Det ser ud til, at viden om, hvordan underjordiske gaslagre er indrettet, ikke har nogen praktisk værdi for en almindelig bruger. Men menneskeheden er for afhængig af "blåt" brændstof og vil så gerne være sikker på, at der aldrig vil være afbrydelser i forsyningen. Er det ikke rigtigt?
Og enhver landsmand kan beroliges af oplysningerne om underjordiske gaslagre (UGS) - så længe de er fulde af problemer med gasforsyning. Læs mere om lagerenheden og lagringsfunktionerne i vores artikel.
Indholdet af artiklen:
- Opførelse af underjordiske gaslagre
-
Oversigt over gaslagre
- Mulighed nr. 1 - opbevaring i vandmættede reservoirer
- Mulighed # 2 - tanke efter kulbrinteproduktion
- Mulighed # 3 - Reservoirer i stensaltaflejringer
- Mulighed # 4 - underjordisk gaslagring i minearbejde
- Er lagerfaciliteterne forseglet?
- Funktioner ved UGS -konstruktion
- Rækkefølgen på fyldning af lageret
- Konklusioner og nyttig video om emnet
Opførelse af underjordiske gaslagre
Hvis til opbevaring af gas til husholdningsbehov, bruger ejerne af private huse
gasholdere, så taler vi på landsplan om helt andre opbevaringsmuligheder. Så officielt er underjordisk gaslagring et kompleks af tekniske og tekniske strukturer, der tjener til indsprøjtning, opbevaring og tilbagetrækning af "blåt" brændstof. De består af jord- og underjordiske komponenter.TIL jordbaseret forholde sig:
- gasfordelingspunkt, som tjener til at fordele gasstrømmen til flere teknologiske;
- kompressor butikhvor brændstoffet forberedes (ved at øge trykket) til injektion i brøndene;
- gasbehandlingsanlæg.
Underjordisk UGS -komponenter er: brønde, arbejdsmetoder, tanke. Og det sidste punkt (beholdere) er det mest interessante - den måde, hvorpå gaslageret er indrettet, afhænger af, hvor det "blå" brændstof er opbevaret.
Moderne underjordiske gaslager ligner udadtil store fabrikker. For at sikre indsprøjtning / tilbagetrækning af brændstof er det nødvendigt at bruge kraftig kompressor, rengøring og andet udstyr. Betjenes af hundredvis eller endda tusinder af specialister
Oversigt over gaslagre
Med den samme vægt optager gas meget større arealer end noget faststof. Og da det bruges i enorme mængder, er den nødvendige kapacitet nødvendig for at opbevare det.
Desuden nægtede specialister at opbevare gas i menneskeskabte jordtanke for et århundrede siden.
Årsagen er, at dette ville kræve:
- at besætte store områder på planeten med komplekser til opbevaring af lavt tryk "blåt" brændstof;
- bruge dyre og eksplosive højtryks gastanke.
Som et resultat, for at neutralisere de ovennævnte negative punkter, blev valget truffet til fordel for underjordiske lagringsfaciliteter, og sådanne anses for at være tanke placeret i en betydelig dybde. Hvilket i de fleste tilfælde spænder fra 300 til 1000 meter. Og du kan lagre brændstof der i reservoirer skabt af naturen.
I alt har ingeniører lært at bruge succesfulde 7 typer naturgaslagertanke:
- dannet i vandmættede porøse formationer;
- konserveret efter produktion af kulhydrater, nemlig den samme gas, olie;
- dannet i klippesaltaflejringer;
- skabt i minearbejde i miner;
- skabt i holdbar permafrost;
- med en lavtemperatur is-type skal;
- dannet efter underjordiske atomeksplosioner.
Selvom der er mange muligheder, er det kun de første 4 metoder til gaslagring, der er forskellige i praktisk. Resten af tankmulighederne er kun teoretisk egnede.
Severo-Stavropolskoye UGS-anlægget er det største i verden, og den lagrede gas kan tilfredsstille det årlige brændstofbehov i så stort et land som Frankrig. Da lagerområdet er på hele 680 km²
Årsagen til upraktikken i de resterende tre muligheder er som følger:
- Det er muligt at lagre gas i frosne sten, som det fremgår af flere eksisterende lagerfaciliteter i de nordlige regioner på planeten. Men deres mængder er ekstremt ubetydelige, derfor har de ikke nogen industriel betydning i dag.
- Tanke dannet af underjordiske atomeksplosioner er ganske velegnede til lagring af betydelige gasreserver, hvilket allerede er blevet bevist eksperimentelt. Men bundlinjen er, at kraftfulde våben blev testet væk fra folks opholdssteder. Derfor er der normalt ingen forbrugere, ingeniørkommunikation.
Som følge heraf er disse typer containere simpelthen uegnede til brug.
Selvom UGS -faciliteter kaldes lagerfaciliteter, er det faktisk ikke deres primære opgave at spare gas. Da det, der er i dem, for det meste bruges til at udjævne ujævnheder og forbrug. Hvilket er dagligt, ugentligt, sæsonbestemt. Kun i sidste instans oprettes UGS -faciliteter for at afbøde konsekvenserne af force majeure -omstændigheder.
Dernæst vil vi overveje mere detaljeret hver af mulighederne for lagring af gas under jorden.
Mulighed nr. 1 - opbevaring i vandmættede reservoirer
Lagerfaciliteter i vandmættede formationer er designet til at udjævne virkningerne af sæsonbetingede uregelmæssigheder i brugen af gas. Og også for at skabe strategiske reserver.
Et vigtigt træk ved tilrettelæggelsen af sådanne opbevaringsfaciliteter er den mindste menneskelige deltagelse - oftest på stadiet for at skabe brønde, der kræves til gasindsprøjtning.
Kortet over Rusland viser, at UGS -faciliteter er placeret ved siden af hovedgasledninger og store bosættelser. Og det er ikke tilfældigt, da lagerfaciliteterne er designet til at sikre stabiliteten af gasforbruget, som de skal være i umiddelbar nærhed af store anlæg.
Disse beholdere søges i artesiske lag. Gaslagringsfaciliteter oprettes, hvor stenstrukturen er gennemtrængelig, porøs. Den resterende væske fjernes med gas, som komprimerer den og derefter klemmer den ud.
De såkaldte brændstoflagertanke i sig selv er egentlig ikke sådan. Mere præcist eksisterer de slet ikke - de bruger hulrum i porøse formationer. Og hele proceduren til oprettelse af et gaslager består i at forskyde en del af vandet til periferien. De gør dette for at skabe plads til "blåt" brændstof.
Fremgangsmåden beskrevet ovenfor fungerer kun, hvis en række faktorer bidrager til dette:
- Den porøse gennemtrængelige formation er dækket af en kuppel (tætning) af gasomtrængelige sten, som normalt er pressede lerarter.
- Akviferen strækker sig fra opbevaringens grænser i snesevis af kilometer. Og endnu bedre, hvis den har en udgang til overfladen. Alt ovenstående gør det muligt for gassen med succes at presse vandet i reservoiret ud.
- Kuppelens længde er tilstrækkelig til at give mulighed for at lagre betydelige mængder gas.
- Bergens porøsitet og permeabilitet giver en acceptabel gaskapacitet og evnen til at frigive den under udvikling.
Hvis mindst en af betingelserne ikke er opfyldt, vil det være umuligt at oprette et underjordisk lager.
Princippet om drift af moderne underjordiske lagerfaciliteter er enkelt. Funktionerne kan overvejes ved hjælp af eksemplet på store UGS -faciliteter, der bruges til at udjævne sæsonbetingede uregelmæssigheder.
Så normalt i den varme sæson pumpes den nødvendige mængde gas ind i dem. Som de først begynder at vælge med begyndelsen af fyringssæsonen. Desuden er det ikke en enorm mængde gas, der sendes til hovedrøret, men den gennemsnitlige mængde, der er kendt fra driftserfaringen i tidligere vintre.
Og hvis temperaturen pludselig falder kraftigt, og det daglige forbrug bliver en størrelsesorden højere, så vil en stor UGS -facilitet stadig ikke øge mængden af tilbagetrækning. Og manglen vil blive dækket af små lagerfaciliteter designet til at udjævne daglig ugentligt forbrug. Årsagen er, at det er lettere og hurtigere at vælge fra dem.
Tanke med et areal på flere kvadratkilometer eller mere betragtes som optimale. Med en forskel i bundens højder og toppen af kuplen inden for 10-15 meter
Fordelen ved UGS-faciliteter i vandmættede formationer er deres betydelige kapacitet. Og ulempen er, at geologer, når de studerer akviferens egenskaber, muligvis ikke identificerer og tager højde for en vigtig faktor. Som et resultat vil opbevaringen være ubrugelig.
Og det værste er, at dette ofte afsløres efter enorme investeringer i anlæg af infrastruktur over jorden og under jorden. Ganske ofte er der også mindre betydelige problemer, hvorfra driften af UGS-faciliteter i vandmættede klipper ledsages af betydelige uplanlagte omkostninger.
Mulighed # 2 - tanke efter kulbrinteproduktion
Ingeniørkomplekser, der tilhører denne type, tjener til at udjævne sæsonudsving i forbruget af "blåt" brændstof. Og også for at skabe strategiske reserver.
Underjordiske lagerfaciliteter er efterspurgte på grund af det faktum, at deres oprettelse og drift er de mest rentable økonomisk. Og enorme jordgastanke (vist på billedet) bruges, hvis det ikke er muligt at bruge gasledninger fra underjordiske gaslagre. Desuden lagres normalt kun flydende gas i beholdere vist på billedet.
Opbevaringsarrangementet af denne type er det samme som for analoger skabt i vandmættede formationer. Det vil sige, at brændstoffet lagres i hullerne i porøse sten.
UGS -faciliteter skabt i klipper, hvor kulbrinter engang var placeret, er de største i verden. Så deres antal når en betydelig 70%, årsagen til dette er en række fordele.
Disse omfatter: betydelig kapacitet og besparelser på investeringer i efterforskning, skabelse infrastruktur eller i det mindste en del af den, boring - der er allerede udført olieproduktion på stedet for sådanne UGS -faciliteter, gas.
Det skal forstås, at nedgravede gastanke ikke er underjordiske lagringsfaciliteter. Da de er designet til at løse helt andre problemer. Og under jorden viser det sig kun at gøre fordampningen af flydende gas mere effektiv i svære frost. Og uden omkostninger. Samt betinget underjordisk placering af gasholdere giver dig mulighed for at spare brugbar plads, et eller andet sted i det personlige plot
Men de tanke, der har overlevet efter produktionen af kulbrinter, kan ikke kaldes ideelle.
De har mange ulemper:
- problemer med tætheden af gamle brønde - især for tidligere oliefelter;
- utilstrækkelig porøsitet, stenpermeabilitet;
- blanding af gas med olierester - hvilket nogle gange fører til betydelige tab, da den resulterende blanding ikke længere kan bruges.
Og også ofte i oliefelter forekommer en farlig urenhed i form af hydrogensulfid i gassen. Hvilket er skadeligt for menneskers sundhed, og ødelægger også alle slags stålkonstruktioner, også dem, der er relateret til rustfrit.
Driften af UGS -faciliteter baseret på steder med udtømte kulbrinteforekomster er mulig i betragtning af det faktum, at gas, når den injiceres, fortrænger restolie fra den nødvendige formation. Derudover har det, ligesom vand, effekten af komprimerbarhed og mobilitet, hvilket letter opgaven med at arrangere beholderen. Nogle gange presses olie under gastryk ikke ud i klippen, men stiger til toppen, hvilket bliver en ekstra profitkilde.
Mulighed # 3 - Reservoirer i stensaltaflejringer
Sådanne beholdere med gas tjener til at udjævne den daglige, ugentlige ujævnhed i brugen og også deltage i udjævning af sæsonbestemte. Desuden klarer lagringsfaciliteter i saltformationer succesfuldt rollen som backupkilde for vigtige forbrugere.
Der er kun 2 efterspurgte måder at opbevare gas under jorden. Nemlig i permeable porøse formationer og huler skyllet ud i saltaflejringer. Den første mulighed bruges, når du skal oprette et stort lager, den anden - kun til løsning af lokale problemer
Disse UGS -faciliteter oprettes ved at vaske en del af saltaflejringerne ud for at skabe et hulrum med den nødvendige størrelse. Til dette bores der i første omgang flere brønde, gennem hvilke der tilføres vand i en lang periode.
Selvom den beskrevne procedure er lang og dyr, betaler den sig selv, da den injicerede naturgas lagres uden tab. Årsagen er, at saltgrotterne er lufttætte. Derudover har de effekten af selvhelbredende - tektoniske og andre revner vokser hurtigt med saltaflejringer.
Fordelen ved sådanne underjordiske gaslagre er, at den nødvendige mængde brændstof praktisk talt trækkes tilbage uden hastighedsbegrænsninger. Hvilket er flere gange højere end ved udførelse af de samme operationer i containere af andre typer. Og også en vigtig fordel ved UGS -faciliteter bygget i saltgrotter er en høj procentdel gasudvinding - en af de højeste blandt alle dens typer.
Stenen til opbevaring af gas skal være som vist på billedet. Det vil sige, at den er gennemtrængelig og har plads nok til at rumme en stor mængde brændstof. Desuden bør formationens struktur muliggøre let forskydning af vand- og olierester.
Men antallet af huler i saltformationer overstiger ikke 2% af det samlede antal lagre.
Denne indikator er påvirket af en række negative punkter:
- Tilstedeværelsen af en enorm mængde saltvand efter udvaskning af huler for at spare gas. Som et resultat, hvis der ikke er noget hav eller endda saltforarbejdningsanlæg i nærheden, er der ingen steder at lægge væsken. Dette er hovedårsagen til det lille antal af sådanne UGS -faciliteter.
- Fald i brugbar volumen under drift. Dette fænomen skyldes fordampning af salt på steder med højere tryk og akkumulering, hvor det er lavere.
- Udseendet af urenheder i gassen, som ofte er resterne af den væske, der tidligere blev brugt til at vaske hulen ud.
- Små bind, som ikke tillader at oprette lagre i tilstrækkelige mængder.
Som et resultat bruges saltlagre normalt kun, hvor det ikke er muligt at bruge de typer beholdere, der er anført ovenfor.
Mulighed # 4 - underjordisk gaslagring i minearbejde
Deres mængder er ubetydelige. Ikke desto mindre opbevarer svenskerne og nordmændene en del af deres strategiske gasreserver i containere af denne type.
PVC i minearbejde er det eneste gaslager, der er fuldt udstyret af mennesker. Så i en af miner er en beholder skabt af eksplosioner, som derefter er beklædt med stålplader.
Sådan ser salthuler, der bruges til gasopbevaring, ud. De er forseglede og pålidelige, men de har begrænsede dimensioner, derfor er de velegnede til at skabe UGS -faciliteter med lille volumen. Desuden udelukkende til løsning af lokale problemer. For eksempel i Rusland, ud af 27 lagerfaciliteter, der er i brug i dag, er kun 2 salt
Selvom det er rentabelt at drive UGS -faciliteter i forladte miner, på grund af den høje procentdel og ekstraktionshastighed, vil deres antal ikke stige væsentligt i den nærmeste fremtid. Årsagen er, at de beskrevne lagerfaciliteter er svære at bygge. Da det ikke altid er muligt at opnå fuldstændig tæthed, hvilket fører til betydelige tab.
Dette sker på grund af det faktum, at de under driften af minen forsøger at bringe den maksimale mængde luft dertil. Hvorfor skabes et ventilationssystem med en masse udgange til overfladen, som, når man arrangerer et opbevaringsanlæg, ikke altid kan forsegles.
Som et resultat heraf er der i dag kun få vellykkede eksempler på implementering af tanken om gaslagring i forladte miner (på Sverige, Norge, Tysklands område).
Er lagerfaciliteterne forseglet?
Brændstoflækager er hyppige og kan ikke undgås. Der er for mange grunde.
For nemheds skyld er de opdelt i 3 kategorier:
- geologisk;
- teknologisk;
- teknisk.
Til gruppen geologiskgrunde omfatte heterogeniteten af UGS -sæler, tilstedeværelsen af tektoniske fejl samt egenskaberne ved hydrodynamik og geokemi. For eksempel kan gas simpelthen migrere gennem reservoiret, og eksperter vil ikke påvirke dette på nogen måde.
Teknologiskårsager er blandt de hyppigste, da der regelmæssigt opstår fejl ved vurdering af eventuelle fakta. For eksempel effektiviteten af hydrotraps, gasreserver, fysiske og kemiske processer.
Brøndboring bruges ofte til at nå de nødvendige lag. Desuden er dens teknologi ikke forskellig fra lignende procedurer, når man forsøger at komme til gas- og olieforekomster.
Tekniske årsager oftest forbundet med tilstanden af de anvendte brønde, ved hjælp af hvilken gasindsprøjtning udføres.
Funktioner ved UGS -konstruktion
I 95% af tilfældene oprettes UGS -faciliteter gas, der presser vand, olierester fra porøse formationer. Således skabes "beholdere" til opbevaring af "blåt" brændstof.
Og det vigtigste træk er, at mængden af gas, der bruges til at presse væsker ud, ikke længere kan bruges til levering til forbrugere. Dens opgave er at forhindre tilbageføring af vand og kulbrinterester til deres gamle sted. Ellers vil depotet simpelthen ophøre med at eksistere.
Det vil sige, at den angivne gas er buffer. Som regel er det ikke mindre end halvdelen af den samlede mængde, der pumpes ind i UGS -anlægget. Og i nogle tilfælde er buffergassen 3 gange mere end hvad der kan bruges til at forsyne forbrugerne, hvilket kaldes aktiv.
Det er interessant, at mængden af buffergassen ikke kan beregnes på forhånd. Det vil sige, at alt kontrolleres udelukkende på en eksperimentel måde. Hvilket i mange tilfælde tager år. Når det opnåede resultat imidlertid er utilfredsstillende, kan buffergassen pumpes fuldt ud.
Rækkefølgen på fyldning af lageret
Efter at geologer har gennemført undersøgelser af et hvilket som helst reservoir og har besluttet, at der kan oprettes et gaslager det rigtige sted, bygger gasproducenter et konstruktionskompleks.
Moderne UGS -faciliteter er den sikreste måde at opbevare gasreserver på. Men dens hyppige lækager er et stort problem for gasarbejdere og miljøforkæmpere, der anser sådanne sager for at være et væsentligt problem for miljøet. Og det sker også som vist på billedet (i det fjerne kan du se en brand ved et af de ungarske underjordiske lagerfaciliteter)
Og så begynder pumpningen af "blåt" brændstof ind i det fremtidige UGS -anlæg, som leveres fra nærmeste hovedrørledning. Og det går til rengøringsstedet, hvor alle former for mekaniske urenheder fjernes.
Rent brændstof leveres til måle- og målepunktet. Og derefter til kompressorbutikken, hvor komprimeringen udføres - dette er navnet på forberedelsen af gas til pumpning i lageret. Det repræsenterer stigningen i gastryk til den ønskede værdi.
Derefter transporteres det til gasfordelingspunkter. Hvor det samlede flow er opdelt i flere og går ind i forskellige teknologiske linjer. Hvorfra det sendes gennem fjer til brøndene til injektion.
Gennem hele processen kontrollerer specialister en række parametre, herunder gastryk og temperatur og produktiviteten af hver brønd.
Konklusioner og nyttig video om emnet
Videomaterialet, der er vedhæftet nedenfor, er dedikeret til oprettelsen af en UGS -facilitet til at udjævne ujævnt brændstofforbrug, som vil blive leveret af Power of Siberia -gasledningen.
Underjordiske gaslagre er den mest pålidelige og rentable måde at udjævne ujævnt gasforbrug og dets stabile forsyning i tilfælde af force majeure. Og det mest interessante er, at for dette skal du ikke takke det menneskelige geni, men naturen, der forsigtigt har skabt de lag af sten, der er egnede til dette..
Har du personligt deltaget i oprettelsen af underjordiske gaslagre og vil gerne supplere ovenstående materiale med nyttig information? Eller har du bemærket en uoverensstemmelse i fakta? Efterlad dine kommentarer og kommentarer - feedbackblokken er placeret under artiklen.
