązywania lokalnych problemów

Wskazane obiekty PMG są tworzone przez wypłukiwanie części złóż soli w celu utworzenia wnęki o wymaganej wielkości. Dlaczego początkowo wierci się kilka studni, przez które woda jest dostarczana przez dłuższy czas.

Chociaż opisana procedura jest długa i kosztowna, sama się opłaca, ponieważ magazynowanie wtryskiwanego gazu ziemnego odbywa się bez strat. Powodem jest to, że jaskinie solne są szczelne. Ponadto mają działanie samoleczenie - pęknięcia tektoniczne i inne szybko zarastają osadami solnymi.

Zaletą rozmieszczenia takich podziemnych magazynów gazu jest to, że wybór wymaganej ilości paliwa następuje praktycznie bez ograniczeń prędkości. Co jest wielokrotnie wyższe niż podczas wykonywania tych samych operacji w kontenerach innych typów. Ważną zaletą podziemnych magazynów zbudowanych w jaskiniach solnych jest wysoki procent wydobycia gazu - jeden z najwyższych spośród wszystkich jego rodzajów.

Skała do przechowywania gazu powinna być taka, jak pokazano na zdjęciu. Jest to przepuszczalne i ma wystarczająco dużo miejsca, aby pomieścić dużą ilość paliwa. Ponadto struktura zbiornika powinna umożliwiać łatwe wypieranie pozostałości wody i oleju

Ale liczba jaskiń w formacjach solnych nie przekracza 2% całkowitej liczby magazynów.

Na ten wskaźnik wpływa szereg punktów ujemnych:

• Obecność ogromnej ilości słonej wody po wypłukaniu jaskiń w celu zaoszczędzenia gazu. W rezultacie, jeśli w pobliżu nie ma morza lub przynajmniej zakłady przetwórstwa soli, nie ma gdzie umieścić płynu. Co jest głównym powodem małej ilości tego rodzaju podziemnego magazynu gazu.
• Zmniejszenie objętości netto podczas pracy. Zjawisko to jest spowodowane parowaniem soli w miejscach o wyższym ciśnieniu i akumulacji tam, gdzie jest ono niższe.
• Pojawienie się w gazie zanieczyszczeń, które często stają się pozostałościami płynu używanego wcześniej do mycia jaskini.
• Nieistotne ilości, co nie pozwala na tworzenie rezerw w wystarczających ilościach.

W rezultacie urządzenia do przechowywania soli są zwykle używane tylko tam, gdzie nie jest możliwe użycie wyżej wymienionych rodzajów pojemników.

Opcja nr 4 - PMG w górnictwie

Ich objętości są nieznaczne. Niemniej jednak Szwedzi i Norwegowie utrzymują część swoich strategicznych rezerw gazu w tego rodzaju zbiornikach.

Wydobycie PCW jest jedynym magazynem gazu w pełni wyposażonym przez człowieka. Tak więc w jednej z kopalni eksplozje tworzą pojemnik, który jest następnie osłonięty blachami stalowymi.

Tak wyglądają jaskinie solne służące do magazynowania gazu. Są szczelne i niezawodne, ale mają ograniczone wymiary, dlatego nadają się do tworzenia niewielkiej ilości podziemnych magazynów gazu. I wyłącznie do rozwiązywania lokalnych problemów. Na przykład w Rosji, spośród 27 obecnie używanych magazynów, tylko 2 to sól

Chociaż opłaca się eksploatować podziemne magazyny gazu w opuszczonych kopalniach ze względu na wysoki odsetek i szybkość wydobycia, ich liczba nie wzrośnie znacząco w najbliższej przyszłości. Powodem jest to, że opisane repozytoria są trudne do zbudowania. Ponieważ nie zawsze jest możliwe osiągnięcie pełnej szczelności, co prowadzi do znacznych strat.

Dzieje się tak ze względu na fakt, że podczas eksploatacji kopalni starają się wnieść tam maksymalną ilość powietrza. Jaki jest cel stworzenia systemu wentylacji z masą wychodów na powierzchnię, które podczas ustawiania magazynu nie zawsze są możliwe do uszczelnienia.

W rezultacie dzisiaj istnieje tylko kilka udanych przykładów realizacji pomysłu magazynowania gazu w opuszczonych kopalniach (w Szwecji, Norwegii, Niemczech).

Czy sklepienia są uszczelnione?

Wycieki paliwa są powszechnymi procesami, których nie można uniknąć. Ponieważ jest zbyt wiele powodów.

Dla wygody są one podzielone na 3 kategorie:

• geologiczny;
• technologiczny;
• techniczne

Do grupy geologiczny powody obejmują niejednorodność opon UGS, obecność wad tektonicznych, a także cechy hydrodynamiki i geochemii. Na przykład gaz może po prostu migrować przez zbiornik, a specjaliści w żaden sposób na niego nie wpłyną.

Technologiczny powody odnoszą się do najczęstszych, ponieważ błędy często występują podczas oceny jakichkolwiek faktów. Na przykład skuteczność pułapek hydraulicznych, rezerw gazu, trwających procesów fizycznych i chemicznych.

Często wiercenie studni służy do uzyskania pożądanych formacji. Co więcej, jego technologia nie różni się od podobnych procedur podczas próby dostania się do gazu, ropy

Powody techniczne najczęściej związane ze stanem użytych studni, za pomocą których wtryskuje się gaz.

Funkcje tworzenia obiektów UGS

W 95% przypadków tworzone są urządzenia PMG wytłaczanie gazu, pozostałości oleju z porowatych formacji. W ten sposób powstają „zbiorniki” do przechowywania „niebieskiego” paliwa.

Najważniejszą cechą jest to, że objętość gazu wykorzystywanego do wytłaczania płynów w przyszłości nie może być wykorzystana do dostarczenia konsumentom. Jego zadaniem jest zapobieganie powrotowi wody i pozostałości węglowodorów na ich stare miejsce. W przeciwnym razie repozytorium po prostu przestanie istnieć.

To znaczy, powiedział gaz bufor. Z reguły zdarza się, że co najmniej połowa całkowitej objętości jest przesyłana do podziemnego magazynu gazu. W niektórych przypadkach gaz buforowy jest 3 razy większy niż to, co można wykorzystać do dostarczenia do konsumentów, co jest nazywane aktywny.

Interesujące jest to, że ilość gazu buforowego nie może być wcześniej obliczona. Oznacza to, że wszystko jest sprawdzane wyłącznie metodą eksperymentalną. Co w wielu przypadkach zajmuje lata. Ale nadal, gdy wynik jest niezadowalający, gaz buforowy można wypompować w całości.

Zamówienie na zapełnienie magazynu

Po tym, jak geolodzy przeprowadzili badania dowolnego złoża i zdecydowali, że we właściwym miejscu można utworzyć magazyn gazu, producenci gazu budują kompleks inżynieryjny.

Nowoczesne podziemne magazyny gazu są najbezpieczniejszym sposobem przechowywania zapasów gazu.Jednak częste wycieki stanowią duży problem dla firm gazowych i ekologów, którzy uważają takie przypadki za znaczący problem środowiskowy. I dzieje się tak, jak pokazano na zdjęciu (w oddali widać ogień na jednym z węgierskich podziemnych magazynów)

I wtedy zaczyna się wtrysk „niebieskiego” paliwa do przyszłości UGSF, który jest dostarczany z najbliższego rurociąg pnia. I wchodzi do miejsca czyszczenia, w którym usuwane są wszelkiego rodzaju zanieczyszczenia mechaniczne.

Czyste paliwo jest dostarczane do stacji dozującej. A potem w kompresorze, w którym odbywa się sprężanie - to nazwa przygotowania gazu do pompowania do magazynu. Oznacza wzrost ciśnienia gazu do pożądanej wartości.

Następnie jest transportowany do punktów dystrybucji gazu. Gdzie całkowity przepływ jest podzielony na kilka i wchodzi na różne linie produkcyjne. Skąd jest wysyłany pióropuszami do studzienek w celu wstrzyknięcia.

W trakcie całego procesu eksperci kontrolują szereg parametrów, w tym ciśnienie i temperaturę gazu oraz wydajność każdego odwiertu.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Poniższe wideo poświęcone jest tworzeniu obiektów PMG w celu wyrównania nierównomiernego zużycia paliwa, które będzie dostarczane przez gazociąg Power of Siberia.

Podziemne magazyny gazu to najbardziej niezawodny i opłacalny sposób wyrównania nierównomiernego zużycia gazu i jego stabilnego zaopatrzenia podczas działania siły wyższej. A najciekawsze jest to, że nie należy dziękować za ludzki geniusz, ale za naturę, która ostrożnie stworzyła odpowiednie warstwy skał.

Czy osobiście brałeś udział w tworzeniu podziemnych magazynów gazu i chcesz uzupełnić powyższy materiał przydatnymi informacjami? Czy zauważyłeś rozbieżność w faktach? Zostaw swoje komentarze i komentarze - blok opinii znajduje się pod artykułem.