Kuinka maanalaiset kaasuvarastot on järjestetty: yleiskatsaus kaasun varastointimahdollisuuksista

Näyttää siltä, ​​että tietämyksellä maanalaisten kaasuvarastojen järjestämisestä ei ole käytännön arvoa tavalliselle käyttäjälle. Mutta ihmiskunta on liian riippuvainen "sinisestä" polttoaineesta, joten halutaan olla varmoja siitä, ettei sen toimituksissa koskaan tule keskeytyksiä. Eikö olekin oikein?

Ja jokainen maanmies voi saada rauhan maanalaisten kaasuvarastojen (UGS) tiedoista - kunhan ne ovat täynnä kaasun toimitusongelmia. Lue lisää tallennuslaitteesta ja tallennusominaisuuksista artikkelistamme.

Maanalaisten kaasuvarastojen rakentaminen

Jos kaasun varastointiin kotitalouksien tarpeisiin, käyttävät yksityisten talojen omistajat

kaasunhaltijat, sitten kansallisella tasolla puhumme täysin erilaisista tallennusvaihtoehdoista. Joten virallisesti maanalainen kaasuvarasto on teknisten ja teknisten rakenteiden kompleksi, joka palvelee "sinisen" polttoaineen ruiskutusta, varastointia ja poistoa. Ne koostuvat maa- ja maanalaisista komponenteista.

TO maanpäällinen liittyvät:

• kaasun jakelupiste, jonka tarkoituksena on jakaa kaasuvirta useille teknologisille;
• kompressorikauppamissä polttoaine valmistellaan (lisäämällä painetta) ruiskuun kaivoihin;
• kaasunkäsittelylaitokset.

Maanalainen UGS -komponentit ovat: kaivot, työt, säiliöt. Ja viimeinen kohta (säiliöt) on mielenkiintoisin - tapa, jolla kaasuvarasto on järjestetty, riippuu "sinisen" polttoaineen säilytyspaikasta.

Katsaus kaasusäiliöihin

Samalla painolla kaasu vie paljon suurempia alueita kuin kaikki kiintoaineet. Ja koska sitä käytetään valtavia määriä, tarvitaan sama kapasiteetti sen säilyttämiseen.

Lisäksi asiantuntijat kieltäytyivät varastoimasta kaasua ihmisen tekemissä maasäiliöissä vuosisata sitten.

Syy on se, että tämä vaatisi:

• miehittää planeetan laajoja alueita komplekseilla matalapaineisen "sinisen" polttoaineen varastoimiseksi;
• käytä kalliita ja räjähtäviä korkeapainesäiliöitä.

Tämän seurauksena edellä mainittujen negatiivisten kohtien neutraloimiseksi valittiin maanalaiset varastot, ja niitä pidetään huomattavan syvällä olevina säiliöinä. Useimmissa tapauksissa se on 300-1000 metriä. Ja polttoainetta voidaan säilyttää siellä luonnon luomissa säiliöissä.

Kaikkiaan insinöörit ovat oppineet käyttämään menestyksekkäästi seitsemän tyyppisiä maakaasusäiliöitä:

• muodostuu vedellä kyllästetyissä huokoisissa muodostelmissa;
• säilötyt hiilihydraattien, nimittäin saman kaasun, öljyn, valmistuksen jälkeen;
• muodostuu kivisuola -kerrostumiin;
• luotu kaivosten kaivostoiminnassa;
• luotu kestävästä ikiroudasta;
• matalan lämpötilan jäätyylisellä kuorella;
• muodostui maanalaisten atomiräjähdysten jälkeen.

Vaikka vaihtoehtoja on monia, vain neljä ensimmäistä kaasun varastointimenetelmää eroavat käytännöllisyydestään. Muut säiliövaihtoehdot sopivat vain teoreettisesti.

Syy kolmen muun vaihtoehdon epäkäytännöllisyyteen on seuraava:

• Kaasua on mahdollista varastoida jäätyneisiin kiviin, mistä on osoituksena useat olemassa olevat varastot planeetan pohjoisilla alueilla. Mutta niiden määrät ovat erittäin merkityksettömiä, joten niillä ei ole nykyään teollista merkitystä.
• Maanalaisten ydinräjähdysten muodostamat säiliöt ovat varsin sopivia huomattavien kaasuvarastojen varastointiin, mikä on jo kokeellisesti todistettu. Mutta pääasia on, että tehokkaita aseita testattiin poissa ihmisten asuinpaikoista. Siksi ei yleensä ole kuluttajia, teknistä viestintää.

Tämän seurauksena tämäntyyppiset astiat eivät yksinkertaisesti sovellu käyttöön.

Vaikka UGS -tiloja kutsutaan varastoiksi, itse asiassa kaasun säästäminen ei ole heidän ensisijainen tehtävänsä. Koska mitä niissä on enimmäkseen käytetään epätasaisuuksien ja kulutuksen tasoittamiseen. Joka on päivittäin, viikoittain, kausiluonteisesti. Vain viimeisessä tapauksessa UGS -tilat on luotu ylivoimaisen esteen seurausten lieventämiseksi.

Seuraavaksi tarkastelemme yksityiskohtaisemmin kaikkia vaihtoehtoja kaasun varastoimiseksi maan alle.

Vaihtoehto # 1 - varastointi vedellä kyllästettyihin säiliöihin

Vedellä kyllästettyjen muodostumien varastotilat on suunniteltu tasoittamaan kaasun käytön kausittaisten epäsäännöllisyyksien vaikutuksia. Ja myös luoda strategisia varauksia.

Tällaisten varastotilojen järjestelyn tärkeä piirre on ihmisten vähimmäisosallistuminen - useimmiten kaasunruiskutukseen tarvittavien kaivojen luomisen vaiheessa.

Näitä säiliöitä etsitään arteesisista kerroksista. Kaasuvarastoja luodaan siellä, missä kalliorakenne on läpäisevä, huokoinen. Jäljellä oleva neste poistetaan kaasulla, joka puristaa sen ja puristaa sen sitten ulos.

Niin kutsutut polttoainesäiliöt eivät itse ole sellaisia. Tarkemmin sanottuna niitä ei ole ollenkaan - he käyttävät ontelot huokoisissa muodostelmissa. Ja koko kaasuvaraston luominen koostuu osan veden siirtämisestä kehälle. He tekevät tämän luodakseen tilaa "siniselle" polttoaineelle.

Edellä kuvattu menettely toimii vain, jos tähän vaikuttavat useat tekijät:

• Huokoinen läpäisevä muodostus on peitetty kaasulla läpäisemättömien kivien kupolilla (tiivisteellä), jotka ovat yleensä puristettuja savia.
• Pohjavesi ulottuu varastoinnin rajoilta kymmeniä kilometrejä. Parempi vielä, jos sillä on uloskäynti pintaan. Kaikki edellä mainitut mahdollistavat sen, että kaasu puristaa veden ulos säiliöstä.
• Kupolin pituus riittää tarjoamaan mahdollisuuden varastoida merkittäviä kaasumääriä.
• Kiven huokoisuus ja läpäisevyys tarjoaa hyväksyttävän kaasukapasiteetin ja kyvyn vapauttaa se kehityksen aikana.

Jos ainakin yksi ehdoista ei täyty, maanalaisen varaston luominen on mahdotonta.

Nykyaikaisten maanalaisten varastojen toimintaperiaate on yksinkertainen. Ominaisuuksia voidaan harkita käyttämällä esimerkkiä suurista UGS -tiloista, joita käytetään kausittaisten epäsäännöllisyyksien tasoittamiseen.

Joten yleensä lämpimänä vuodenaikana niihin pumpataan tarvittava määrä kaasua. Valinta alkaa vasta lämmityskauden alkaessa. Lisäksi pääputkeen ei lähetetä valtava määrä kaasua, vaan keskimääräinen määrä, joka tiedetään aiempien talvien käyttökokemuksesta.

Ja jos yhtäkkiä lämpötila laskee jyrkästi ja päivittäinen kulutus nousee suuruusluokkaa korkeammaksi, suuri UGS -laitos ei silti lisää vetäytymisen määrää. Pula katetaan pienillä varastoilla, jotka on suunniteltu tasaamaan päivittäinen, viikoittainen kulutus. Syynä on se, että niistä on helpompaa ja nopeampaa valita.

Veden kyllästyneissä muodoissa olevien UGS-tilojen etuna on niiden merkittävä kapasiteetti. Haittapuolena on, että geologit, tutkiessaan pohjavesikerroksen ominaisuuksia, eivät välttämättä tunnista ja ottavat huomioon jotakin tärkeää tekijää. Tämän seurauksena tallennustila on käyttökelvoton.

Pahinta on se, että tämä paljastuu usein valtavien investointien jälkeen maanpäällisen ja maanalaisen infrastruktuurin rakentamiseen. Usein on myös vähemmän merkittäviä ongelmia, joista UGS-tilojen toiminta vedellä kyllästetyissä kivissä aiheuttaa merkittäviä suunnittelemattomia kustannuksia.

Vaihtoehto # 2 - säiliöt hiilivetytuotannon jälkeen

Tähän tyyppiin kuuluvat tekniikkakompleksit tasoittavat "sinisen" polttoaineen kulutuksen kausivaihteluja. Ja myös luoda strategisia varauksia.

Tämäntyyppisten varastotilojen rakenne on sama kuin vedellä kyllästetyissä muodostelmissa luotujen analogien tapauksessa. Toisin sanoen polttoaine varastoidaan huokoisten kivien tyhjiöihin.

Kiviin rakennetut UGS -tilat, joissa hiilivedyt olivat aikoinaan, ovat maailman eniten. Joten niiden määrä saavuttaa merkittävän 70%, syy tähän on useita etuja.

Näitä ovat: merkittävä kapasiteetti ja säästöt etsintään, luomiseen tehtävistä investoinneista infrastruktuuri tai ainakin osa siitä, poraus - öljyntuotanto on jo suoritettu tällaisten UGS -tilojen alueella, kaasua.

Mutta hiilivetyjen tuotannon jälkeen säilyneitä säiliöitä ei voida kutsua ihanteellisiksi.

Niillä on monia haittoja:

• vanhojen kaivojen tiiviysongelmat - erityisesti entisten öljykenttien osalta;
• riittämätön huokoisuus, kiven läpäisevyys;
• kaasun sekoittaminen öljyjäännöksiin - mikä johtaa joskus merkittäviin häviöihin, koska syntynyttä seosta ei voi enää käyttää.

Ja myös öljykentillä esiintyy usein kaasussa vaarallista epäpuhtautta rikkivetyä. Se on haitallista ihmisten terveydelle ja tuhoaa myös kaikenlaisia ​​teräsrakenteita, myös ruostumattomia.

UGS -tilojen toiminta, joka perustuu tyhjentyneiden hiilivetykertymien paikkoihin, on mahdollista ottaen huomioon, että kaasu syrjäyttää injektoituna öljyn jäännöksen vaaditusta muodostumasta. Lisäksi sillä, kuten vedellä, on puristuvuus ja liikkuvuus, mikä helpottaa säiliön järjestämistä. Joskus kaasunpaineessa olevaa öljyä ei puristeta kallioon, vaan se nousee huipulle, josta tulee ylimääräinen voitonlähde.

Vaihtoehto # 3 - Säiliöt kivisuolakertymissä

Tällaiset kaasusäiliöt tasaavat käytön päivittäisiä, viikoittaisia ​​epätasaisuuksia ja osallistuvat myös kausitasojen tasoittamiseen. Lisäksi suolamuodostelmien varastotilat selviävät onnistuneesti tärkeiden kuluttajien varalähteenä.

Nämä UGS -tilat luodaan pesemällä osa suolakertymistä halutun kokoisen ontelon luomiseksi. Tätä varten porataan aluksi useita kaivoja, joiden kautta vettä syötetään pitkään aikaan.

Vaikka kuvattu menettely on pitkä ja kallis, se maksaa itsensä takaisin, koska ruiskutettu maakaasu varastoidaan ilman häviöitä. Syy on se, että suolaluolot ovat ilmatiiviitä. Lisäksi niillä on vaikutus itsensä parantava - tektoniset ja muut halkeamat kasvavat nopeasti suolapitoisuuksilla.

Tällaisten maanalaisten kaasuvarastojen etuna on, että tarvittava polttoaineen määrä poistetaan käytännössä ilman nopeusrajoituksia. Mikä on useita kertoja korkeampi kuin suoritettaessa samoja toimintoja muun tyyppisissä säiliöissä. Lisäksi suolaluoliin rakennettujen UGS -tilojen tärkeä etu on suuri kaasunpoistoprosentti - yksi korkeimmista kaikista tyypeistä.

Mutta suolamuodostumien luolien määrä ei ylitä 2% varastojen kokonaismäärästä.

Tähän indikaattoriin vaikuttaa useita negatiivisia kohtia:

• Valtavan määrän suolaisen veden läsnäolo luolien pesun jälkeen kaasun säästämiseksi. Tämän seurauksena, jos lähistöllä ei ole merta tai edes suolankäsittelylaitoksia, nestettä ei ole minnekään. Tämä on tärkein syy tällaisten UGS -tilojen vähäiseen määrään.
• Käytettävän äänenvoimakkuuden pieneneminen käytön aikana. Tämä ilmiö johtuu suolan haihtumisesta paikoissa, joissa paine on korkeampi, ja kertymisestä alempaan.
• Epäpuhtauksien esiintyminen kaasussa, jotka ovat usein aiemmin luolan huuhteluun käytetyn nesteen jäänteitä.
• Pienet määrät, joka ei salli varastojen luomista riittävästi.

Tämän vuoksi suolavarastoja käytetään yleensä vain silloin, kun ei ole mahdollista käyttää yllä lueteltuja säiliöitä.

Vaihtoehto # 4 - maanalainen kaasuvarasto kaivoksissa

Niiden määrät ovat merkityksettömiä. Siitä huolimatta ruotsalaiset ja norjalaiset varastoivat osan strategisista kaasuvarastoistaan ​​tämän tyyppisiin säiliöihin.

Kaivoksissa oleva PVC on ainoa ihmisten täysin varustettu kaasuvarasto. Joten yhdessä kaivoksessa räjähdyksistä syntyy säiliö, joka sitten verhoillaan teräslevyillä.

Vaikka UGS -laitteita on kannattavaa käyttää hylätyillä kaivoksilla, niiden määrä ei suurene merkittävästi lähitulevaisuudessa suuren kaivosprosentin ja -nopeuden vuoksi. Syynä on, että kuvatut varastot ovat vaikeasti rakennettavia. Koska täydellistä tiiviyttä ei aina ole mahdollista saavuttaa, mikä johtaa merkittäviin häviöihin.

Tämä johtuu siitä, että kaivoksen käytön aikana he yrittävät tuoda enimmäismäärän ilmaa sinne. Miksi luodaan ilmanvaihtojärjestelmä, jossa on pintaan tulevia ulostuloja, joita varastoinnin järjestämisessä ei aina voida sulkea.

Tämän seurauksena nykyään on vain muutamia onnistuneita esimerkkejä kaasun varastoinnin ajatuksen toteuttamisesta hylätyissä kaivoksissa (Ruotsin, Norjan, Saksan alueella).

Onko varastotilat suljettu?

Polttoainevuotoja esiintyy usein, eikä niitä voida välttää. Syitä on liikaa.

Mukavuuden vuoksi ne on jaettu kolmeen luokkaan:

• geologinen;
• teknologinen;
• tekninen.

Ryhmään geologinensyyt Näitä ovat UGS -tiivisteiden heterogeenisyys, tektonisten vikojen esiintyminen sekä hydrodynamiikan ja geokemian ominaisuudet. Esimerkiksi kaasu voi yksinkertaisesti kulkea säiliön läpi, ja asiantuntijat eivät vaikuta tähän millään tavalla.

Teknologinensyitä ovat yleisimpiä, koska virheitä esiintyy säännöllisesti arvioitaessa tosiasioita. Esimerkiksi vesilukkojen tehokkuus, kaasuvarat, fysikaaliset ja kemialliset prosessit.

Tekniset syyt useimmiten liittyy käytettyjen kaivojen kuntoon, joiden avulla kaasu ruiskutetaan.

UGS -rakenteen ominaisuudet

95% tapauksista luodaan UGS -tiloja kaasua puristava vesi, huokoisten muodostumien öljyjäämät. Siten luodaan "säiliöitä" "sinisen" polttoaineen säilyttämiseksi.

Ja tärkein piirre on, että nesteiden puristamiseen käytettyä kaasumäärää ei voida enää käyttää kuluttajien toimittamiseen. Sen tehtävänä on estää veden ja hiilivetyjäännösten palaaminen vanhaan paikkaansa. Muuten arkisto yksinkertaisesti lakkaa olemasta.

Eli määritetty kaasu on puskuri. Yleensä se on vähintään puolet UGS -laitokseen pumpatusta kokonaistilavuudesta. Ja joissakin tapauksissa puskurikaasua on 3 kertaa enemmän kuin mitä voidaan käyttää kuluttajien toimittamiseen, jota kutsutaan aktiivinen.

On mielenkiintoista, että puskurikaasun määrää ei voida laskea etukäteen. Eli kaikki tarkistetaan yksinomaan kokeellisesti. Mikä monissa tapauksissa kestää vuosia. Kuitenkin, kun saatu tulos on epätyydyttävä, puskurikaasu voidaan pumpata kokonaan.

Varaston täyttämisjärjestys

Kun geologit ovat tehneet tutkimuksia mistä tahansa säiliöstä ja päättäneet, että kaasuvarasto voidaan luoda oikeaan paikkaan, kaasuntuottajat rakentavat suunnittelukompleksin.

Ja sitten alkaa "sinisen" polttoaineen pumppaaminen tulevaan UGS -laitokseen, joka toimitetaan lähimmältä pääputki. Ja se menee puhdistuspaikalle, jossa kaikenlaiset mekaaniset epäpuhtaudet poistetaan.

Puhdasta polttoainetta syötetään mittaus- ja mittauspisteeseen. Ja sen jälkeen kompressorikauppaan, jossa puristus suoritetaan - tämä on kaasun valmistelun nimi varastointiin pumpattavaksi. Se edustaa kaasun paineen nousua haluttuun arvoon.

Sitten se kuljetetaan kaasun jakelupisteisiin. Jos kokonaisvirta jaetaan useisiin ja tulee erilaisiin teknologisiin linjoihin. Mistä se lähetetään höyhenen kautta kaivoihin injektiota varten.

Koko prosessin aikana asiantuntijat ohjaavat useita parametreja, mukaan lukien kaasun paine ja lämpötila sekä kunkin kaivon tuottavuus.

Johtopäätökset ja hyödyllinen video aiheesta

Alla oleva videomateriaali on omistettu UGS -laitoksen luomiseen epätasaisen polttoaineenkulutuksen tasoittamiseksi, joka toimitetaan Power of Siberia -kaasuputkella.

Maanalaiset kaasuvarastot ovat luotettavin ja kannattavin tapa tasoittaa epätasainen kaasunkulutus ja vakaa tarjonta ylivoimaisen esteen sattuessa. Ja mielenkiintoisin asia on, että tästä ei tarvitse kiittää ihmisen neroa, vaan luontoa, joka on luonut järkevästi tähän sopivia kivikerroksia..

Oletko itse osallistunut maanalaisten kaasuvarastojen luomiseen ja haluatko täydentää yllä olevaa materiaalia hyödyllisellä tiedolla? Vai oletko huomannut ristiriidan tosiasioissa? Jätä kommenttisi ja kommenttisi - palautelohko sijaitsee artikkelin alla.