Хранение газа — содержание резервных запасов газа в условиях, обеспечивающих его количественную и качественную сохранность в течение установленного времени.
Хранение газа предусматривается при необходимости компенсации неравномерности газопотребления, повышения надёжности и эффективности систем газоснабжения, оперативного и народно-хозяйственного резервирования.
1.1 Типы газовых хранилищ
Газовое хранилище представляет собой геологическую структуру или искусственный резервуар, используемый для хранения газа. Работа хранилища характеризуется двумя основными параметрами — объемным и мощностным. Первый характеризует емкость хранилища — активный и буферный объемы газа; второй показатель характеризует суточную производительность при отборе и закачке газа, продолжительность периода работы хранилища при максимальной производительности.
По режиму работы ПХГ подразделяются на базисные и пиковые.
Базисное ПХГ предназначено для циклической эксплуатации в базисном технологическом режиме, который характеризуется сравнительно небольшими отклонениями (увеличением или уменьшением в пределах от 10 до 15 %) суточной производительности ПХГ при отборах и закачках газа от среднемесячных значений производительности.
Пиковое ПХГ предназначено для циклической эксплуатации в пиковом технологическом режиме, который характеризуется значительными приростами (пиками) свыше 10-15 % суточной производительности ПХГ в течение нескольких суток при отборах и закачках газа относительно среднемесячных значений производительности.
По назначению ПХГ подразделяются на базовые, районные и локальные.
Базовое ПХГ характеризуется объемом активного газа до нескольких десятков миллиардов кубических метров и производительностью до нескольких сотен миллионов кубических метров в сутки, имеет региональное значение и влияет на газотранспортную систему и газодобывающие предприятия.
Районное ПХГ характеризуется объемом активного газа до нескольких миллиардов кубических метров и производительностью до нескольких десятков миллионов кубических метров в сутки, имеет районное значение и влияет на группы потребителей и участки газотранспортной системы (на газодобывающие предприятия при их наличии).
Локальное ПХГ характеризуется объемом активного газа до нескольких сотен миллионов кубических метров и производительностью до нескольких миллионов кубических метров в сутки, имеет локальное значение и область влияния, ограниченную отдельными потребителями.
Подземные хранилища газа
... характеризуется объемом активного газа до нескольких сотен миллионов кубических метров и производительностью до нескольких миллионов кубических метров ... районе потребления газа. Технологическая схема подземного хранилища газа должна позволять ... другом оборудовании скважины нагретый газ охлаждается. В процессе хранения газ ... эксплуатацией такого хранилища является промышленное заполнение его газом. ...
Создание ПХГ.
ПХГ сооружаются двух типов: в пористых породах и в полостях горных пород. К первому типу относятся хранилища в истощённых нефтяных и газовых месторождениях, а также в водоносных пластах. В них природный газ обычно хранится в газообразном состоянии. ПХГ в пористой среде представляют собой искусственные залежи.
Ко второму типу относятся хранилища, созданные в заброшенных шахтах, старых туннелях, в пещерах, а также в специальных горных выработках, которые сооружаются в плотных горных породах (известняках, гранитах, глинах, каменной соли и др.).
ПХГ в пористых породах.
Подземные хранилища газа в истощенных месторождениях
Наиболее дешевые и удобные ПХГ, созданные в истощённых нефтяных и газовых залежах. Приспособление этих ёмкостей под хранилища сводится к установке дополнительного оборудования, ремонту скважин, прокладке необходимых коммуникаций.
В случае использования истощенных (отработанных) месторождений, природный газ закачивается в истощенный слой через те же самые скважины, через которые велась добыча.
1.2 Подземные хранилища газа в водоносных пластах
Для устройства такой залежи необходимо, чтобы водоносный пласт был достаточно порист, проницаем, имел бы ловушку для газа и допускал оттеснение воды из ловушки на периферию пласта. Обычно ловушка — это куполовидное поднятие пласта, перекрытое непроницаемыми породами, чаще всего глинами. Газ поступает в пласт-коллектор по эксплуатационным скважинам. Газ, закачанный в ловушку, оттесняет из неё воду и размещается над водой. Плотные отложения, образуя кровлю над пластом-коллектором, не позволяют газу просочиться вверх. Пластовая вода удерживает газ от ухода его в стороны и вниз. Контроль за возможным продвижением газа вверх по разрезу осуществляется с помощью контрольных и наблюдательных скважин, вскрывающих основной пласт-коллектор и контрольные водоносные пласты
газовый хранилище каверна горный
2. ПХГ в полостях горных пород
2.1 Подземные хранилища газа в соляных кавернах
Из всех типов ПХГ в непроницаемых горных породах наиболее распространены газовые хранилища в отложениях каменной соли, образуемые вымыванием полости в соляном пласте путём нагнетания в него воды с последующей закачкой в полость газа через ту же скважину.
Размыв начинается с образования в нижней части будущей каверны небольшой камеры — гидровруба, которая нужна для скапливания в ней нерастворимых включений и интенсификации последующего размыва. Затем начинают размыв каверны методом снизу вверх: средняя колонна труб постепенно поднимается. Соответственно повышается и уровень нерастворителя. В связи с этим открывается верхняя часть каверны и начинается ее интенсивное растворение. Растворяется и верхняя часть боковых стенок каверны, поскольку закачиваемая в полость свежая вода легче рассола.
Промышленные газовые хранилища
... различают наземные и подземные газовые хранилища. К наземным относятся газгольдеры (для хранения природного газа в газообразном виде) и изотермические резервуары (для хранения сжиженного природного газа), к подземным - хранилища газа в пористых структурах, в соляных кавернах и горных выработках. По ...
После сформирования нижней части каверны начинается размыв верхней. Промежуточная колонна поднимается до проектного уровня размываемой каверны, а вместе с ней и уровень нерастворителя. По мере образования верхней части создаваемой емкости колонна периодически опускается, уровень нерастворителя понижается, этим достигается прикрытие верхняя часть каверны и сдерживается ее расширение. Процесс продолжается до соединения двух частей полости.
Возможны два метода эксплуатации хранилища газа в кавернах.
Первый предполагает переменное давление и наличие буферного объема газа, второй основан на вытеснении газа рассолом при извлечении газа и рассола газом во время его нагнетания. Давление в этом случае изменяется незначительно. Одно из больших достоинств хранения газа в кавернах — высокая производительность скважины.
Глубины залегания ПХГ чаще всего 100-1000 м. Пригодность объекта для создания хранилища определяется герметичностью, прочностью и устойчивостью отложений каменной соли и инертностью её по отношению к хранимому продукту, энергозатратами на размыв.
2.2 Подземные хранилища газа в кавернах, полостях горных пород
В качестве ПХГ используются подземные полости, образованные в результате отработки полезных ископаемых. Обычно выработки-ёмкости имеют высоту не менее 5 м. В комплекс шахтных хранилищ входят вскрывающие выработки (стволы, штольни), выработки вспомогательного назначения (коллекторные выработки, камеры насосных станций, эксплуатационных скважины) и др. Отработанные выработки шахт могут быть использованы при обеспечении герметичности и прочности вмещающих горных пород.
