Kuidas maa -alused gaasihoidlad on korraldatud: ülevaade gaasihoidlate võimalustest

Näib, et teadmistel maa -aluste gaasihoidlate korraldamisest pole tavakasutaja jaoks praktilist väärtust. Kuid inimkond on liiga sõltuv "sinisest" kütusest ja seetõttu tahame olla kindlad, et selle tarnimine ei katke kunagi. Kas pole õige?

Ja iga kaasmaalast võib rahustada maa -aluste gaasihoidlate (UGS) teave - seni, kuni need on täis probleeme gaasivarustusega. Lisateavet salvestusseadme ja salvestusfunktsioonide kohta leiate meie artiklist.

Maa -aluste gaasihoidlate ehitamine

Kui gaasi hoiustamiseks majapidamisvajaduste jaoks kasutavad eramajade omanikud gaasiomanikud, siis riigi mastaabis räägime täiesti erinevatest salvestusvõimalustest. Niisiis, ametlikult on maa -alune gaasihoidla tehniliste ja tehniliste struktuuride kompleks, mis on ette nähtud "sinise" kütuse sissepritseks, ladustamiseks ja väljavõtmiseks. Need koosnevad maapealsetest ja maa -alustest komponentidest.

TO maapealne seostama:

• gaasi jaotuspunkt, mille eesmärk on jaotada gaasivool mitmele tehnoloogilisele voolule;
• kompressorite kaupluskus kütus valmistatakse ette (rõhku suurendades) süvenditesse süstimiseks;
• gaasipuhastid.

Maa all UGS -i komponendid on: kaevud, tööd, mahutid. Ja viimane punkt (mahutid) on kõige huvitavam - gaasihoidla paigutus sõltub sellest, kus "sinist" kütust hoitakse.

Ülevaade gaasihoidlatest

Sama massiga hõivab gaas palju suuremaid alasid kui kõik tahked ained. Ja kuna seda kasutatakse tohututes kogustes, on selle säilitamiseks vaja sama võimsust.

Veelgi enam, spetsialistid keeldusid sajandit tagasi hoidmast gaasi inimtekkelistes jahvatatud mahutites.

Põhjus on selles, et see nõuaks:

• hõivata planeedi suured alad kompleksidega madalrõhu "sinise" kütuse hoidmiseks;
• kasutage kalleid ja plahvatusohtlikke kõrgsurvegaasimahuteid.

Selle tulemusena tehti ülaltoodud negatiivsete punktide neutraliseerimiseks valik maa -aluste hoidlate kasuks ja selliseid loetakse märkimisväärsel sügavusel paiknevateks mahutiteks. Mis enamasti jääb vahemikku 300 kuni 1000 meetrit. Ja seal saate kütust hoida looduse loodud reservuaarides.

Kokku on insenerid õppinud edukalt kasutama 7 tüüpi maagaasi mahuteid:

• moodustunud veega küllastunud poorsetes koosseisudes;
• konserveeritud pärast süsivesikute, nimelt sama gaasi, õli tootmist;
• moodustub kivisoola ladestustes;
• loodud kaevanduste kaevandustöödes;
• loodud vastupidavast igikeltsast;
• madala temperatuuriga jää tüüpi kestaga;
• tekkis pärast maa -aluseid aatomiplahvatusi.

Kuigi võimalusi on palju, erinevad ainult esimesed 4 gaasi salvestamise meetodit praktilisuse poolest. Ülejäänud paagi valikud sobivad ainult teoreetiliselt.

Ülejäänud kolme võimaluse ebaotstarbekuse põhjus on järgmine:

• Gaasi on võimalik säilitada külmunud kivimites, mida tõendavad mitmed olemasolevad planeedi põhjapoolsetes piirkondades asuvad hoiuruumid. Kuid nende mahud on äärmiselt tähtsusetud, seetõttu pole neil tänapäeval mingit tööstuslikku tähtsust.
• Maa -alustest tuumaplahvatustest tekkinud mahutid on üsna sobivad märkimisväärsete gaasivarude hoidmiseks, mis on juba katseliselt tõestatud. Kuid lõpptulemus on see, et võimsaid relvi katsetati inimeste elukohtadest eemal. Seetõttu ei ole tavaliselt tarbijaid, insenerikommunikatsiooni.

Seetõttu ei ole seda tüüpi konteinerid kasutamiseks lihtsalt sobivad.

Kuigi UGS -i rajatisi nimetatakse hoidlateks, ei ole tegelikult nende peamine ülesanne gaasi kokkuhoid. Kuna seda, mis neis on, kasutatakse enamasti ebatasasuste ja tarbimise silumiseks. Mis on igapäevane, nädalane, hooajaline. Alles viimasel juhul luuakse UGS -i rajatised vääramatu jõu asjaolude leevendamiseks.

Järgmisena kaalume üksikasjalikumalt kõiki maagaasi ladustamise võimalusi.

Valik nr 1 - ladustamine veega küllastunud reservuaarides

Veega küllastunud ladustamiskohad on ette nähtud gaasi kasutamise hooajaliste ebakorrapärasuste mõju tasandamiseks. Ja ka strateegiliste reservide loomiseks.

Selliste hoidlate paigutuse oluline tunnus on inimeste minimaalne osalus - enamasti gaasi sissepritseks vajalike kaevude loomise etapis.

Neid konteinereid otsitakse arteesia kihtidest. Gaasihoidlad luuakse seal, kus kivimistruktuur on läbilaskev, poorne. Ülejäänud vedelik eemaldatakse gaasiga, mis surub selle kokku ja pigistab seejärel välja.

Niinimetatud kütusehoidlad pole tegelikult sellised. Täpsemalt öeldes pole neid üldse olemas - nad kasutavad tühimikud poorsetes koosseisudes. Ja kogu gaasimahuti loomise protseduur seisneb osa vee nihutamises perifeeriasse. Nad teevad seda selleks, et luua ruumi "sinisele" kütusele.

Ülalkirjeldatud protseduur töötab ainult siis, kui sellele aitavad kaasa mitmed tegurid:

• Poorne läbilaskev moodustis on kaetud gaasikindlate kivimite kupliga (tihendiga), mis on tavaliselt pressitud savid.
• Veekiht ulatub hoidla piiridest kümnete kilomeetrite kaugusele. Veelgi parem, kui sellel on väljapääs pinnale. Kõik ülaltoodu võimaldab gaasil edukalt vee välja pressida reservuaaris.
• Kupli pikkus on piisav, et võimaldada oluliste gaasikoguste salvestamist.
• Kivimi poorsus ja läbilaskvus tagab vastuvõetava gaasimahtuvuse ja võime selle arendamise ajal vabastada.

Kui vähemalt üks tingimustest ei ole täidetud, on maa -aluse hoidla loomine võimatu.

Kaasaegsete maa -aluste hoidlate tööpõhimõte on lihtne. Funktsioone saab kaaluda suurte UGS -rajatiste näitel, mida kasutatakse hooajaliste ebakorrapärasuste silumiseks.

Niisiis, tavaliselt soojal aastaajal, pumbatakse neisse vajalik kogus gaasi. Mida nad hakkavad valima alles kütteperioodi alguses. Pealegi ei suunata põhitorusse suurt kogust gaasi, vaid keskmine kogus, mis on teada möödunud talvede kasutuskogemusest.

Ja kui äkki langeb temperatuur järsult ja igapäevane tarbimine muutub suurusjärgu võrra suuremaks, siis suur UGS -i rajatis ei suurenda ikkagi äravõtmise mahtu. Ja puudujäägi katavad väikesed laoruumid, mis on mõeldud igapäevase ja iganädalase tarbimise silumiseks. Põhjus on selles, et nende hulgast on lihtsam ja kiirem valida.

UGS-i rajatiste eeliseks veega küllastunud koosseisudes on nende märkimisväärne võimsus. Ja puuduseks on see, et geoloogid, põhjaveekihi omadusi uurides, ei pruugi tuvastada ja arvesse võtta mõnda olulist tegurit. Selle tulemusena muutub salvestusruum kasutuskõlbmatuks.

Ja kõige hullem on see, et see ilmneb sageli pärast suuri investeeringuid maapealse ja maa-aluse infrastruktuuri rajamisse. Üsna sageli on ka vähem olulisi hädasid, millest UGS-i rajatiste käitamisega veega küllastunud kivimites kaasnevad märkimisväärsed planeerimatud kulud.

Variant # 2 - paagid pärast süsivesinike tootmist

Seda tüüpi insenerikompleksid aitavad tasandada "sinise" kütuse tarbimise hooajalisi kõikumisi. Ja ka strateegiliste reservide loomiseks.

Seda tüüpi ladustamisrajatiste struktuur on sama mis veega küllastunud koosseisudes loodud analoogide puhul. See tähendab, et kütust hoitakse poorsete kivimite tühimikes.

Kivimites loodud UGS -rajatised, kus kunagi asusid süsivesinikud, on maailmas kõige rohkem. Niisiis, nende arv ulatub märkimisväärsesse 70%-ni, selle põhjuseks on mitmeid eeliseid.

Nende hulka kuuluvad: märkimisväärne võimsus ja kokkuhoid investeeringutelt uurimisse, loomingusse infrastruktuur või vähemalt osa sellest, puurimine - selliste UGS -rajatiste kohas on juba naftatootmine tehtud, gaasi.

Kuid pärast süsivesinike tootmist säilinud mahuteid ei saa nimetada ideaalseteks.

Neil on palju puudusi:

• probleemid vanade kaevude tihedusega - eriti endiste naftaväljade puhul;
• ebapiisav poorsus, kivimite läbilaskvus;
• gaasi segamine õlijääkidega - mis põhjustab mõnikord märkimisväärseid kaotusi, kuna saadud segu ei saa enam kasutada.

Ja ka naftaväljadel ilmneb gaasis sageli ohtlikku lisandit vesiniksulfiidi kujul. Mis kahjustab inimeste tervist ja hävitab ka igasuguseid teraskonstruktsioone, isegi roostevabast terasest.

UGS -i rajatiste käitamine, mis põhinevad süsivesinike ammendunud kohtadel, on võimalik, arvestades asjaolu, et gaas tõrjub sissepritsega nõutud moodustisest õli. Lisaks on sellel, nagu ka veel, kokkusurutavuse ja liikuvuse mõju, mis hõlbustab konteineri korraldamist. Mõnikord ei pressita gaasirõhu all olevat õli kivisse välja, vaid tõuseb tippu, millest saab täiendav kasumi allikas.

Variant # 3 - veehoidlad kivisoolade ladestustes

Sellised gaasiga mahutid aitavad tasandada igapäevaseid ja iganädalasi kasutamise ebaühtlusi ning osalevad ka hooajalise tasandamisel. Lisaks saavad soolade ladustamisrajatised edukalt hakkama oluliste tarbijate tagavaraallika rolliga.

Need UGS -i rajatised luuakse, pestes välja osa soolaladestustest, et luua vajaliku suurusega õõnsus. Selleks puuritakse esialgu mitu kaevu, mille kaudu vett pikema aja jooksul tarnitakse.

Kuigi kirjeldatud protseduur on pikk ja kulukas, tasub see end ära, kuna süstitud maagaasi hoitakse kadudeta. Põhjus on selles, et soolakoopad on õhukindlad. Lisaks on neil mõju isetervendav - tektoonilised ja muud praod kasvavad kiiresti soolaladestustega.

Selliste maa -aluste gaasihoidlate eeliseks on see, et nõutav kütusekogus eemaldatakse praktiliselt ilma kiirusepiiranguteta. Mis on mitu korda suurem kui samade toimingute tegemisel muud tüüpi konteinerites. Ja ka soolakoobastesse ehitatud UGS -i rajatiste oluline eelis on gaasi ekstraheerimise kõrge protsent - üks suurimaid kõiki selle tüüpe.

Kuid soolades olevate koobaste arv ei ületa 2% hoidlate koguarvust.

Seda näitajat mõjutavad mitmed negatiivsed punktid:

• Tohutu soolase vee olemasolu pärast koobaste pesemist gaasi säästmiseks. Selle tulemusena, kui läheduses pole merd ega isegi soola töötlemistehaseid, pole vedelikku kuhugi panna. See on selliste UGS -rajatiste väikese arvu peamine põhjus.
• Kasutatava helitugevuse vähenemine töö ajal. Selle nähtuse põhjuseks on soola aurustumine kõrgema rõhuga kohtades ja kogunemine seal, kus see on madalam.
• Gaasi lisandite ilmumine, mis on sageli varem koopa pesemiseks kasutatud vedeliku jäänused.
• Väikesed mahud, mis ei võimalda varusid piisavas koguses luua.

Seetõttu kasutatakse soolahoidlaid tavaliselt ainult seal, kus ei ole võimalik kasutada ülalnimetatud tüüpi konteinereid.

Variant # 4 - maa -alune gaasihoidla kaevandustes

Nende maht on tühine. Sellest hoolimata hoiavad rootslased ja norralased osa oma strateegilistest gaasivarudest seda tüüpi konteinerites.

Kaevandustes kasutatav PVC on ainus inimeste täielikult varustatud gaasihoidla. Niisiis, ühes kaevanduses luuakse plahvatuste tõttu konteiner, mis seejärel kaetakse teraslehtedega.

Kuigi UGSi rajatisi on kasumlik kasutada mahajäetud kaevandustes, ei suurene kaevandamisprotsendi ja -määra tõttu nende arv lähitulevikus oluliselt. Põhjus on selles, et kirjeldatud hoiuruume on raske ehitada. Kuna alati ei ole võimalik saavutada täielikku tihedust, mis toob kaasa olulisi kaotusi.

See juhtub tänu sellele, et kaevanduse töö ajal püüavad nad sinna tuua maksimaalse koguse õhku. Miks luuakse pinnale väljapääsude massiga ventilatsioonisüsteem, mida hoiuruumi korraldades ei saa alati tihendada.

Sellest tulenevalt on täna vaid üksikud edukad näited gaasi ladustamise idee elluviimisest mahajäetud kaevandustes (Rootsi, Norra, Saksamaa territooriumil).

Kas hoiuruumid on suletud?

Kütuse lekked on sagedased ja neid ei saa vältida. Põhjuseid on liiga palju.

Mugavuse huvides on need jagatud kolme kategooriasse:

• geoloogiline;
• tehnoloogiline;
• tehniline.

Rühma juurde geoloogilinepõhjustel hõlmavad UGS -tihendite heterogeensust, tektooniliste rikete olemasolu, samuti hüdrodünaamika ja geokeemia tunnuseid. Näiteks võib gaas lihtsalt veehoidlast rännata ja eksperdid ei mõjuta seda mingil viisil.

Tehnoloogilinepõhjused on ühed sagedasemad, kuna fakte hinnates esineb regulaarselt vigu. Näiteks hüdrotrappide tõhusus, gaasivarud, füüsikalised ja keemilised protsessid.

Tehnilised põhjused kõige sagedamini seotud kasutatavate kaevude seisundiga, mille abil viiakse läbi gaasi sissepritse.

UGS -i ehituse iseärasused

95% juhtudest luuakse UGS -i rajatised gaasi pressiv vesi, õlijäägid poorsetest koosseisudest. Seega luuakse "konteinerid" "sinise" kütuse hoidmiseks.

Ja kõige olulisem omadus on see, et vedelike väljapressimiseks kasutatavat gaasikogust ei saa enam tarbijatele tarnimiseks kasutada. Selle ülesanne on vältida vee ja süsivesinike jääkide tagasipöördumist oma vanasse kohta. Vastasel juhul lakkab hoidla lihtsalt olemast.

See tähendab, et määratud gaas on puhver. Reeglina ei ületa see UGS -i rajatisesse vähemalt poole kogumahust. Ja mõnel juhul on puhvergaasi 3 korda rohkem kui seda, mida saab tarbijate varustamiseks kasutada, mida nimetatakse aktiivne.

Huvitav on see, et puhvergaasi kogust ei saa ette arvutada. See tähendab, et kõike kontrollitakse eranditult eksperimentaalselt. Mis paljudel juhtudel võtab aastaid. Kui aga saadud tulemus ei rahulda, saab puhvergaasi täielikult välja pumbata.

Salve täitmise järjekord

Pärast seda, kui geoloogid on läbi viinud mis tahes veehoidla uuringud ja otsustanud, et gaasihoidla saab luua õigesse kohta, ehitavad gaasitootjad insenerikompleksi.

Ja siis algab "sinise" kütuse pumpamine tulevasse UGS -i rajatisesse, mida tarnitakse lähimast magistraaltoru. Ja see läheb puhastuskohta, kust eemaldatakse igasugused mehaanilised lisandid.

Mõõtmis- ja doseerimispunkti tarnitakse puhast kütust. Ja pärast seda kompressoritöökotta, kus toimub kokkusurumine - see on gaasi ettevalmistamise nimi hoidlasse pumpamiseks. See tähistab gaasirõhu tõusu soovitud väärtuseni.

Seejärel transporditakse see gaasi jaotuspunktidesse. Kus koguvoog on jagatud mitmeks ja siseneb erinevatesse tehnoloogilistesse liinidesse. Sealt, kus see saadetakse sulgude kaudu süstimiseks süvenditesse.

Kogu protsessi vältel kontrollivad spetsialistid mitmeid parameetreid, sealhulgas gaasi rõhku ja temperatuuri ning iga kaevu tootlikkust.

Järeldused ja kasulik video teemal

Allpool lisatud videomaterjal on pühendatud UGS -i rajatise loomisele ebaühtlase kütusekulu silumiseks, mida varustab gaasijuhe Power of Siberia.

Maa -alused gaasihoidlad on kõige usaldusväärsem ja kasumlikum viis ebaühtlase gaasitarbimise ja selle stabiilse varustamise tasakaalustamiseks vääramatu jõu korral. Ja kõige huvitavam on see, et selle eest peate tänama mitte inimese geeniust, vaid loodust, kes on heaperemehelikult loonud selleks sobivad kivimikihid..

Kas olete isiklikult osalenud maa -aluste gaasihoidlate loomisel ja soovite ülaltoodud materjali kasuliku teabega täiendada? Või olete märganud faktide lahknevust? Jätke oma kommentaarid ja kommentaarid - tagasisideplokk asub artikli all.