Úgy tűnik, hogy a földalatti gáztárolók elrendezésével kapcsolatos ismeretek gyakorlati értékkel nem bírnak egy hétköznapi felhasználó számára. De az emberiség túlságosan függ a "kék" üzemanyagtól, ezért biztos akar lenni abban, hogy soha nem lesz fennakadás az ellátásban. Nem igaz?
És minden honfitársa megnyugodhat a földalatti gáztároló létesítményekkel (UGS) kapcsolatos információkkal - mindaddig, amíg tele vannak gázellátási problémákkal. A tárolóeszközről és a tárolási funkciókról bővebben cikkünkben olvashat.
A cikk tartalma:
- Földalatti gáztárolók építése
-
A gáztároló tartályok áttekintése
- 1. lehetőség - tárolás vízzel telített tározókban
- 2. lehetőség - tartályok a szénhidrogén -előállítás után
- 3. lehetőség - Tartályok kősó lerakódásokban
- 4. lehetőség - földalatti gáztárolás a bányában
- A tárolóhelyek le vannak zárva?
- Az UGS konstrukció sajátosságai
- A tároló feltöltésének sorrendje
- Következtetések és hasznos videó a témában
Földalatti gáztárolók építése
Ha a háztartási szükségletekhez szükséges gáz tárolására a magánházak tulajdonosai használják
gázbirtokosok, akkor országos léptékben teljesen más tárolási lehetőségekről beszélünk. Tehát hivatalosan a földalatti gáztároló olyan műszaki és műszaki szerkezetek összessége, amelyek a "kék" üzemanyag befecskendezésére, tárolására és kivételére szolgálnak. Földi és földalatti elemekből állnak.NAK NEK földi viszonyul:
- gázelosztó pont, amely a gázáram elosztását szolgálja több technológiai számára;
- kompresszor boltahol az üzemanyagot előkészítik (a nyomás növelésével) a kutakba történő befecskendezéshez;
- gázkezelő telepek.
Föld alatt Az UGS összetevői: kutak, munkadarabok, tartályok. És az utolsó pont (tartályok) a legérdekesebb - a gáztároló elrendezése attól függ, hogy hol tárolják a "kék" üzemanyagot.
A modern földalatti gáztárolók külsőleg hasonlítanak a nagy gyárakhoz. Mivel az üzemanyag befecskendezése / visszavétele érdekében nagy teljesítményű kompresszort, tisztító- és egyéb berendezéseket kell használni. Több száz vagy akár több ezer szakember szolgálja
A gáztároló tartályok áttekintése
Ugyanazon súly mellett a gáz sokkal nagyobb területeket foglal el, mint bármely szilárd anyag. És mivel hatalmas mennyiségben használják, tárolásához ugyanannyi kapacitás szükséges.
Sőt, a szakemberek egy évszázaddal ezelőtt nem voltak hajlandóak gázt tárolni mesterséges földi tartályokban.
Ennek oka az, hogy ehhez szükség van:
- elfoglalni a bolygó hatalmas területeit az alacsony nyomású "kék" üzemanyag tárolására szolgáló komplexekkel;
- használjon drága és robbanásveszélyes nagynyomású gáztartályokat.
Ennek eredményeképpen a fenti negatív pontok semlegesítése érdekében a földalatti tárolók mellett döntöttek, és ezeket tekintélyes mélységben elhelyezett tartályoknak tekintik. Ami a legtöbb esetben 300 és 1000 méter között mozog. És ott tárolhat üzemanyagot a természet által létrehozott tárolókban.
A mérnökök összesen 7 fajta földgáz tároló tartály használatát tanulták meg:
- vízzel telített porózus képződményekben képződött;
- szénhidrátok, nevezetesen ugyanazon gáz, olaj előállítása után tartósítva;
- kősó -lerakódásokban képződik;
- a bányák bányaműködésében keletkezett;
- tartós permafrostban készült;
- alacsony hőmérsékletű jég típusú héjjal;
- földalatti atomrobbanások után keletkezett.
Bár sok lehetőség van, csak az első 4 gáztárolási módszer különbözik a praktikusságtól. A többi tartály opció csak elméletileg alkalmas.
A Severo-Stavropolskoye UGS létesítmény a legnagyobb a világon, és az ott tárolt gáz képes kielégíteni egy olyan nagy ország, mint Franciaország éves üzemanyag-igényét. Mivel a tároló területe akár 680 km²
A fennmaradó három lehetőség kivitelezhetetlenségének oka a következő:
- Lehetőség van gáz tárolására fagyott kőzetekben, amint azt a bolygó északi régióiban található több meglévő tároló is bizonyítja. De mennyiségük rendkívül jelentéktelen, ezért ma nincs ipari jelentőségük.
- A földalatti nukleáris robbanások által kialakított tartályok meglehetősen alkalmasak jelentős gázkészletek tárolására, ami kísérletileg már bizonyított. De a lényeg az, hogy az erős fegyvereket az emberek lakóhelyétől távol tesztelték. Ezért általában nincs fogyasztó, mérnöki kommunikáció.
Ennek eredményeként az ilyen típusú tartályok egyszerűen alkalmatlanok a használatra.
Bár az UGS létesítményeket tárolóknak nevezik, valójában nem a gáztakarékosság az elsődleges feladatuk. Mivel ami bennük van, azt nagyrészt az egyenlőtlenségek és a fogyasztás kiegyenlítésére használják. Ami napi, heti, szezonális. Csak az utolsó esetben hoznak létre UGS létesítményeket a vis maior körülmények következményeinek enyhítésére.
Ezután részletesebben megvizsgáljuk a gáz föld alatti tárolásának minden lehetőségét.
1. lehetőség - tárolás vízzel telített tározókban
A vízzel telített formációk tárolóit úgy tervezték, hogy kiegyenlítsék a gázhasználat szezonális szabálytalanságainak hatásait. És stratégiai tartalékok létrehozására is.
Az ilyen tárolók elrendezésének fontos jellemzője a minimális emberi részvétel - leggyakrabban a gázbefecskendezéshez szükséges kutak létrehozásának szakaszában.
Oroszország térképe azt mutatja, hogy az UGS létesítmények a fő gázvezetékek és a nagy települések mellett találhatók. És ez nem véletlen, hiszen a tárolókat úgy tervezték, hogy biztosítsák a gázfogyasztás stabilitását, amihez a nagy létesítmények közvetlen közelében kell lenniük.
Ezeket a konténereket artéziás rétegekben keresik. Gáztároló létesítmények jönnek létre, ahol a kőzetszerkezet áteresztő, porózus. A maradék folyadékot gáz eltávolítja, amely összenyomja, majd kinyomja.
Maga az úgynevezett üzemanyag-tároló tartályok valójában nem ilyenek. Pontosabban egyáltalán nem léteznek - használják üregek porózus képződményekben. És a gáztároló létrehozásának teljes folyamata abból áll, hogy a víz egy részét a perifériára kell kiszorítani. Ezt azért teszik, hogy helyet teremtsenek a "kék" üzemanyagnak.
A fent leírt eljárás csak akkor működik, ha ehhez számos tényező járul hozzá:
- A porózus áteresztő képződményt gázzáró kőzetek kupolája (tömítése) borítja, amelyek általában préselt agyagok.
- A víztartó réteg több tíz kilométerre nyúlik ki a tároló határaitól. És még jobb, ha van kijárata a felszínre. A fentiek mindegyike lehetővé teszi, hogy a gáz sikeresen kinyomja a vizet a tartályban.
- A kupola hossza elegendő ahhoz, hogy jelentős mennyiségű gázt tárolhasson.
- A kőzet porozitása és áteresztőképessége elfogadható gázkapacitást és a fejlesztés során történő felszabadulást biztosít.
Ha legalább egy feltétel nem teljesül, akkor lehetetlen földalatti tároló létesítése.
A modern földalatti tárolók működési elve egyszerű. A funkciókat a szezonális szabálytalanságok elsimítására használt nagyméretű UGS -létesítmények példájával lehet figyelembe venni.
Tehát általában a meleg évszakban a szükséges mennyiségű gázt szivattyúzzák beléjük. Amit csak a fűtési szezon kezdetével kezdenek kiválasztani. Sőt, nem valami hatalmas mennyiségű gázt juttatnak a főcsőbe, hanem az átlagos mennyiséget, amely a múlt téli üzemi tapasztalatokból ismert.
És ha hirtelen a hőmérséklet meredeken csökken, és a napi fogyasztás nagyságrenddel magasabb lesz, akkor egy nagy UGS létesítmény még mindig nem növeli a visszavonás mennyiségét. A hiányt pedig kis tárolók fedezik, amelyek célja a napi, heti fogyasztás kiegyenlítése. Ennek az az oka, hogy könnyebb és gyorsabb választani közülük.
A több négyzetkilométeres vagy annál nagyobb területű tartályokat optimálisnak tekintik. A kupola alsó és felső magasságának különbségével 10-15 méteren belül
A vízzel telített formációk UGS létesítményeinek előnye jelentős kapacitásuk. A hátrány pedig az, hogy a geológusok, amikor a víztartó réteg tulajdonságait tanulmányozzák, előfordulhat, hogy nem azonosítanak és nem vesznek figyelembe néhány fontos tényezőt. Ennek eredményeként a tároló használhatatlan lesz.
A legrosszabb pedig az, hogy ez gyakran kiderül a föld feletti és a föld alatti infrastruktúra kiépítésébe irányuló hatalmas beruházások után. Gyakran előfordulnak kevésbé jelentős bajok is, amelyekből az UGS létesítmények vízzel telített kőzetekben történő üzemeltetése jelentős nem tervezett költségekkel jár.
2. lehetőség - tartályok a szénhidrogén -előállítás után
Az ehhez a típushoz tartozó mérnöki komplexumok a "kék" üzemanyag szezonális ingadozásának kiegyenlítését szolgálják. És stratégiai tartalékok létrehozására is.
A földalatti tárolókra azért van kereslet, mert létrehozásuk és üzemeltetésük gazdaságilag a legjövedelmezőbb. És hatalmas földi gáztartályokat (a képen látható) használnak, ha nincs lehetőség földalatti gáztárolókból származó gázvezetékek használatára. Ezenkívül a fotón látható tartályokban általában csak cseppfolyósított gázt tárolnak.
Az ilyen típusú tárolási elrendezés ugyanaz, mint a vízzel telített formációkban létrehozott analógok esetében. Vagyis az üzemanyagot a porózus kőzetek üregeiben tárolják.
A kőzetekben létrehozott UGS létesítmények, ahol egykor szénhidrogének találhatók, a világon a legtöbb. Tehát számuk eléri a jelentős 70%-ot, ennek oka számos előny.
Ezek közé tartozik: jelentős kapacitás és megtakarítás a feltárásba, létrehozásba történő beruházások során az infrastruktúra vagy annak legalább egy része, fúrás - az olaj előállítása már megtörtént az ilyen UGS létesítmények telephelyén, gáz.
Meg kell érteni, hogy az eltemetett gáztartályok nem földalatti tárolók. Mivel teljesen különböző problémák megoldására tervezték őket. A föld alatt pedig kiderül, hogy csak a cseppfolyósított gáz elpárologtatását teszik hatékonyabbá súlyos fagyok esetén. És költség nélkül. A gáztartók feltételesen föld alatti elhelyezése lehetővé teszi a hasznos hely megtakarítását, valahol a személyes parcellában
De a szénhidrogének előállítása után fennmaradt tartályokat nem lehet ideálisnak nevezni.
Sok hátrányuk van:
- problémák a régi kutak tömítettségével - különösen a korábbi olajmezők esetében;
- elégtelen porozitás, kőzetáteresztő képesség;
- gáz keverése olajmaradványokkal - ami néha jelentős veszteségekhez vezet, mivel a kapott keverék már nem használható.
És gyakran az olajmezőkön veszélyes szennyeződés jelenik meg hidrogén -szulfid formájában a gázban. Ami káros az emberi egészségre, és elpusztít mindenféle acélszerkezetet, még a rozsdamentes anyagokat is.
A kimerült szénhidrogén -lerakódásokon alapuló UGS -létesítmények üzemeltetése lehetséges, tekintettel arra, hogy a befecskendezéskor a gáz kiszorítja a szükséges olajképződményből a maradék olajat. Ezenkívül a vízhez hasonlóan összenyomhatóságot és mobilitást is eredményez, ami megkönnyíti a tartály elrendezését. Néha a gáznyomás alatt lévő olajat nem préselik ki a kőzetbe, hanem a csúcsra emelkedik, ami további nyereségforrássá válik.
3. lehetőség - Tartályok kősó lerakódásokban
Az ilyen gázzal ellátott tartályok kiegyenlítik a használat napi, heti egyenetlenségeit, és részt vesznek a szezonális kiegyenlítésben is. Ezenkívül a sóképződményekben lévő tárolók sikeresen megbirkóznak a fontos fogyasztók tartalékforrásával.
A föld alatti tárolásnak csak két igényes módja van. Mégpedig áteresztő porózus képződményekben és sólerakódásokban kimosott barlangokban. Az első opció akkor használatos, amikor nagy lerakatot kell létrehozni, a másodikat - csak a helyi problémák megoldására
Ezeket az UGS létesítményeket a sólerakódások egy részének kimosásával hozzák létre a szükséges méretű üreg létrehozása érdekében. Ehhez kezdetben több kutat fúrnak, amelyeken keresztül hosszú ideig vizet szolgáltatnak.
Bár a leírt eljárás hosszadalmas és költséges, megtérül, mivel a befecskendezett földgázt veszteségmentesen tárolják. Ennek oka az, hogy a sóbarlangok légmentesek. Ezen kívül hatásuk is van öngyógyító - a tektonikus és egyéb repedések gyorsan benőttek sólerakódásokkal.
Az ilyen földalatti gáztárolók előnye, hogy a szükséges mennyiségű üzemanyag gyakorlatilag sebességkorlátozás nélkül kerül ki. Ez többszörösen magasabb, mint amikor ugyanazokat a műveleteket végzik más típusú tartályokban. A sóbarlangokba épített UGS -létesítmények fontos előnye továbbá a magas gázelnyerési arány - az összes típus közül az egyik legmagasabb.
A gáz tárolására szolgáló kőzetnek a képen láthatónak kell lennie. Vagyis áteresztő, és elegendő hely van nagy mennyiségű üzemanyag befogadására. Ezenkívül a képződmény szerkezetének lehetővé kell tennie a víz- és olajmaradványok könnyű elmozdulását.
De a sóképződmények barlangjainak száma nem haladja meg a tárolók teljes számának 2% -át.
Ezt a mutatót számos negatív pont befolyásolja:
- Hatalmas mennyiségű sós víz jelenléte a barlangok kimosása után a gáz megtakarítása érdekében. Ennek eredményeként, ha nincs tenger vagy akár sófeldolgozó üzem a közelben, akkor nincs hova tenni a folyadékot. Ez a fő oka az ilyen UGS -létesítmények kis számának.
- A használható hangerő csökkenése működés közben. Ezt a jelenséget a só elpárolgása okozza a nagyobb nyomású helyeken és a felhalmozódás, ahol alacsonyabb.
- A szennyeződések megjelenése a gázban, amelyek gyakran a barlang kimosásához használt folyadék maradványai.
- Kis kötetek, amely nem teszi lehetővé elegendő mennyiségű készlet létrehozását.
Ennek eredményeként a sótárolókat általában csak ott használják, ahol nem lehetséges a fent felsorolt tartályok használata.
4. lehetőség - földalatti gáztárolás a bányában
Mennyiségük jelentéktelen. Ennek ellenére a svédek és a norvégok stratégiai gázkészleteik egy részét ilyen típusú tartályokban tárolják.
A bányászati műveletekben használt PVC az egyetlen gáztároló, amelyet teljesen felszereltek az emberek. Tehát az egyik bányában robbanásokkal konténer jön létre, amelyet acéllemezekkel burkolnak.
Így néznek ki a gáz tárolására használt sóbarlangok. Zártak és megbízhatóak, de méreteik korlátozottak, ezért alkalmasak kis térfogatú UGS létesítmények létrehozására. Sőt, kizárólag helyi problémák megoldására. Például Oroszországban a ma használt 27 tárolóból csak 2 só
Bár nyereséges az UGS létesítményeinek üzemeltetése az elhagyott bányákban, a kitermelés magas aránya és aránya miatt ezek száma a közeljövőben nem fog jelentősen növekedni. Ennek oka az, hogy a leírt tárolókat nehéz megépíteni. Mivel nem mindig lehet teljes tömítést elérni, ami jelentős veszteségekhez vezet.
Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a bánya működése során megpróbálják a lehető legtöbb levegőt bevinni oda. Miért hoznak létre olyan szellőztető rendszert, amelynek a kijáratainak tömege a felszínre kerül, és amelyek a tároló létesítésekor nem mindig zárhatók le.
Ennek eredményeként ma már csak néhány sikeres példa van arra, hogy az elhagyott bányákban (Svédország, Norvégia, Németország területén) megvalósított gáztárolás ötletét megvalósítsák.
A tárolóhelyek le vannak zárva?
Az üzemanyag -szivárgások gyakoriak, és nem kerülhetők el. Túl sok oka van.
A kényelem érdekében 3 kategóriába sorolják őket:
- geológiai;
- technikai;
- műszaki.
A csoporthoz geológiaiokok miatt ide tartoznak az UGS tömítések heterogenitása, a tektonikai hibák jelenléte, valamint a hidrodinamika és a geokémia jellemzői. Például a gáz egyszerűen vándorolhat a tartályon, és a szakértők ezt semmilyen módon nem befolyásolják.
Technikaiokoz a leggyakoribbak közé tartoznak, mivel a tények értékelésekor rendszeresen előfordulnak hibák. Például a vízcsapdák hatékonysága, gázkészletek, fizikai és kémiai folyamatok.
A kútfúrást gyakran használják a szükséges rétegek eléréséhez. Sőt, technológiája nem különbözik a hasonló eljárásoktól, amikor gáz- és olajlelőhelyekhez próbálnak eljutni.
Technikai okok leggyakrabban a használt kutak állapotához kapcsolódnak, amelyek segítségével gázbefecskendezést végeznek.
Az UGS konstrukció sajátosságai
Az esetek 95% -ában UGS létesítmények jönnek létre gázpréselő víz, porózus képződmények olajmaradványai. Így "konténereket" hoznak létre a "kék" üzemanyag tárolására.
A legfontosabb jellemző pedig az, hogy a folyadékok kiszorítására használt gázmennyiség már nem használható fel a fogyasztók ellátására. Feladata, hogy megakadályozza a víz és a szénhidrogén -maradékok visszatérését a régi helyükre. Ellenkező esetben a tároló egyszerűen megszűnik létezni.
Vagyis a megadott gáz az puffer. Általában ez nem kevesebb, mint a teljes térfogat fele, amelyet az UGS létesítménybe pumpálnak. És bizonyos esetekben a puffergáz 3 -szor több, mint amennyi felhasználható a fogyasztók ellátására, amit ún aktív.
Érdekes, hogy a puffergáz mennyiségét nem lehet előre kiszámítani. Vagyis mindent kizárólag kísérleti úton ellenőriznek. Ami sok esetben évekig tart. Ha azonban a kapott eredmény nem kielégítő, a puffergáz teljes egészében kiszivattyúzható.
A tároló feltöltésének sorrendje
Miután a geológusok tanulmányoztak bármelyik tározóról, és úgy döntöttek, hogy a gáztároló a megfelelő helyen hozható létre, a gáztermelők mérnöki komplexumot építenek.
A modern UGS létesítmények a legbiztonságosabb módja a gázkészletek tárolásának. De gyakori szivárgása nagy problémát jelent a gázmunkásoknak és a környezetvédőknek, akik az ilyen eseteket jelentős problémának tartják a környezet számára. És ez a fotón látható módon is megtörténik (a távolban tüzet láthat az egyik magyar földalatti tárolóban)
És akkor megkezdődik a "kék" üzemanyag szivattyúzása a jövőbeli UGS létesítménybe, amelyet a legközelebbi szállít fővezeték. És a tisztítóhelyre megy, ahol mindenféle mechanikai szennyeződést eltávolítanak.
Tiszta üzemanyagot juttatnak az adagoló- és adagolópontba. És ezt követően a kompresszor műhelybe, ahol a tömörítést végzik - ez a neve a tárolóba történő szivattyúzásra szánt gáz előkészítésének. Ez a gáznyomás kívánt értékre történő növekedését jelenti.
Ezután a gázelosztó pontokra szállítják. Ahol a teljes áramlást többre osztják, és különböző technológiai vonalakba lépnek. Innen tollakon keresztül juttatják a kutakba injekciózásra.
A teljes folyamat során a szakemberek számos paramétert szabályoznak, beleértve a gáznyomást és -hőmérsékletet, valamint az egyes kút termelékenységét.
Következtetések és hasznos videó a témában
Az alábbi videóanyag egy UGS létesítmény létrehozásával foglalkozik, amely kiegyenlíti az egyenlőtlen üzemanyag -fogyasztást, és amelyet a Power of Siberia gázvezeték szolgáltat majd.
A földalatti gáztárolók a legmegbízhatóbb és legjövedelmezőbb módszerek az egyenetlen gázfogyasztás kiegyenlítésére és stabil ellátására vis maior esetén. A legérdekesebb pedig az, hogy ehhez nem az emberi zsenialitást, hanem a természetet kell megköszönni, amely körültekintően megalkotta az erre alkalmas kőzetrétegeket..
Ön személyesen vett részt földalatti gáztárolók létrehozásában, és szeretné kiegészíteni a fenti anyagot hasznos információkkal? Vagy észrevetted a tények eltérését? Hagyja megjegyzéseit és megjegyzéseit - a visszajelzés blokk a cikk alatt található.
