Kako so urejena podzemna skladišča plina: pregled možnosti shranjevanja plina

Zdi se, da znanje o tem, kako so urejena podzemna skladišča plina, za običajnega uporabnika nima praktične vrednosti. Človeštvo pa je preveč odvisno od "modrega" goriva, zato se želimo prepričati, da ne bo nikoli prišlo do prekinitev njegove oskrbe. Kajne?

In vsakega rojaka je mogoče pomiriti z informacijami o podzemnih skladiščih plina (UGS) - dokler so polni težav z oskrbo s plinom. Več o pomnilniški napravi in ​​funkcijah shranjevanja preberite v našem članku.

Gradnja podzemnih skladišč plina

Če za shranjevanje plina za gospodinjske potrebe uporabljajo lastniki zasebnih hiš

imetniki plina, potem v državnem merilu govorimo o popolnoma različnih možnostih shranjevanja. Tako je uradno podzemno skladišče plina kompleks inženirskih in tehničnih struktur, ki služijo za vbrizgavanje, shranjevanje in odvzem "modrega" goriva. Sestavljajo jih talne in podzemne komponente.

TO kopenski se nanašajo:

• distribucijsko mesto plina, ki služi za porazdelitev pretoka plina na več tehnoloških;
• trgovina s kompresorjikjer se gorivo pripravi (s povečanjem tlaka) za vbrizgavanje v vrtine;
• čistilne naprave.

Podzemlje Sestavine UGS so: vrtine, izrabe, rezervoarji. In zadnja točka (zabojniki) je najbolj zanimiva - način shranjevanja plina je odvisen od tega, kje je shranjeno "modro" gorivo.

Pregled rezervoarjev za shranjevanje plina

Z enako težo plin zaseda veliko večjo površino kot katera koli trdna snov. In ker se uporablja v velikih količinah, je za shranjevanje potrebna enaka zmogljivost.

Poleg tega so strokovnjaki pred stoletjem zavrnili shranjevanje plina v zemeljskih rezervoarjih, ki jih je izdelal človek.

Razlog je v tem, da bi to zahtevalo:

• zavzeti velika območja planeta s kompleksi za shranjevanje nizkotlačnega "modrega" goriva;
• uporabite drage in eksplozivne rezervoarje za visokotlačni plin.

Zato so za nevtralizacijo zgornjih negativnih točk izbrali podzemne skladišča, za takšne pa se štejejo rezervoarji, ki se nahajajo na precejšnji globini. Ki se v večini primerov giblje od 300 do 1000 metrov. Gorivo lahko tam shranite v rezervoarje, ki jih ustvari narava.

Skupaj so se inženirji naučili uspešno uporabljati 7 vrst rezervoarjev za shranjevanje zemeljskega plina:

• nastane v poroznih formacijah, nasičenih z vodo;
• po proizvodnji ogljikovih hidratov, in sicer isti plin, olje;
• nastane v nahajališčih kamene soli;
• ustvarjen v rudarskem delovanju rudnikov;
• ustvarjen v trajnem večnem zmrzali;
• z nizkotemperaturno ledeno lupino;
• nastala po podzemnih atomskih eksplozijah.

Čeprav obstaja veliko možnosti, se le prve 4 metode shranjevanja plina razlikujejo po praktičnosti. Preostale možnosti rezervoarja so primerne le teoretično.

Razlog za nepraktičnost preostalih treh možnosti je naslednji:

• Plin je mogoče shraniti v zamrznjenih kamninah, kar dokazuje več obstoječih skladišč v severnih regijah planeta. Toda njihov obseg je izredno zanemarljiv, zato danes nimajo industrijskega pomena.
• Cisterne, ki nastanejo pri podzemnih jedrskih eksplozijah, so povsem primerne za shranjevanje znatnih zalog plina, kar je bilo že eksperimentalno dokazano. Bistvo pa je, da je bilo močno orožje preizkušeno stran od kraja bivanja ljudi. Zato običajno ni potrošnikov, inženirskih komunikacij.

Posledično so te vrste posod preprosto neprimerne za uporabo.

Čeprav se objekti za skladiščenje plina imenujejo skladiščni objekti, varčevanje s plinom dejansko ni njihova primarna naloga. Ker je tisto, kar je v njih, večinoma uporabljeno za izravnavo neenakosti in porabe. Ki je dnevni, tedenski, sezonski. Šele na zadnji stopnji so zgrajeni objekti UGS za blažitev posledic višjih sil.

Nato bomo podrobneje preučili vsako možnost shranjevanja plina pod zemljo.

Možnost # 1 - shranjevanje v zbiralnikih, nasičenih z vodo

Skladiščni prostori v formacijah, nasičenih z vodo, so zasnovani za izravnavo učinkov sezonskih nepravilnosti pri uporabi plina. In tudi ustvariti strateške rezerve.

Pomembna značilnost ureditve takšnih skladišč je minimalna udeležba ljudi - najpogosteje v fazi ustvarjanja vrtin, potrebnih za vbrizgavanje plina.

Te posode iščejo v arteških plasteh. Skladišča za plin nastanejo tam, kjer je struktura kamnin prepustna, porozna. Preostalo tekočino odstranimo s plinom, ki jo stisne in nato iztisne.

Tako imenovani rezervoarji za shranjevanje goriva v resnici niso takšni. Natančneje, sploh ne obstajajo - uporabljajo praznine v poroznih formacijah. Celoten postopek ustvarjanja skladišča plina je sestavljen iz izpodrivanja dela vode na obrobje. To storijo, da bi ustvarili prostor za "modro" gorivo.

Zgoraj opisani postopek bo deloval le, če k temu prispevajo številni dejavniki:

• Porozna prepustna tvorba je pokrita s kupolo (tesnilom) plinsko neprepustnih kamnin, ki so običajno stisnjene gline.
• Vodonosnik se razteza od meja skladišča za več deset kilometrov. In še bolje, če ima izhod na površje. Vse našteto omogoča, da plin uspešno iztisne vodo v rezervoarju.
• Dolžina kupole zadostuje za shranjevanje znatnih količin plina.
• Poroznost in prepustnost kamnine zagotavljata sprejemljivo zmogljivost plina in zmožnost sproščanja med razvojem.

Če vsaj eden od pogojev ni izpolnjen, potem ne bo mogoče ustvariti podzemnega skladišča.

Načelo delovanja sodobnih podzemnih skladišč je preprosto. Značilnosti je mogoče obravnavati na primeru velikih objektov PGP, ki se uporabljajo za odpravo sezonskih nepravilnosti.

Tako se običajno v topli sezoni vanje črpa potrebna količina plina. Ki jih začnejo izbirati šele z začetkom kurilne sezone. Poleg tega se v glavno cev ne pošlje velika količina plina, ampak povprečna količina, znana iz izkušenj obratovanja v preteklih zimah.

In če se temperatura nenadoma močno zniža in dnevna poraba postane za red velikosti višja, potem velika naprava za UGS še vedno ne bo povečala obsega umika. Pomanjkanje bodo pokrili majhni skladiščni prostori, namenjeni izravnavi dnevne, tedenske porabe. Razlog je v tem, da je med njimi lažje in hitreje izbirati.

Prednost objektov UGS v formacijah, nasičenih z vodo, je njihova velika zmogljivost. Pomanjkljivost pa je, da geologi pri preučevanju značilnosti vodonosnika morda ne bodo prepoznali in upoštevali nekega pomembnega dejavnika. Posledično bo pomnilnik neuporaben.

In najslabše je, da se to pogosto razkrije po velikih vlaganjih v izgradnjo nadzemne in podzemne infrastrukture. Dokaj pogosto so tudi manj pomembne težave, zaradi katerih delovanje objektov UGS v kamninah, nasičenih z vodo, spremljajo znatni nenačrtovani stroški.

Možnost 2 - rezervoarji po proizvodnji ogljikovodikov

Inženirski kompleksi, ki spadajo v to vrsto, služijo za izravnavo sezonskih nihanj porabe "modrega" goriva. In tudi ustvariti strateške rezerve.

Razporeditev shranjevanja te vrste je enaka kot v primeru analogov, ustvarjenih v formacijah, nasičenih z vodo. To pomeni, da je gorivo shranjeno v prazninah poroznih kamnin.

Objekti UGS, ustvarjeni v kamninah, kjer so bili nekoč ogljikovodiki, so največ na svetu. Torej njihovo število doseže znatnih 70%, razlog za to so številne prednosti.

Ti vključujejo: znatne zmogljivosti in prihranke pri naložbah v raziskovanje, ustvarjanje infrastrukturo ali vsaj njen del, vrtanje - proizvodnja nafte je bila že izvedena na mestu takšnih objektov za PGD, plin.

Toda rezervoarjev, ki so preživeli po proizvodnji ogljikovodikov, ni mogoče imenovati idealne.

Imajo veliko pomanjkljivosti:

• težave z zaprtjem starih vrtin - zlasti za nekdanja naftna polja;
• nezadostna poroznost, prepustnost kamnin;
• mešanje plina z ostanki olja - kar včasih povzroči velike izgube, saj nastale mešanice ni več mogoče uporabiti.

Prav tako se pogosto na naftnih poljih v plinu pojavi nevarna nečistoča v obliki vodikovega sulfida. Kar je škodljivo za zdravje ljudi, uničuje pa tudi vse vrste jeklenih konstrukcij, tudi tiste, povezane z nerjavečim.

Delovanje objektov UGS na podlagi izčrpanih nahajališč ogljikovodikov je možno glede na dejstvo, da pri vbrizgavanju plin izpodriva ostanke nafte iz zahtevane plasti. Poleg tega ima tako kot voda učinek stisljivosti in mobilnosti, kar olajša nalogo pri urejanju zabojnika. Včasih se olje pod pritiskom plina ne iztisne v skalo, ampak se dvigne na vrh, kar postane dodaten vir dobička.

Možnost 3 - rezervoarji v nahajališčih kamene soli

Takšne posode s plinom služijo za izravnavo dnevnih, tedenskih neenakomernosti njegove uporabe, poleg tega pa sodelujejo pri izravnavi sezonskega. Poleg tega skladišča v solnih formacijah uspešno obvladujejo vlogo rezervnega vira za pomembne potrošnike.

Ti objekti za skladiščenje plina nastajajo z izpiranjem dela nanosa soli, da se ustvari votlina potrebne velikosti. Za to je na začetku izvrtanih več vrtin, skozi katere se dalj časa dovaja voda.

Čeprav je opisani postopek dolgotrajen in drag, se izplača, saj se vbrizgani zemeljski plin skladišči brez izgub. Razlog je v tem, da so slane jame nepredušne. Poleg tega imajo učinek samozdravljenje - tektonske in druge razpoke hitro prerastejo z nanosi soli.

Prednost takšnih podzemnih skladišč plina je, da se zahtevana količina goriva izloči skoraj brez omejitev hitrosti. Kar je nekajkrat višje kot pri enakih operacijah v zabojnikih drugih vrst. Pomembna prednost jadralnih naprav, zgrajenih v slanih jamah, je tudi visok odstotek pridobivanja plina - eden najvišjih med vsemi vrstami.

Toda število kavern v solnih formacijah ne presega 2% skupnega števila skladišč.

Na ta kazalnik vplivajo številne negativne točke:

• Prisotnost ogromne količine slane vode po izpiranju jam za varčevanje s plinom. Posledično, če v bližini ni obratov za predelavo morja ali celo soli, tekočine ni kam dati. To je glavni razlog za majhno število tovrstnih podzemnih skladišč.
• Zmanjšana uporabna prostornina med delovanjem. Ta pojav je posledica izhlapevanja soli na mestih z višjim tlakom in kopičenja, kjer je ta nižji.
• Pojav nečistoč v plinu, ki so pogosto ostanki tekočine, ki so jo prej uporabljali za izpiranje jame.
• Majhne količine, ki ne dovoljuje ustvarjanja zalog v zadostnih količinah.

Zato se skladišča soli običajno uporabljajo le tam, kjer ni mogoče uporabiti zgoraj navedenih vrst posod.

Možnost # 4 - podzemno skladiščenje plina v rudarskih delih

Njihov obseg je zanemarljiv. Kljub temu Švedi in Norvežani del svojih strateških zalog plina shranjujejo v tovrstnih posodah.

PVC v rudnikih je edino skladišče plina, ki ga v celoti opremijo ljudje. Tako v enem od rudnikov z eksplozijami nastane posoda, ki jo nato obložijo z jeklenimi pločevinami.

Čeprav je donosno upravljati objekte SPS v opuščenih rudnikih, se zaradi visokega odstotka in stopnje pridobivanja njihovo število v bližnji prihodnosti ne bo bistveno povečalo. Razlog je v tem, da je opisane skladiščne objekte težko zgraditi. Ker ni vedno mogoče doseči popolne tesnosti, kar vodi do znatnih izgub.

To se zgodi zaradi dejstva, da med obratovanjem rudnika poskušajo tja vnesti največjo količino zraka. Zakaj nastane prezračevalni sistem z maso izstopov na površino, ki ga pri urejanju skladišča ni mogoče vedno zapečatiti.

Posledično je danes le nekaj uspešnih primerov uresničevanja zamisli o skladiščenju plina v opuščenih rudnikih (na ozemlju Švedske, Norveške, Nemčije).

Ali so skladiščni prostori zapečateni?

Puščanje goriva je pogosto in se jim ni mogoče izogniti. Razlogov je preveč.

Za udobje so razdeljeni v 3 kategorije:

• geološki;
• tehnološki;
• tehnično.

V skupino geološkerazlogov vključujejo heterogenost tesnil UGS, prisotnost tektonskih prelomov ter značilnosti hidrodinamike in geokemije. Na primer, plin lahko preprosto seli skozi rezervoar in strokovnjaki na to nikakor ne bodo vplivali.

Tehnološkovzroki so med najpogostejšimi, saj se pri ocenjevanju dejstev redno pojavljajo napake. Na primer učinkovitost hidrolopov, zalog plina, fizikalnih in kemičnih procesov.

Tehnični razlogi najpogosteje povezana s stanjem uporabljenih vrtin, s pomočjo katerih se izvaja vbrizgavanje plina.

Posebnosti gradnje UGS

V 95% primerov se ustvarijo objekti za UGS plin, ki iztisne vodo, oljni ostanki iz poroznih formacij. Tako nastanejo "zabojniki" za shranjevanje "modrega" goriva.

Najpomembnejša značilnost pa je, da količine plina, ki se uporablja za iztiskanje tekočin, ni več mogoče porabiti za oskrbo potrošnikov. Njegova naloga je preprečiti vračanje ostankov vode in ogljikovodikov na staro mesto. V nasprotnem primeru bo skladišče preprosto prenehalo obstajati.

To pomeni, da je določeni plin pufra. Praviloma to ni manj kot polovica celotne količine, ki se črpa v objekt UGS. V nekaterih primerih je tamponski plin 3 -krat večji od tistega, kar lahko uporabimo za oskrbo potrošnikov, kar imenujemo aktivno.

Zanimivo je, da količine puferskega plina ni mogoče vnaprej izračunati. To pomeni, da se vse preverja izključno eksperimentalno. Kar v mnogih primerih traja leta. Kadar pa dobljeni rezultat ni zadovoljiv, se lahko puferski plin v celoti izčrpa.

Vrstni red polnjenja skladišča

Po tem, ko so geologi izvedli študije katerega koli rezervoarja in se odločili, da je mogoče skladišče plina ustvariti na pravem mestu, proizvajalci plina zgradijo inženirski kompleks.

In potem se začne črpanje "modrega" goriva v prihodnji objekt PGP, ki se dobavlja od najbližjega glavni cevovod. In gre na čistilno mesto, kjer se odstranijo vse vrste mehanskih nečistoč.

Čisto gorivo se dovaja do merilnega in merilnega mesta. In potem, v kompresorsko trgovino, kjer se izvaja stiskanje - to je ime priprave plina za črpanje v skladišče. Predstavlja povečanje tlaka plina na želeno vrednost.

Nato se transportira do distribucijskih mest plina. Kjer je skupni pretok razdeljen na več in vstopa v različne tehnološke smeri. Od koder se pošlje skozi perjanice do vodnjakov za vbrizgavanje.

V celotnem postopku strokovnjaki nadzorujejo številne parametre, vključno s tlakom in temperaturo plina ter produktivnostjo vsake vrtine.

Zaključki in uporaben video na to temo

Spodaj priloženi video material je namenjen ustvarjanju objekta za UGS za izravnavo neenakomerne porabe goriva, ki ga bo oskrboval plinovod Moč Sibirije.

Podzemna skladišča plina so najbolj zanesljiv in donosen način za izravnavo neenakomerne porabe plina in njegovo stabilno oskrbo v primeru višje sile. In najbolj zanimivo je, da se za to morate zahvaliti ne človeškemu geniju, ampak naravi, ki je preudarno ustvarila za to primerne plasti skal..

Ste osebno sodelovali pri ustvarjanju podzemnih skladišč plina in bi želeli zgornje gradivo dopolniti s koristnimi informacijami? Ali ste opazili neskladje v dejstvih? Pustite svoje komentarje in komentarje - blok povratnih informacij se nahaja pod člankom.