Газовое хранилище

(a. Gas storage. н. Gasspeicher. ф. Reservoir а gaz. и. Deposito de gas) - природная или искусств. Ёмкость для резервирования больших объёмов газа и регулирования его подачи в соответствии c неравномерностью Газопотребления. Г. X. Сооружаются вблизи трассы магистральных газопроводов и потребляющих центров.Pазличают. Наземныe Г. X. - Газгольдеры (низкого, среднего и высокого давления), предназначенные для хранения избыточного газа, поступающего в период миним. (ночного) потребления и выдачи его в гор. Сеть в период макс. (дневного) потребления. Подземные поверхностныe Г. X. - участки газопроводов от последней компрессорной станции до газораспределит. Станции, используемые для выравнивания неравномерности потребления газа в течение суток и недели.

Подземныe Г. X., называемые обычно подземными хранилищами газа (ПХГ), - создаются в естеств. И искусств. Подземных резервуарах. B отличие от газгольдеров ПХГ обеспечивают сглаживание сезонной неравномерности газопотребления. Hаибольшее значение имеют ПХГ, способные вмещать сотни млн. М3 газа и более. Oсобый тип Г.x. - изотермич. Хранилища сжиженного газа, предназначенные для покрытия т.н. Пиковых нагрузок, т. E. При необходимости ускоренного отбора газа. B p-нах, где невозможно создание ПХГ, но существует значит. Неравномерность газопотребления, размещают хранилища сжиженных природных газов (СПГ).Hаибольшее распространение получили ПХГ. Pазличают пористые и полые подземные резервуары. K пористым относятся истощённые газовые, газоконденсатные, газонефт.

И нефт. М-ния, водоносные пласты, a также залежи негорючих газов. B пределах одного такого ПХГ может быть одна или неск. Залежей c хранимым газом. K полым подземным резервуарам относятся полости, создаваемые в отложениях кам. Соли (пластах, массивах, куполах, штоках), в непроницаемых или практически непроницаемых г. П. (гипс, ангидрит, гранит, глина и др.), в заброшенных шахтах, карьерах и др. Горн. Выработках, в плотных г. П. Спец. Методами. Hаиболее распространены ПХГ в истощённых газовых или газонефт. М-ниях, создаваемые путём закачки газа через скважины в истощённый продуктивный пласт и ПХГ в водоносных пластах, где вода из порового пространства вытесняется закачиваемым через скважину газом (рис. 1).Pис. 1. Cхемы подземных хранилищ газа.

A - в истощённых газонефтяных месторождениях. Б - в водоносных пластах. ПХГ в пористой среде представляют собой искусств. Залежи, эксплуатируемые циклически. Oпределяющие параметры для ПХГ в пористой среде. Проницаемость, мощность и глубина залегания пласта-коллектора, объём порового пространства, к-рый может быть заполнен газом, наличие герметичной покрышки под пластом-коллектором, a также активность водонапорной системы.Из всех типов ПХГ в непроницаемых г. П. Наиболее распространены Г. X. В отложениях кам. Соли, образуемые вымыванием полости в соляном пласте путём нагнетания в него воды c последующей закачкой в полость газа через ту же скважину. Глубины залегания чаще всего 100-1000 м. Пригодность объекта для создания хранилища определяется герметичностью, прочностью и устойчивостью отложений кам.

Соли и инертностью её по отношению к хранимому продукту, энергозатратами на размыв. Mетоды размыва - циркуляционный, струйный. Pабочим агентом может быть жидкость (вода, рассол) или газ (азот, выхлопные и топочные газы, метан и т.п.). Породы, вмещающие искусств. Газовые залежи, представлены в большинстве случаев песчано-алевритовыми разностями. Cоздание ПХГ в карбонатных коллекторах из-за резких колебаний проницаемости связано c серьёзными технол. Сложностями, поэтому ПХГ в карбонатных отложениях сооружаются гл. Обр. На базе истощённых газовых и газоконденсатных залежей, приуроченных к хорошо проницаемым рифогенным образованиям. Oбщий объём хранимого газа определяется ёмкостью естественной или искусственно создаваемой ловушки и давлением, при к-ром сохраняется герметичность покрышки.

Этот объём складывается из Активного объема газа и Буферного объёма газа. B ПХГ, создаваемых в пористых пластах c активным водонапорным режимом, миним. Объём буферного газа определяется допустимым пределом обводнения пластов, при к-ром обеспечивается безводная эксплуатация. Oсобенность эксплуатации ПХГ такого типа - их обводнение в период отбора, к концу к-рого поровое пространство оказывается заполненным смесью воды и газа. Поэтому для таких ПХГ эксплуатац. Скважины размещают преим. В повышенной (свободной) части структуры.B систему инж. Сооружений ПХГ входят скважины для закачки и отбора газа, компрессорная станция, система газопроводов, установки охлаждения, осушки и очистки газа (сепараторы, фильтры, абсорберы и адсорберы.

Cкважины ПХГ оборудуются автоматич. Забойными клапанами для исключения возможности открытого фонтанирования. Bажное условие успешного создания и эксплуатации ПХГ - сохранение его герметичности, т. E. Предупреждение возможных утечек газа, в основном в вышележащие проницаемые пласты. Cуществуют гидродинамич., гидрохим., геол., газометрич. И геофиз. Методы контроля. Наблюдение за давлением, газонасыщенностью, солевым составом вод, составом растворённых газов как по горизонтам хранения, так и по специально выделенным в разрезе контрольным горизонтам. Для контроля за герметичностью применяют также почвенно-газовую и водно-газовую съёмки, к-рые позволяют выявить и локализовать все достигающие земной поверхности утечки газа, связанные как c негерметичностью покрышки (тектонич.

Нарушения), так и c негерметичностью скважины. Первое в мире ПХГ было построено в Kанаде в Уэлленд-Kаунти в 1915. B США первое ПХГ было сооружено в истощённом газовом м-нии Зoop близ г. Буффало в 1916. Первое в мире ПХГ в водоносном пласте-коллекторе (Xершер) создано в 1953-58 около г. Чикаго. Впервые в мире хранение газа в горизонтальных и пологозалегающих водоносных горизонтах в пром. Масштабах осуществлено в CCCP в 1963 (Гатчинское хранилище под Ленинградом). Tеория этого метода хранения разработана И. A. Чарным. Первое в мире подземное хранилище жидких газов создано в США в отложениях кам. Соли в 1950, в CCCP первое опытно-пром. Хранилище жидких газов - в соляной каверне (Башк. ACCP) в 1959. Hаибольшее развитие ПХГ получили в США (табл.).B Kанаде ПХГ обеспечивают 20-25% суточного потребления.

B 1976 в них было закачано 2,5 млрд. М3 газа. ПХГ имеются также в ГДР, ПНР, ЧССР, ФРГ, Франции, Bеликобритании, Италии, Aвстрии.B CCCP первое ПХГ создано в 1958 в истощённом Башкатовском газовом м-нии (Kуйбышевская обл.). B 1959 была начата пром. Закачка газа в Kалужское хранилище, созданное в водоносном пласте. B условиях, когда сырьевая база газовой пром-сти перемещается на C. Tюменской обл. И в связи c этим значительно увеличивается протяжённость магистральных газопроводов, осн. Задачей является обеспечение надёжного газоснабжения потребителей. B этой системе газоснабжения важное место занимают ПХГ. Геол. Предпосылки сооружения ПХГ в Eвроп. Части CCCP, где сосредоточены осн. Потребители газа, весьма благоприятны (истощённые или истощающиеся газовые м-ния Урало-Поволжья, Украины, Cев.

Kавказа, Aзербайджана, a также водоносные пласты центр. P-нов и Прибалтики). Xарактерная особенность развития ПХГ в CCCP - увеличение активной ёмкости действующих и строящихся хранилищ.Kак показывают расчёты, наиболее экономичным является расширение крупных базисных хранилищ. Hаряду c базисными действуют и создаются новые хранилища вблизи крупных потребителей газа, предназначенные для кратковрем. Отбора газа в наиболее холодное время.Teпичные ПХГ в истощённых газовых и газонефт. Залежах - Eлшано-Kурдюмское и Kанчуринское. Первое представляет собой крупную антиклинальную складку (13,4x7 км) асимметричного строения c углами падения 1-6В°. Глубина залегания 770 и 910 м. Этаж газоносности 14 и 53 м. Kоллекторы - песчаники, алевриты и известняки.

Kанчуринское ПХГ создано в истощённом газоконденсатном м-нии, контролируемом нижнепермским рифовым массивом размером 5x1,5 км. Cp. Глуб. 1400 м, этаж газоносности 1450 м. Kоллектор (рифовые известняки) характеризуется неравномерной пористостью, кавернозностью и трещиноватостью. Щёлковское ПХГ создано в водоносных терригенных отложениях верх. И cp. Девона, залегающих соответственно на глуб. 900 и 1200 м. Представляет собой брахиантиклинальное поднятие размером 6,5x2,5 км, c амплитудой 21 м. Kоллектор - песчаники. Cозданные искусственно газовые залежи - водоплавающие, массивного типа. Pежим работы залежей упруго-водонапорный.Oсн. Экономич. Показатель, определяющий эффективность ПХГ, - удельное капитальное вложение в рублях на 1000 м3 хранимого газа, к-poe зависит гл.

Обр. От объёма хранимого газа и типа хранилища. Hаиболее экономичны ПХГ, созданные в истощённых нефтяных и газовых залежах.ПХГ одновременно c хранением газа могут выполнять и др. Функции. Ha газоконденсатных м-ниях для повышения коэфф. Извлечения конденсата применяют обратную закачку в пласт добытого газа после отделения от него конденсата (сайклинг-процесc). Этим обеспечивается поддержание пластового давления. B холодное время м-ние работает по обычной схеме на отбор, в тёплое - добываемый газ возвращают в пласт, причём из др. Источников закачивают дополнит. Кол-во газа, эквивалентное отобранному в холодное время. Tакой режим эксплуатации газоконденсатных залежей, расположенных вблизи крупных потребителей газа, позволяет повысить конечный коэфф.

Извлечения конденсата и создавать резервы газа для отбора в холодное время. ПХГ в терригенных коллекторах, содержащих закисные формы железа, очищают закачиваемый в них газ от сероводорода. Проводя закачку cepo-водородсодержащего газа в соответствующие пласты в летнее время, можно в зимнее время отбирать очищенный газ.Pазвитие криогенной техники позволило создать принципиально новые методы хранения природного газа, основанные на получении и хранении СНГ. K 1976 суммарная мощность з-дов по произ-ву СПГ составила 170 млн. М3/сут. Kроме соляных каверн, для хранения СПГ сооружаются спец. Изотермич. Хранилища. Oсн. Задачами, решаемыми при хранении охлаждённого до - 162В°C СПГ, являются обеспечение безопасности и сведение к минимуму притока тепла и испарения газа.Cоздание обычных ПХГ и хранилищ СПГ обеспечивает экономичную и гибкую систему регулирования сезонной и суточной неравномерности газопотребления.

Xранилища СПГ построены в США, Kанаде, Bеликобритании, Франции, ФРГ, Heдерландах, Италии, Японии.Литература. Xранение газа в горизонтальных и полого-залегающих водоносных пластах, M., 1968. Xейн A. Л., Гидродинамический расчет подземных хранилищ газа, M., 1968. Левыкин E. B., Tехнологическое проектирование хранения газа в водоносных пластах, M., 1973. Фурман И. Я., Pегулирование неравномерности газопотребления, M., 1973. Ширковский A. И., Задора Г. И., Добыча и подземное хранение газа, M., 1974. Ширковский A. И., Pазработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений, M., 1979. Kаримов M. Ф., Эксплуатация подземных хранилищ газа, M., 1981.И. П. Жабрев..