Hvordan underjordiske gasslagringsanlegg er ordnet: en oversikt over gasslagringsalternativer

Det ser ut til at kunnskap om hvordan underjordiske gasslager er tilrettelagt ikke har noen praktisk verdi for en vanlig bruker. Men menneskeheten er for avhengig av "blått" drivstoff, og derfor vil man være sikker på at det aldri vil bli noen avbrudd i forsyningen. Er ikke det riktig?

Og hver landsmann kan beroliges av informasjonen om underjordiske gasslagringsanlegg (UGS) - så lenge de er fulle av problemer med gassforsyning. Les mer om lagringsenheten og lagringsfunksjonene i vår artikkel.

Bygging av underjordiske gasslagre

Hvis du vil lagre gass til husholdningsbehov, bruker eierne av private hus

gasholdere, så snakker vi på nasjonal skala om helt andre lagringsalternativer. Så, offisielt, er underjordisk gasslagring et kompleks av tekniske og tekniske strukturer som tjener til injeksjon, lagring og valg av "blått" drivstoff. De består av bakken og underjordiske komponenter.

TIL terrestrisk forholde seg til:

• gassfordelingspunkt, som tjener til å fordele gassstrømmen til flere teknologiske;
• kompressorbutikkhvor drivstoffet forberedes (ved å øke trykket) for injeksjon i brønnene;
• gassbehandlingsanlegg.

Underjordisk UGS -komponenter er: brønner, arbeid, tanker. Og det siste punktet (beholdere) er det mest interessante - måten gasslagringen er ordnet på, avhenger av hvor det "blå" drivstoffet er lagret.

Oversikt over gasslagertanker

Med samme vekt opptar gass mye større områder enn noen faste stoffer. Og siden det brukes i store mengder, er det nødvendig med samme kapasitet for å lagre det.

Videre nektet spesialister å lagre gass i menneskeskapte bakketanker for et århundre siden.

Grunnen er at dette vil kreve:

• å okkupere store områder på planeten med komplekser for lagring av lavt trykk "blått" drivstoff;
• bruk dyre og eksplosive høytrykksgassbeholdere.

Som et resultat, for å nøytralisere de negative punktene ovenfor, ble valget gjort til fordel for underjordiske lagringsanlegg, og slike anses å være tanker som ligger på en betydelig dybde. Som i de fleste tilfeller varierer fra 300 til 1000 meter. Og du kan lagre drivstoff der i reservoarer skapt av naturen.

Totalt har ingeniører lært å lykkes med å bruke 7 typer naturgasslagertanker:

• dannet i vannmettede porøse formasjoner;
• konservert etter produksjon av karbohydrater, nemlig den samme gassen, oljen;
• dannet i steinsaltforekomster;
• skapt i gruvedriften til gruver;
• laget i holdbar permafrost;
• med et lavtemperaturskall av istype;
• dannet etter underjordiske atomeksplosjoner.

Selv om det er mange alternativer, er det bare de fire første metodene for gasslagring som er forskjellige i praktisk. Resten av tankalternativene er bare egnet teoretisk.

Årsaken til at de tre alternativene er upraktiske er som følger:

• Det er mulig å lagre gass i frosne bergarter, noe flere operative lagringsanlegg viser i de nordlige områdene på planeten. Men volumene deres er ekstremt ubetydelige, derfor har de ingen industriell betydning i dag.
• Tanker dannet av underjordiske atomeksplosjoner er ganske egnet for lagring av betydelige gassreserver, som allerede er bevist eksperimentelt. Men konklusjonen er at kraftige våpen ble testet vekk fra folks bosteder. Derfor er det vanligvis ingen forbrukere, ingeniørkommunikasjon.

Som et resultat er denne typen beholdere rett og slett uegnet for bruk.

Selv om UGS -anlegg kalles lagringsanlegg, er faktisk ikke gassbesparelse deres primære oppgave. Siden det som er i dem for det meste brukes til å jevne ut ujevnheter og forbruk. Som er daglig, ukentlig, sesongmessig. Bare i siste instans opprettes UGS -anlegg for å dempe konsekvensene av force majeure -omstendigheter.

Deretter vil vi se nærmere på hvert av alternativene for lagring av gass under jorden.

Alternativ 1 - lagring i vannmettede reservoarer

Lagringsanlegg i vannmettede formasjoner er utformet for å utjevne effekten av sesongmessige uregelmessigheter ved bruk av gass. Og også for å lage strategiske reserver.

Et viktig trekk ved arrangementet av slike lagringsanlegg er minimum menneskelig deltakelse - oftest på stadiet for å lage brønner som kreves for gassinjeksjon.

Disse beholderne er søkt i artesiske lag. Gasslagringsanlegg opprettes der bergstrukturen er gjennomtrengelig, porøs. Den gjenværende væsken fjernes med gass, som komprimerer den og klemmer den ut.

De såkalte drivstofflagertankene i seg selv er egentlig ikke slike. Mer presist, de eksisterer ikke i det hele tatt - de bruker tomrom i porøse formasjoner. Og hele prosedyren for å lage et gasslager består i å forskyve en del av vannet til periferien. De gjør dette for å skape plass til "blått" drivstoff.

Prosedyren beskrevet ovenfor vil bare fungere hvis en rekke faktorer bidrar til dette:

• Den porøse permeable formasjonen er dekket med en kuppel (tetning) av gassgjennomtrengelige bergarter, som vanligvis er pressede leirer.
• Akviferen strekker seg fra grensene for lagringen i titalls kilometer. Og enda bedre hvis den har en utgang til overflaten. Alt det ovennevnte gjør det mulig for gassen å presse ut vannet i reservoaret.
• Lengden på kuppelen er tilstrekkelig til å gi muligheten til å lagre betydelige mengder gass.
• Bergens porøsitet og permeabilitet gir en akseptabel gasskapasitet og evnen til å frigjøre den under utvikling.

Hvis minst ett av vilkårene ikke er oppfylt, vil det være umulig å lage et underjordisk lagringsanlegg.

Prinsippet for drift av moderne underjordiske lagringsanlegg er enkelt. Funksjonene kan vurderes ved å bruke eksemplet på store UGS -anlegg som brukes til å jevne ut sesongmessige uregelmessigheter.

Så, vanligvis i den varme årstiden, pumpes den nødvendige mengden gass inn i dem. Som de begynner å velge først når oppvarmingssesongen begynner. Dessuten er det ikke en enorm mengde gass som sendes til hovedrøret, men gjennomsnittlig mengde, kjent fra driftserfaringen tidligere vintre.

Og hvis plutselig temperaturen synker kraftig og det daglige forbruket blir en størrelsesorden høyere, så vil et stort UGS -anlegg fremdeles ikke øke volumet av uttak. Og mangelen vil bli dekket av små lagringsanlegg designet for å jevne ut daglig, ukentlig forbruk. Grunnen er at det er lettere og raskere å velge blant dem.

Fordelen med UGS-anlegg i vannmettede formasjoner er deres betydelige kapasitet. Og ulempen er at geologer, når de studerer funksjonene til akvifer, kanskje ikke identifiserer og tar hensyn til noen viktige faktorer. Som et resultat vil lagringen være ubrukelig.

Og det verste er at dette ofte avsløres etter enorme investeringer i bygging av infrastruktur over bakken og under jorden. Ganske ofte er det også mindre betydelige problemer, der driften av UGS-anlegg i vannmettede bergarter ledsages av betydelige uplanlagte kostnader.

Alternativ nr. 2 - tanker etter hydrokarbonproduksjon

Ingeniørkomplekser som tilhører denne typen tjener til å jevne ut sesongmessige svingninger i forbruket av "blått" drivstoff. Og også for å lage strategiske reserver.

Lagringsarrangementet av denne typen er det samme som for analoger laget i vannmettede formasjoner. Det vil si at drivstoffet lagres i hullene i porøse bergarter.

UGS -anlegg skapt i bergarter, hvor hydrokarboner en gang var plassert, er de mest i verden. Så antallet når en betydelig 70%, årsaken til dette er en rekke fordeler.

Disse inkluderer: betydelig kapasitet og besparelser på investeringer i leting, skapelse infrastruktur eller i det minste en del av den, boring - oljeproduksjon har allerede blitt utført på stedet for slike UGS -anlegg, gass.

Men tankene som har overlevd etter produksjon av hydrokarboner kan ikke kalles ideelle.

De har mange ulemper:

• problemer med tetthet i gamle brønner - spesielt for tidligere oljefelt;
• utilstrekkelig porøsitet, steinpermeabilitet;
• blande gass med oljerester - noe som noen ganger fører til betydelige tap, siden den resulterende blandingen ikke lenger kan brukes.

Og også ganske ofte i oljefelt vises en farlig urenhet i form av hydrogensulfid i gassen. Som er skadelig for menneskers helse, og ødelegger også alle typer stålkonstruksjoner, også de som er relatert til rustfritt.

Driften av UGS -anlegg basert på steder med utarmet hydrokarbonforekomst er mulig i lys av det faktum at gass, når den injiseres, forskyver gjenværende olje fra den nødvendige formasjonen. I tillegg har det, som vann, effekten av komprimerbarhet og mobilitet, noe som letter oppgaven med å ordne beholderen. Noen ganger presses ikke olje under gasstrykk ut i fjellet, men stiger til toppen, noe som blir en ekstra fortjeneste.

Alternativ # 3 - Reservoarer i steinsaltforekomster

Slike beholdere med gass tjener til å jevne ut den daglige, ukentlige ujevnheten i bruken, og også delta i utjevning av sesongmessige. I tillegg takler lagringsanlegg i saltformasjoner suksessfullt rollen som en backup -kilde for viktige forbrukere.

Disse UGS -anleggene opprettes ved å vaske ut en del av saltavsetningene for å skape et hulrom med den nødvendige størrelsen. For dette blir det i utgangspunktet boret flere brønner, gjennom hvilke vann tilføres gjennom en lengre periode.

Selv om den beskrevne prosedyren er lang og kostbar, betaler den seg selv, siden den injiserte naturgassen lagres uten tap. Årsaken er at salthulene er lufttette. I tillegg har de effekten av selv helbreding - tektoniske sprekker og andre sprekker vokser raskt med saltavsetninger.

Fordelen med slike underjordiske gasslagre er at det nødvendige drivstoffvolumet tas ut praktisk talt uten hastighetsbegrensninger. Noe som er flere ganger høyere enn når man utfører de samme operasjonene i containere av andre typer. Og også en viktig fordel med UGS -anlegg bygget i saltgrotter er en høy prosentandel av gassutvinning - en av de høyeste blant alle typer.

Men antall huler i saltformasjoner overstiger ikke 2% av det totale antallet lagre.

Denne indikatoren påvirkes av en rekke negative punkter:

• Tilstedeværelsen av en stor mengde saltvann etter å ha vasket ut huler for å spare gass. Som et resultat, hvis det ikke er noen sjø eller til og med saltbehandlingsanlegg i nærheten, er det ingen steder å sette væsken. Dette er hovedårsaken til det lille antallet slike UGS -anlegg.
• Redusert brukbart volum under drift. Dette fenomenet er fordampet av salt på steder med høyere trykk og akkumulering der det er lavere.
• Utseendet av urenheter i gassen, som ofte er restene av væsken som tidligere ble brukt til å vaske ut hulen.
• Små volumer, som ikke tillater å lage aksjer i tilstrekkelige mengder.

Som et resultat blir saltlagre vanligvis bare brukt der det ikke er mulig å bruke beholderne som er nevnt ovenfor.

Alternativ 4 - underjordisk gasslagring i gruvevirksomhet

Volumene deres er ubetydelige. Likevel lagrer svenskene og nordmennene deler av sine strategiske gassreserver i containere av denne typen.

PVC i gruvevirksomhet er det eneste gasslageret som er fullt utstyrt av mennesker. Så, i en av gruvene, opprettes en beholder av eksplosjoner, som deretter er dekket med stålplater.

Selv om det er lønnsomt å drive UGS -anlegg i forlatte gruver, på grunn av den høye prosentandelen og utvinningshastigheten, vil antallet ikke øke vesentlig i nær fremtid. Årsaken er at lagringsanleggene som er beskrevet er vanskelige å bygge. Siden det ikke alltid er mulig å oppnå fullstendig tetthet, noe som fører til betydelige tap.

Dette skjer på grunn av det faktum at de under driften av gruven prøver å bringe maksimal luftmengde dit. Hvorfor opprettes et ventilasjonssystem med en masse utganger til overflaten, som når du arrangerer et lagringsanlegg, ikke alltid kan forsegles.

Som et resultat er det i dag bare noen få vellykkede eksempler på implementering av ideen om gasslagring i forlatte gruver (på territoriet til Sverige, Norge, Tyskland).

Er lagringsplassene forseglet?

Drivstofflekkasjer er hyppige og kan ikke unngås. Det er for mange grunner.

For enkelhets skyld er de delt inn i 3 kategorier:

• geologisk;
• teknologisk;
• teknisk.

Til gruppen geologiskgrunner inkluderer heterogeniteten til UGS -seler, tilstedeværelsen av tektoniske feil, samt funksjonene i hydrodynamikk og geokjemi. For eksempel kan gass ganske enkelt vandre gjennom reservoaret, og spesialister vil ikke påvirke dette på noen måte.

Teknologiskårsaker er blant de hyppigste, da det regelmessig oppstår feil ved vurdering av fakta. For eksempel effektiviteten til hydrotraps, gassreserver, fysiske og kjemiske prosesser.

Tekniske årsaker oftest forbundet med tilstanden til brønnene som brukes, ved hjelp av hvilken gassinjeksjon utføres.

Funksjoner ved UGS -konstruksjon

I 95% av tilfellene opprettes UGS gassklemmende vann, oljerester fra porøse formasjoner. Dermed opprettes "beholdere" for lagring av "blått" drivstoff.

Og den viktigste egenskapen er at gassvolumet som brukes til å presse ut væsker ikke lenger kan brukes til forsyning til forbrukere. Dens oppgave er å forhindre retur av vann og hydrokarbonrester til deres gamle sted. Ellers vil depotet ganske enkelt slutte å eksistere.

Det vil si at den angitte gassen er buffer. Som regel er det ikke mindre enn halvparten av det totale volumet som pumpes inn i UGS -anlegget. Og i noen tilfeller er buffergassen 3 ganger mer enn det som kan brukes til å forsyne forbrukere, som kalles aktiv.

Det er interessant at mengden av buffergass ikke kan beregnes på forhånd. Det vil si at alt sjekkes utelukkende på en eksperimentell måte. Som i mange tilfeller tar år. Men når resultatet er utilfredsstillende, kan buffergassen pumpes ut i sin helhet.

Rekkefølgen på å fylle lagringen

Etter at geologer har utført studier av et hvilket som helst reservoar og har bestemt at et gasslager kan opprettes på rett sted, bygger gassprodusenter et konstruksjonskompleks.

Og så begynner pumpingen av "blått" drivstoff til det fremtidige UGS -anlegget, som leveres fra nærmeste hovedrørledning. Og det går til rengjøringsstedet, hvor alle slags mekaniske urenheter fjernes.

Rent drivstoff tilføres måle- og målepunktet. Og etter det, til kompressorbutikken, hvor komprimeringen utføres - dette er navnet på klargjøringen av gass for pumping inn i lagringen. Det representerer økningen i gasstrykket til ønsket verdi.

Deretter transporteres den til gassfordelingspunkter. Hvor den totale flyt er delt inn i flere og går inn i forskjellige teknologiske linjer. Fra hvor den sendes gjennom fjær til brønnene for injeksjon.

Gjennom hele prosessen kontrollerer spesialister en rekke parametere, inkludert gasstrykk og temperatur, og produktiviteten til hver brønn.

Konklusjoner og nyttig video om temaet

Videomaterialet som er vedlagt nedenfor er dedikert til opprettelsen av et UGS -anlegg for å jevne ut ujevnt drivstofforbruk, som vil bli levert av gassrørledningen Power of Siberia.

Underjordiske gasslagre er den mest pålitelige og lønnsomme måten å utjevne ujevnt gassforbruk og stabil forsyning ved force majeure på. Og det mest interessante er at for dette må du ikke takke menneskets geni, men naturen, som forsiktig har skapt lagene med bergarter som er egnet for dette..

Har du personlig deltatt i etableringen av underjordiske gasslagre og ønsker å supplere materialet ovenfor med nyttig informasjon? Eller har du lagt merke til en avvik i fakta? Legg igjen dine kommentarer og kommentarer - tilbakemeldingsblokken ligger under artikkelen.