Úgy tűnik, hogy a föld alatti gáztárolók elrendezésének ismerete nincs gyakorlati értékkel az átlagfelhasználó számára. De az emberiség túlságosan függ a "kék" üzemanyagtól, ezért biztos akarok lenni abban, hogy soha nem lesznek zavarok az ellátásban. Igaz?
És minden honfitársat megnyugtathat a föld alatti földgáztárolókra (UGS) vonatkozó információ - mindaddig, amíg tele vannak gázellátási problémákkal, addig nem lesz. További információ a tárolóeszközről és a tárolási szolgáltatásokról a cikkünkben olvasható.
Földalatti gáztárolók
Ha a magánházak tulajdonosai háztartási célokra gáztartót használnak gáztárolásra, akkor nemzeti szinten teljesen más tárolási lehetőségekről beszélünk. Tehát a hivatalosan a föld alatti gáztárolók olyan mérnöki létesítmények komplexumai, amelyek a „kék” üzemanyag pumpálására, tárolására és kiválasztására szolgálnak. Földi és föld alatti elemekből állnak.
NAK NEK talaj viszonyul:
- gázelosztó pont, amely arra szolgál, hogy a gázáramot több folyamatba osztja;
- kompresszor üzletahol az üzemanyagot (nyomás növelésével) elkészítik kútba történő befecskendezéshez;
- gázkezelő üzemek.
Föld alatt Az UGS komponensei: kutak, termelés, kapacitás. És az utolsó elem (kapacitás) a legérdekesebb - a „kék” tüzelőanyag tárolásának módja attól függ, hogy maga a gáztároló hogyan van elrendezve.
A modern földalatti gáztárolók megjelenése hasonló a nagy üzemekhez. Mivel nagy teljesítményű kompresszort, tisztítót és egyéb berendezéseket kell használni az üzemanyag-befecskendezés / kiválasztás biztosításához. Amit szakemberek százainak vagy akár ezreinek szolgálnak ki
A gáztároló tartályok áttekintése
Ugyanazon súly mellett a gáz sokkal nagyobb területeket foglal el, mint bármely szilárd test. És mivel óriási mennyiségben használják, ugyanazon tartályokra van szükség tárolásához.
Sőt, a szakemberek egy évszázaddal ezelőtt megtagadták a gáz tárolását az ember alkotta szárazföldi tartályokban.
Ennek oka az, hogy ehhez:
- elfoglalja a bolygó hatalmas területeit komplexekkel az alacsony nyomású kék üzemanyag tárolására;
- Használjon drága és robbanásveszélyes nagynyomású gáztartályokat.
Ennek eredményeként a fenti negatív szempontok semlegesítése érdekében a föld alatti tároló létesítmények mellett döntöttek, és a jelentős mélységben található létesítményeket ilyennek tekintik. Ami a legtöbb esetben 300-1000 méter. És ott az üzemanyagot a természet által létrehozott tartályokban tárolhatja.
Összességében a mérnökök megtanultak 7 típusú földgáztároló tartály sikeres használatára:
- vízzel telített porózus formációkban képződik;
- szénhidrátok, nevezetesen ugyanazon gáz, olaj, előállítása után tartósították;
- szikla-sókban képződnek;
- az aknák működésében jött létre;
- Tartósan állandó fagyban készültek;
- alacsony hőmérsékletű jégfajtájú héjjal;
- keletkezett földalatti atomrobbanások után.
Bár számos lehetőség létezik, csak a gáz tárolásának első négy módszere különbözik a gyakorlatban. A többi tartály opció csak elméletileg megfelelő.
Az északi Stavropol UGS létesítmény a legnagyobb a világon, és az ott tárolt gázkészlet kielégíti egy olyan nagy ország, mint Franciaország éves éves üzemanyagszükségletét. Mivel a raktár területe 680 km²
A fennmaradó három lehetőség nepraktikus oka a következő:
- A gázt fagyasztott kőzetekben lehet tárolni, és a bolygó északi területein található több tárolóhely ezt megerősíti. De volumenük rendkívül jelentéktelen, ezért manapság nincs ipari értékük.
- A földalatti nukleáris robbanások által létrehozott kapacitások nagyon alkalmasak jelentős gáztartalékok tárolására, amit már kísérletileg bebizonyítottak. A lényeg az, hogy a hatalmas fegyvereket kipróbálták az emberek lakóhelyeitől távol. Ezért általában nincsenek fogyasztók, közművek.
Ennek eredményeként az ilyen típusú tartályok egyszerűen alkalmatlanok használatra.
Bár az UGS létesítményeket tároló létesítményeknek nevezik, a valóságban a gázmegtakarítás nem az elsődleges gond. Mivel azt, ami bennük van, elsősorban az egyenetlenségek és a fogyasztás kiegyenlítésére használják. Ami történik naponta, hetente, szezonálisan. Csak az utolsó fordulóban hoznak létre UGS-létesítményeket a vis maior körülményeinek következményeinek enyhítésére.
Ezután részletesebben megvizsgáljuk a gáz föld alatti tárolásának minden lehetőségét.
1. lehetőség - tárolás telített tartályokban
A vízzel telített formációkban lévő tárolóhelyeket úgy tervezték, hogy enyhítsék a szezonális egyenetlenségek hatásait gáz használatakor. És stratégiai tartalékok létrehozására is.
Az ilyen tárolók felépítésének fontos jellemzője a minimális emberi részvétel - leggyakrabban a gázszivattyúkhoz szükséges kutak létrehozásának szakaszában.
Oroszország térképén látható, hogy a föld alatti gáztárolók a fő gázvezetékek és a nagy települések mellett találhatók. És ez nem véletlen, mivel a tároló létesítményeket úgy tervezték, hogy stabilizálják a gázfogyasztást, amelyhez a nagy létesítmények közvetlen közelében kell lenniük
A feltüntetett tartályokat artéziai rétegekben keresik. Gáztárolókat hoznak létre, ahol a kőzet szerkezete áteresztő és porózus. A fennmaradó folyadékot gázzal távolítják el, amely összenyomja, majd összenyomja.
Maga az úgynevezett üzemanyag-tároló tartály nem igazán ilyen. Pontosabban, egyáltalán nem léteznek - tárolási helyként használják őket üregek porózus formációkban. A gáztároló létrehozásának teljes folyamata a víz egy részének a perifériára történő elmozdításából áll. Ezt úgy teszik, hogy helyet teremtsenek a "kék" üzemanyag számára.
A fent leírt eljárás végrehajtása csak akkor lesz sikeres, ha számos tényező hozzájárul ehhez:
- A porózus áteresztő réteget gáztömör kőzetek kupolája (burkolata) borítja, amelyek általában extrudált agyagok.
- A víztartó tíz kilométernyire terül el a tároló határaitól. Még jobb, ha hozzáfér a felülethez. A fentiek mindegyike lehetővé teszi a gáz számára, hogy sikeresen kiszorítsa a vizet a tartályban.
- A kupola hossza elegendő ahhoz, hogy jelentős mennyiségű gázt tárolhasson.
- A kőzet porozitása és permeabilitása elfogadható kapacitást biztosít a gáz számára, és azt a képességet biztosítja, hogy azt a fejlődés során biztosítsa.
Ha a feltételek közül legalább egy nem teljesül, akkor lehetetlen létrehozni egy földalatti tárolót.
A korszerű földalatti tároló működésének elve egyszerű. A tulajdonságokat a nagy UGS-létesítmények példáján lehet figyelembe venni, amelyeket az évszakos szabálytalanságok kiegyenlítésére használnak.
Tehát általában a meleg évszakban a megfelelő mennyiségű gázt pumpálják. Melyeket csak a fűtési szezon kezdetén kell kiválasztani. Sőt, nem a hatalmas mennyiségű gázt juttatják el a fővezetékbe, hanem az átlagot, amely a múlt telek üzemeltetési tapasztalatából ismert.
És ha a hőmérséklet hirtelen hirtelen csökken, és a napi fogyasztás nagyságrenddel magasabb lesz, akkor egy nagy földalatti földgáztároló egyébként nem növeli a kitermelési mennyiségeket. És a hiányt kis tárolók fedezik, amelyek célja a napi, heti fogyasztás kiegyenlítése. Ennek oka az, hogy könnyebb és gyorsabb választani közülük.
Az optimális kapacitást több négyzetkilométer nagyságrendjéből kell figyelembe venni. A kupola alja és teteje magasságának különbsége 10-15 méteren belül
A vízzel telített formációkban a föld alatti gáztárolás előnye a jelentős kapacitás. Hátránya, hogy a geológusok a víztartó réteg jellemzőinek vizsgálatakor nem tudnak azonosítani és nem vehetnek figyelembe néhány fontos tényezőt. Ennek eredményeként a tárolás használhatatlan lesz.
És a legrosszabb az, hogy gyakran felfedik ezt a hatalmas beruházás után a földi és a föld alatti infrastruktúra kiépítésében. Gyakran kevésbé jelentkeznek bajok, amelyekből a víztel telített kőzetekben található föld alatti gáztárolás üzemeltetése jelentős, nem tervezett költségekkel jár.
2. lehetőség - tartályok szénhidrogén előállítása után
Az ebbe a típusba tartozó műszaki komplexumok kiküszöbölik a „kék” üzemanyag fogyasztásának szezonális ingadozásait. És stratégiai tartalékok létrehozására is.
A föld alatti tároló létesítmények iránti kereslet annak köszönhető, hogy létrehozásuk és működtetésük gazdasági szempontból a legelőnyösebb. És hatalmas földgáztartályokat (a képen látható) használunk, ha nem lehetséges a földgázvezetékek föld alatti gáztárolóval történő használata. Ezen felül általában csak a cseppfolyósított gázt tárolják a képen látható tartályokban.
Az ilyen típusú tárolóeszköz ugyanaz, mint a víztel telített formációkban létrehozott analógok esetében. Vagyis az üzemanyagot a porózus kőzetek üregeiben tárolják.
A sziklákban létrehozott UGS létesítmények, ahol a szénhidrogének korábban voltak, a legnagyobb a világon. Tehát számuk eléri a jelentős 70% -ot, számos előnnyel jár.
Ezek között szerepel: jelentős kapacitás és megtakarítás a kutatásba történő beruházásokra, az infrastruktúra vagy legalább annak egy részének megteremtésére, valamint a fúrásra - az olaj és a földgáz kitermelése már az a hely, ahol ilyen földalatti tároló létesítményeket létrehoztak.
Meg kell érteni, hogy az eltemetett gáztartályok nem föld alatti tárolók. Mivel teljesen eltérő problémák megoldására szolgáltak. És a föld alatt csak a cseppfolyósított gáz elpárologtatását célozzák súlyos fagyok esetén. És ingyenesen. A földgáztartók feltételes feltöltése lehetővé teszi a felhasználható hely megtakarítását valahol a személyes parcellán
De a szénhidrogén előállítása után fennmaradt tartályokat nem lehet ideálisnak hívni.
Sok hátrányuk van:
- a régi kutak szivárgási problémái - különösen a korábbi olajmezők esetében;
- elégtelen porozitás, a sziklák permeabilitása;
- a gáz keverése az olajmaradékokkal - ami néha jelentős veszteségeket okoz, mivel a kapott keveréket már nem lehet felhasználni.
És gyakran az olajmezőkben is a gáz veszélyes szennyeződéseket tartalmaz hidrogén-szulfid formájában. Ez káros az emberi egészségre, és megsemmisít mindenféle acélszerkezetet, még a rozsdamentes acélszerkezeteket is.
A föld alatti gáztárolók üzemeltetése a kimerült szénhidrogén lerakódások helye alapján lehetséges, mivel a gáz befecskendezésekor a kívánt tartályból olajmaradványokat fecskendez be. Ezenkívül a vízhez hasonlóan összenyomhatósága és mobilitása, ami megkönnyíti a tartály felszerelését. A gáznyomás alatt lévő olajat néha nem nyomják ki a kőzetbe, hanem a tetejére emelkedik, ami további profitforrássá válik.
3. lehetőség - rezervoárok szikla-só lerakódásokban
Az ilyen gázzal ellátott tartályok kiküszöbölik a használat napi, heti egyenetlenségét, és szintén részt vesznek a szezonális szintek kiegyenlítésében. Ezenkívül a sókészítményekben történő tárolás sikeresen megbirkózik a fontos fogyasztók számára a tartalék forrás szerepével.
Csak két népszerű módszer van a földgáz tárolására. Nevezetesen, áteresztő porózus rétegekben és üregekben, sólerakódásokkal mosva.Az első lehetőséget akkor használja, amikor nagy tárolót kell létrehoznia, a második - csak a helyi problémák megoldására
A feltüntetett UGS-létesítményeket úgy hozzák létre, hogy a sólerakódások egy részét lemossák a kívánt méretű üreg létrehozása érdekében. Miért kezdetben több kutyát fúrnak, amelyeken keresztül hosszabb ideig vizet szállítanak.
Noha a leírt eljárás hosszadalmas és költséges, ez fizeti magát, mivel a befecskendezett földgáz tárolása veszteség nélkül történik. Ennek oka az, hogy a sóbarlangok szivárgásmentesek. Ezen felül ezeknek a hatása van öngyógyulás - a tektonikus és egyéb repedések gyorsan sólerakódásokká válnak.
Az ilyen földalatti földgáztárolók elrendezésének előnye az, hogy a szükséges üzemanyagmennyiség kiválasztása gyakorlatilag nincs sebességkorlátozás. Amely sokszor magasabb, mint ha ugyanazokat a műveleteket hajtjuk végre más típusú tartályokban. A sóbarlangokban épített föld alatti gáztároló létesítmények fontos előnye a gázkivonás magas százaléka - az egyik legmagasabb az összes típusa között.
A gáz tárolására szolgáló kőnek a képen láthatónak kell lennie. Ez áteresztő és elegendő hely van ahhoz, hogy nagy mennyiségű üzemanyagot elférjen. Ezenkívül a tartály szerkezetének lehetővé kell tennie a víz és az olajmaradványok könnyű kiszorítását
A sóágyak barlangjainak száma azonban nem haladja meg az összes tárolóhely 2% -át.
Ezt a mutatót számos negatív pont befolyásolja:
- Hatalmas mennyiségű sós víz jelenléte a barlangok kioldása után a gáz megtakarítása érdekében. Ennek eredményeként, ha nincs tenger a közelben vagy legalábbis sófeldolgozó üzem, akkor sehova nem kell tenni a folyadékot. Mi a fő oka az ilyen típusú föld alatti gáztárolásnak.
- Nettó mennyiség csökkentése működés közben. Ezt a jelenséget a só párolgása okozza a nagyobb nyomású helyeken és a felhalmozódást, ahol alacsonyabb.
- A szennyeződések megjelenése a gázbanamelyek gyakran a barlang mosására korábban használt folyadék maradványaiivá válnak.
- Jelentéktelen mennyiség, amely nem teszi lehetővé elegendő mennyiségű tartalék létrehozását.
Ennek eredményeként a sótároló létesítményeket általában csak akkor használják, ha a fenti típusú tartályok nem használhatók.
4. lehetőség - UGS a bányászatban
Volumenük jelentéktelen. Ennek ellenére a svédek és norvégok stratégiai gázkészleteik egy részét ilyen típusú tartályokban tartják.
A PVC bányászata az egyetlen ember által teljesen felszerelt gáztároló. Tehát az egyik bányában a robbanások tartályt hoznak létre, amelyet ezután acéllemezek burkolnak.
Így néznek ki a sóbarlangok, amelyeket a gáz tárolására használtak. Légmentes és megbízható, de korlátozott méretűek, ezért alkalmasak kis méretű UGS létesítmények létrehozására. És kizárólag a helyi problémák megoldására. Például Oroszországban a jelenleg használt 27 tárolóhely közül csak 2 só
Bár a kitermelés magas százaléka és gyorsasága miatt nyereséges a föld alatti gáztároló létesítményeket elhagyott bányákban üzemeltetni, ezek száma nem növekszik jelentősen a közeljövőben. Ennek oka az, hogy a leírt tárolókat nehéz felépíteni. Mivel nem mindig lehet teljes tömítettséget elérni, ami jelentős veszteségeket okoz.
Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a bánya működése közben megpróbálják a lehető legtöbb levegőt juttatni oda. Mi a célja a felszínre eső tömegű szellőzőrendszer létrehozása, amelyet a tároló létesítése során nem mindig lehet lezárni.
Ennek eredményeként manapság csak néhány sikeres példa található a gáz tárolásának elhagyott bányákban való tárolásának ötletére (Svédország, Norvégia, Németország).
A boltozat le van zárva?
Az üzemanyag-szivárgás gyakori folyamat, amelyet nem lehet elkerülni. Mivel túl sok ok van.
Az egyszerűség kedvéért 3 kategóriába sorolhatók:
- geológiai;
- technikai;
- műszaki.
Csoportosítani geológiai okok Ide tartoznak az UGS gumiabroncsok heterogenitása, a tektonikus hibák jelenléte, valamint a hidrodinamika és a geokémia jellemzői. Például a gáz egyszerűen kiáramlik a tartályon, és a szakemberek semmilyen módon nem befolyásolják azt.
Technikai okoz vonatkoznak a leggyakoribbokra, mivel bármilyen tényállás értékelésekor rendszeresen előfordulnak hibák. Például a hidraulikus csapdák, a gázkészletek, a folyamatban lévő fizikai és kémiai folyamatok hatékonysága.
Gyakran kútfúrás segítségével jutnak el a kívánt formációkhoz. Sőt, technológiája sem különbözik a hasonló eljárásoktól, amikor gáz, olaj lerakódására törekszenek
Technikai okok leggyakrabban a felhasznált kutak állapotához kapcsolódnak, amelyek segítségével gázt vezetnek be.
Az UGS létesítmények létrehozásának jellemzői
Az esetek 95% -ában létrehoznak UGS-létesítményeket gáz extrudálás, porózus formációk olajmaradványai. Így "tartályok" jönnek létre a "kék" üzemanyag tárolására.
És a legfontosabb tulajdonság az, hogy a folyadékok extrudálásához felhasznált földgázmennyiséget nem lehet felhasználni a fogyasztók számára. Feladata, hogy megakadályozza a víz, a szénhidrogén-maradékok visszatérését régi helyükre. Ellenkező esetben a lerakat egyszerűen megszűnik.
Vagyis az említett gáz ütköző. Általános szabály, hogy ez a föld alatti gáztárolóba feltöltött teljes mennyiség legalább felének történik. Bizonyos esetekben a puffergáz háromszor annyi, mint amit a fogyasztóknak történő kiszállításhoz használnak aktív.
Érdekes módon a puffergáz mennyisége korábban nem becsülhető meg. Vagyis mindent kizárólag kísérleti módszerrel ellenőriznek. Ez sok esetben évekig tart. Ennek ellenére, ha az eredmény nem kielégítő, a puffergáz teljes egészében kiüríthető.
Tároló kitöltési sorrend
Miután a geológusok kutatást végeztek bármely tározón, és úgy döntöttek, hogy megfelelő helyen gáztárolót lehet létrehozni, a gáztermelők mérnöki komplexumot építenek.
A föld alatti földgáztárolók a legbiztonságosabb módja a gáztartalékok tárolásának. A gyakori szivárgás azonban nagy problémát jelent a gázipari dolgozók és a környezetvédők számára, akik ezeket az eseteket jelentős környezeti problémának tekintik. És ez történik, amint a képen látható (a távolban tűz látható a magyar földalatti egyik tárolóhelyen)
Aztán a „kék” üzemanyagot be kell injektálni az UGSF jövőbe, amelyet a legközelebbi csomagtartóból szállítanak. És belép a tisztítóhelyre, ahol mindenféle mechanikai szennyeződést eltávolítanak.
Tiszta üzemanyagot szállítanak az adagoló állomáshoz. És utána a kompresszor üzletben, ahol a kompressziót végzik - ez a gáz előkészítésének neve a tároláshoz. Ez a gáznyomás kívánt értékre növekedését jelzi.
Ezután szállítják a gázelosztó pontokba. Ahol a teljes áram több részre oszlik és különböző gyártósorokra lép. Ahonnan a tollak mentén továbbítják a kútba injektálásra.
A folyamat során a szakemberek számos paramétert ellenőriznek, beleértve a gáznyomást és a hőmérsékletet, valamint az egyes kutak termelékenységét.
Az alábbi videó az UGS létesítmények létrehozásának témájával foglalkozik, hogy kiegyenlítsék az egyenetlen üzemanyag-fogyasztást, amelyet a Power of Siberia gázvezeték fog biztosítani.
A föld alatti gáztárolók a legmegbízhatóbb és legjövedelmezőbb módszer a gáz egyenetlen fogyasztásának és stabil ellátásának vis maior idején történő kiegyenlítésére. És a legérdekesebb dolog az, hogy nem az emberi zsenit kell megköszönni érte, hanem a természetet, amely körültekintően megteremtette a megfelelő sziklák rétegeit.
Személyesen vett részt a föld alatti földgáztárolók létrehozásában, és szeretné a fenti anyagot hasznos információkkal kiegészíteni? Vagy észrevette a tények közötti eltérést? Hagyja meg észrevételeit és megjegyzéseit - a visszajelzési blokk a cikk alatt található.