Cách thức hoạt động của kho chứa khí đốt dưới đất: những cách thích hợp để lưu trữ khí đốt tự nhiên

Các hầm có được niêm phong không?

Rò rỉ nhiên liệu là quá trình thường xuyên không thể tránh khỏi. Bởi vì có quá nhiều lý do.

Để thuận tiện, chúng được chia thành 3

• Địa chất học;
• công nghệ;
• kỹ thuật.

Nhóm các lý do địa chất bao gồm sự không đồng nhất của các lớp phủ UGS, sự hiện diện của các đứt gãy kiến ​​tạo, cũng như các đặc điểm của thủy động lực học và địa hóa học. Ví dụ, khí có thể di chuyển đơn giản qua bể chứa và các chuyên gia sẽ không ảnh hưởng đến điều này theo bất kỳ cách nào.

Lý do công nghệ là một trong những lý do thường xuyên nhất, vì lỗi thường xuyên xảy ra trong quá trình đánh giá bất kỳ sự kiện nào.Ví dụ, hiệu quả của bẫy thủy lực, trữ lượng khí, các quá trình vật lý và hóa học đang diễn ra.

Thông thường, khoan giếng được sử dụng để đến các hồ chứa mong muốn. Hơn nữa, công nghệ của nó không khác gì các quy trình tương tự khi cố gắng lấy cặn khí và dầu.

Các lý do kỹ thuật thường liên quan đến tình trạng của giếng được sử dụng, qua đó khí được bơm vào.

Điều này thật thú vị: Bão - giải thích bản chất

Vị trí và phân phối

Hoa Kỳ

Hoa Kỳ thường được chia thành ba khu vực chính khi nói đến tiêu thụ và sản xuất khí đốt. Đó là miền Đông tiêu thụ, miền Tây tiêu thụ và miền Nam sản xuất.

Nguồn.

Hấp thu Đông

Khu vực tiêu thụ phía đông, đặc biệt là các bang ở phía bắc, phụ thuộc nhiều vào khí đốt dự trữ để đáp ứng nhu cầu cao điểm trong những tháng mùa đông lạnh giá. Không có gì đáng ngạc nhiên là do có mùa đông lạnh giá phổ biến, các trung tâm dân cư đông đúc và cơ sở hạ tầng phát triển, khu vực này có khả năng lưu trữ khí làm việc ở mức cao nhất so với các khu vực khác và có số lượng địa điểm lưu trữ lớn nhất, chủ yếu là trong các bể cạn kiệt. Ngoài lưu trữ dưới lòng đất, LNG ngày càng đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp thêm nguồn dự phòng và / hoặc nguồn cung cấp cao điểm cho các nước LDC trên cơ sở ngắn hạn. Mặc dù công suất tổng thể của các cơ sở LNG này không đạt đến quy mô của kho chứa dưới lòng đất, nhưng năng suất ngắn hạn cao đã bù đắp cho điều này.

Tiêu thụ phương Tây

Khu vực phía Tây tiêu thụ có tỷ trọng nhỏ nhất về các cơ sở lưu trữ khí đốt cả về số lượng địa điểm và năng lực vận chuyển / vận chuyển khí đốt.Các cơ sở lưu trữ trong khu vực này chủ yếu được sử dụng để đảm bảo rằng khí đốt trong nước và khí đốt Alberta đến từ Canada có thể chảy với tốc độ khá ổn định. Ở phía bắc California, Pacific Gas and Electric (PG&E) có khoảng 100 tỷ mét khối kho chứa dưới lòng đất. Chân ga tại ba kho. PG&E sử dụng kho để lưu trữ khí đốt khi giá rẻ để sử dụng vào mùa hè, khi giá khí đốt mua đắt.

Sản xuất miền Nam

Các cơ sở lưu trữ của miền Nam sản xuất được liên kết với các trung tâm thị trường và đóng một vai trò quan trọng trong việc xuất khẩu, vận chuyển và phân phối hiệu quả khí thiên nhiên sản xuất đến các vùng tiêu dùng. Các cơ sở lưu trữ này cho phép khí đốt chưa được bán ngay lập tức được lưu trữ để sử dụng sau này.

Kho chứa khí đốt tự nhiên dưới lòng đất theo khu vực, 2000

Vùng đất	Số lượng trang web	Thể tích khí làm việc (10 9 ft 3)	Giao hàng hàng ngày (10 6 ft 3)
Phía đông	280	2 045	39 643
hướng Tây	37	628	9 795
Phía nam	98	1,226	28 296

Ở Canada, lượng khí làm việc tối đa được lưu trữ là 456 × 10 9 feet khối (1,29 × 10 10 m 3 ) vào năm 2006. Lưu trữ ở Alberta chiếm 47,5% tổng lượng khí làm việc. Tiếp theo là Ontario với 39,1%, British Columbia với 7,6%, Saskatchewan với 5,1% và cuối cùng là Quebec với 0,9%.

Cái gì tiếp theo?

Từ dữ liệu về việc cung cấp khí đốt do Gazprom sở hữu vào các cơ sở của UGS ở châu Âu, người ta thường đưa ra kết luận rằng nhà độc quyền Nga sẽ bán loại nhiên liệu này với giá giao ngay cao nhất trên thị trường hối đoái. Có lẽ đó là cách nó sẽ được.

Đồng thời, cần lưu ý rằng Gazprom đã bơm nhiên liệu vào các kho chứa ở châu Âu trong hơn một năm với công thức tiêu chuẩn - để hoàn thành ổn định các hợp đồng xuất khẩu. Liệu mùa đông năm nay có mang đến những điều bất ngờ? Chiến lược của Gazprom theo hướng châu Âu đang thay đổi ngay trước mắt chúng ta. Thêm vào đó, công ty đã mua lại hoặc mở rộng các cơ sở UGS trong các hang muối, nơi thuận tiện nhất cho các hoạt động giao dịch trao đổi, trong khi Gazprom trước đó phụ thuộc nhiều hơn vào các cơ sở UGS truyền thống (giống như Haidach của Áo là một cơ sở lưu trữ dựa trên một cánh đồng đã cạn kiệt).

Yêu cầu đối với bể chứa và khu chứa khí

Điều quan trọng là phải hiểu rằng lưu trữ khí đòi hỏi thể tích nhiều hơn đáng kể so với lưu trữ chất rắn hoặc chất lỏng. Vì vậy, công việc khó khăn nhất là tìm các bồn chứa kín, bồn chứa khí đốt hóa lỏng và các sản phẩm khác.

Nhưng bản chất trong trường hợp này đã đóng vai trò như một người trợ giúp tốt và đã xây dựng chúng. Cơ sở vật chất tự nhiên của UGS ở đây là các lớp sa thạch xốp trong vỏ trái đất, được bịt kín từ trên cao bằng một mái vòm làm bằng một lớp đất sét. Nước có thể được tìm thấy trong các lỗ rỗng của đá sa thạch, cũng như các hydrocacbon có thể tích tụ ở đó. Trong quá trình làm việc để tạo ra một công trình chứa ngầm trong tầng chứa nước, khí tích tụ dưới lớp vỏ đất sét sẽ đẩy nước xuống dưới.

Để xác định liệu một bể chứa nhất định có phải là mỏ khí và dầu hay không, trước tiên cần phải kiểm tra xem nó có chứa hydrocacbon hay không. Do đó, tính chặt chẽ của cấu trúc này đã được chứng minh bằng thực tế là các hydrocacbon đã tích tụ trong nó.

Tại thời điểm hình thành lưu trữ, một phần khí được khóa trong bình chứa để tạo ra áp suất cần thiết. Một loại khí như vậy được gọi là khí đệm.Thể tích của khí đệm gần một nửa tổng lượng khí được đưa vào kho chứa. Khí sẽ được sử dụng trong quá trình khai thác từ các cơ sở của UGS được gọi là đang hoạt động hoặc đang hoạt động.

Bạn nên biết rằng cơ sở lưu trữ lớn nhất cho khí đốt hoạt động được gọi là Severo-Stavropol UGSF. Thể tích của nó là 43 tỷ mét khối khí đang hoạt động. Một con số như vậy là không có vấn đề gì đủ để cung cấp cho một năm tiêu thụ của các nước như Pháp hay Hà Lan. Được biết, cơ sở Severo-Stavropol UGS được xây dựng tại một mỏ khí đốt đã cạn kiệt. Và việc tích trữ gas tại các kho chứa ngầm của khu liên hợp này được đánh giá là khá hiệu quả.

Các công viên đang ở trong tình trạng cạn kiệt tiền gửi hoặc tầng chứa nước có đặc điểm khác biệt là có thể tích lớn và ít linh hoạt. Việc phun và chiết khí nhanh hơn nhiều lần được thực hiện trong các kho chứa nằm trong các hang đá muối. Hiện có hai cơ sở lưu trữ ở Nga, được đặt trong mỏ muối mỏ. Vị trí của họ là vùng Kaliningrad và Volgograd. Nhiệt phân và khí tự nhiên được lưu trữ ở đây.

5.2 Tổ chức hoạt động

Sáng tạo và
Hoạt động của UGS được thực hiện theo
với tiêu chuẩn này và PB 08-621-03 và
bao gồm các giai đoạn sau:

- cấu trúc trinh sát
để tạo ra các cơ sở lưu trữ dưới lòng đất, bao gồm cả địa chấn
nghiên cứu, khoan kết cấu,
khoan giếng thăm dò,
lĩnh vực địa vật lý, thủy động lực học
(thăm dò thủy lực), địa hóa, v.v.
nghiên cứu;

- sự phát triển
dự án công nghệ và kỹ thuật
tạo ra các cơ sở lưu trữ dưới lòng đất;

- khoan giếng;

- vận hành
làm việc trên trang web công nghiệp cho đến khi rút tiền hoàn toàn
của toàn bộ phức hợp cho chế độ thiết kế
hoạt động;

- công nghiệp thí điểm
Hoạt động của UGS;

- theo chu kỳ
Hoạt động của UGS;

- trang trí núi
từ chối, nhận được thích hợp
giấy phép và giấy phép.

Trong khi làm
công việc chuẩn bị trước khi bước vào
hoạt động của các cơ sở UGS được tạo ra trong tình trạng cạn kiệt
tiền gửi, đang trong quá trình thí điểm
phun khí vào một tầng chứa nước hoặc
tất cả các hang muối được gắn trên
Cơ sở vật chất, cài đặt công nghệ của UGS,
thông tin liên lạc và giếng sản xuất
kiểm tra sức mạnh và
kiểm tra áp suất theo các phương pháp,
được xác định trong liên quan
tài liệu, để chặt chẽ và
hiệu suất tối đa và
giá trị nhỏ nhất của các tham số.
Thiết bị mặt đất và công nghệ
đường ống thông qua kỹ thuật cơ bản
chẩn đoán.

Trên sân khấu
hoạt động của các cơ sở UGS bởi phần kỹ thuật
làm việc trên sản xuất chính
Các cơ sở của UGS được quản lý bởi kỹ sư trưởng
(giám sát kỹ thuật),
phần địa chất và thương mại - chính
nhà địa chất. Kỹ thuật và phương pháp
quản lý công việc trong sản xuất
xưởng và trong lĩnh vực khí đốt thực hiện
trưởng các khoa, phòng
phù hợp với mô tả công việc,
cũng như các hướng dẫn liên quan
và hướng dẫn sử dụng dịch vụ
thiết bị được thiết kế liên quan đến
đến các điều kiện hoạt động cụ thể
UGS.

Kỹ thuật
hoạt động cho giếng được sửa chữa
trên cơ sở được phê duyệt trong quy định
trình tự của kế hoạch làm việc (dự án), đã thống nhất
với dịch vụ địa chất UGS và
cơ quan giám sát có thẩm quyền và
sự kiểm soát của Liên bang Nga.

Nó bị cấm để giữ
bất kỳ công việc nào trên các giếng UGS mà không có
điều phối và kiểm soát thích hợp
từ dịch vụ địa chất.

Trong quá trình hoạt động
Các cơ sở của UGS được thực hiện 5 năm một lần
khảo sát địa chất và công nghệ
(kiểm toán) đánh giá hiệu suất
bố trí mặt bằng và độ chặt
Cơ sở vật chất của UGS (giếng khoan, nhà máy xử lý,
ước lượng khí, CS, v.v.).

theo như kết quả
khảo sát địa chất và công nghệ
(kiểm toán) các cơ sở mặt đất
đang phát triển:

- khuyến nghị cho
cải tiến công nghệ và
hoạt động của các yếu tố chính
cơ sở vật chất mặt đất, tự động hóa của chúng;

- kết luận về
nhu cầu xây dựng lại mặt đất
sắp xếp và hiện đại hóa cơ sở với
để thay thế các thiết bị lạc hậu.

Hàng năm sau
hoàn thành phần lựa chọn (tải xuống)
bởi các dịch vụ điều hành của UGS
tiến hành phân tích hiệu suất
thiết bị đánh cá
dây chuyền công nghệ "tốt -
đường ống dẫn khí chính. kết quả
nghiên cứu và đề xuất loại bỏ
"nút thắt cổ chai" để phê duyệt theo mùa
các cuộc họp của Ủy ban Công nghiệp Khí
để phát triển và nghiên cứu lĩnh vực
ruột

Công nghệ tích trữ gas tại triển lãm

Có một sự tự tin lớn rằng Triển lãm "Neftegaz" sẽ ảnh hưởng hiệu quả đến sự phát triển và trở thành một sự kiện giật gân trong lĩnh vực lọc dầu. Nhiệm vụ của người tổ chức triển lãm quốc tế do Expocentre Fairgrounds có kinh nghiệm đảm nhận. Dự án được coi là sự kiện lớn nhất trong khu vực CIS.

Trong suốt cuộc triển lãm, sự chú ý đáng kể sẽ được chú ý đến việc xem xét các loại bồn chứa và kho chứa khí hydrocacbon hóa lỏng. Ngoài ra, trong sự kiện này, các loại cơ sở lưu trữ, thiết bị tiên tiến cho ngành và công nghệ hiện đại, bao gồm tự động hóa khu liên hợp sản xuất và vận chuyển khí, sẽ được xem xét.

Cũng trong thời gian diễn ra sự kiện, các loại cơ sở lưu trữ, thiết bị tiên tiến cho ngành và công nghệ hiện đại, bao gồm tự động hóa khu liên hợp sản xuất và vận chuyển khí, sẽ được xem xét.

Sự kiện Neftegaz bao gồm một loạt các chủ đề đa dạng và sẽ cung cấp thông tin hữu ích về:

• nhóm máy bơm để bơm tài nguyên;
• thiết bị phục vụ nhu cầu hóa dầu;
• các loại đường ống dẫn khí đốt;
• thiết bị hàn;
• phụ kiện để lắp đặt;
• khu liên hợp kho chứa khí đốt tự nhiên;
• các thiết bị tự động hóa phức tạp.

Nó sẽ tổ chức một loạt các sự kiện liên quan đến các chủ đề nhức nhối chính của ngành, giới thiệu các tùy chọn lưu trữ khí đốt hóa lỏng sáng tạo và các thiết kế kỹ thuật tiên tiến.

Yêu cầu về kho chứa dầu thô

Nhớ lại rằng các chức năng của các cơ sở UGS là khác nhau

Đầu tiên, đó là việc tối ưu hóa việc vận chuyển khí đốt. Rốt cuộc, nhu cầu tăng vào mùa đông, vì vậy việc bơm một phần khí “mùa đông” vào các UGSF không xa nơi tiêu thụ vào mùa hè sẽ dễ dàng hơn. Khi đó, một đường ống dẫn khí đốt quá mạnh so với nhu cầu cao điểm mùa đông sẽ không cần thiết. Chúng tôi đã thấy sự kết hợp này hàng năm trong trường hợp quá cảnh qua lãnh thổ Ukraine.

Thứ hai, cân đối nguồn cầu hiện tại trong ngắn hạn.Thật vậy, từ các vùng xa xôi, ví dụ, từ cùng Tây Siberia, phải mất hơn một ngày để vận chuyển khí đốt qua các đường ống đến châu Âu, và do đó về mặt kỹ thuật không phải lúc nào cũng có thể nhanh chóng tăng khối lượng cung cấp.

Thứ ba, đây thực sự là một vai trò chiến lược trong trường hợp khẩn cấp hoặc ngừng cung cấp.

Nếu chúng ta nói về thị trường châu Âu, tại đây, mặc dù nhu cầu khí đốt đang đình trệ, vai trò (và công suất) của các cơ sở lưu trữ cũng sẽ tăng lên: thậm chí có thể nhanh hơn so với toàn thế giới. Lý do cho điều này là như sau:

• Giảm sản xuất khí đốt trong nước và theo đó, tăng nhập khẩu.
• Vai trò của các cơ sở UGS Ukraine suy giảm trong bối cảnh khối lượng vận chuyển Ukraine giảm và tình hình hỗn loạn chung với nguồn cung theo hướng này.
• Chính sách đa dạng hóa nguồn cung cấp của EU thông qua việc tăng tỷ trọng LNG. Trong trường hợp này, việc điều động giao hàng theo mùa sẽ không thể thực hiện được và theo định nghĩa, việc giao hàng bằng tàu chở dầu có nhiều rủi ro hơn so với đường ống.
• Việc từ bỏ ảo sử dụng khí đốt để sản xuất điện đã dẫn đến thực tế là khí đốt ở châu Âu đã được sử dụng chủ yếu cho các mục đích sinh hoạt. Điều này đã trở thành một yếu tố khác tạo nên khoảng cách giữa khối lượng nhu cầu khí đốt của mùa đông và mùa hè. Và làm mịn những khác biệt này thực sự là một trong những nhiệm vụ của các cơ sở UGS.

Các loại kho xăng

Kho chứa khí là một cấu trúc địa chất hoặc hồ chứa nhân tạo được sử dụng để chứa khí. Hoạt động của bộ lưu trữ được đặc trưng bởi hai thông số chính - thể tích và công suất. Đặc điểm đầu tiên mô tả khả năng lưu trữ - thể tích hoạt động và đệm của khí; chỉ số thứ hai đặc trưng cho năng suất hàng ngày trong quá trình khai thác và phun khí, thời gian vận hành cơ sở lưu trữ ở năng suất tối đa.

Theo phương thức hoạt động, các cơ sở của UGS được chia thành nền tảng và đỉnh cao.

UGS cơ bản được thiết kế để vận hành theo chu kỳ ở chế độ công nghệ cơ bản, được đặc trưng bởi độ lệch tương đối nhỏ (tăng hoặc giảm trong khoảng từ 10 đến 15%) năng suất hàng ngày của các cơ sở UGS trong quá trình rút và bơm khí so với giá trị năng suất trung bình hàng tháng.
UGS cao nhất được thiết kế để vận hành theo chu kỳ ở chế độ công nghệ đỉnh cao, được đặc trưng bởi sự gia tăng đáng kể (đỉnh) hơn 10-15% năng suất hàng ngày của UGS trong vài ngày trong quá trình rút và bơm khí so với giá trị năng suất trung bình hàng tháng.

Theo mục đích của họ, các cơ sở của UGS được chia thành nền tảng, khu vực và địa phương.

UGS cơ sở có đặc điểm là lượng khí đang hoạt động lên đến vài chục tỷ mét khối và công suất đến vài trăm triệu mét khối / ngày, có tầm quan trọng trong khu vực và ảnh hưởng đến hệ thống truyền tải khí và các doanh nghiệp sản xuất khí.
UGS khu vực được đặc trưng bởi lượng khí đang hoạt động lên đến vài tỷ mét khối và công suất lên đến vài chục triệu mét khối mỗi ngày, có ý nghĩa khu vực và ảnh hưởng đến các nhóm tiêu dùng và các bộ phận của hệ thống truyền tải khí (các doanh nghiệp sản xuất khí, nếu có) .
UGS cục bộ Nó được đặc trưng bởi khối lượng khí hoạt động lên đến vài trăm triệu mét khối và năng suất lên đến vài triệu mét khối mỗi ngày, nó có ý nghĩa địa phương và phạm vi ảnh hưởng giới hạn đối với người tiêu dùng cá nhân.
Theo loại, các cơ sở lưu trữ khí đốt trên mặt đất và dưới lòng đất được phân biệt. Trên mặt đất bao gồm bình chứa khí (để lưu trữ khí tự nhiên ở thể khí) và bình đẳng nhiệt (để lưu trữ khí tự nhiên hoá lỏng), đến các kho chứa khí đốt dưới lòng đất trong các cấu trúc xốp, trong các hang muối và các công trình hầm mỏ.

Phân loại UGS

Để cân bằng việc tiêu thụ tài nguyên theo mùa, diễn ra không đồng đều ở bất kỳ mỏ khí nào hoặc đường ống dẫn khí chính nào, trữ lượng phải được bảo quản kín trong các cơ sở lưu trữ nhất định. Để làm được điều này, người ta sử dụng các chất lắng đọng, sự phát triển của chúng bị cạn kiệt, mắc kẹt trong hệ thống nước trong các lớp đá, cũng như các vết nứt hoặc hang động đặc biệt được hình thành tự nhiên hoặc nhân tạo. Tất cả các cơ sở của UGS có thể được chia thành các loại tùy thuộc vào hiệu suất và đặc điểm hoạt động của chúng.

Chế độ hoạt động UGS

Việc phân loại theo công việc trong bể chứa xốp cho phép chúng ta phân biệt một số loại công trình chứa ngầm:

• những cái cơ bản được trang bị để điều chỉnh sự không đồng đều trong lịch tiêu thụ khí trong vài tháng. Phương thức hoạt động trong thời gian tuyển chọn ổn định;
• mức cao nhất được yêu cầu để đáp ứng việc khai thác khí không đều hàng ngày, trong khi năng suất thay đổi rất nhiều;
• bề mặt lưu trữ khí đảm bảo sự ổn định của việc phun tài nguyên thiên nhiên vào cao điểm của mùa khai thác, trong khi lượng tài nguyên được đưa vào là đủ trong một khoảng thời gian ngắn;
• những chiến lược cần thiết để dự trữ tài nguyên trong những trường hợp ngoại lệ, vì vậy công việc của chúng phải an toàn trong một thời gian dài.

Mục đích

Theo mục đích của chúng, các cơ sở lưu trữ dưới lòng đất có thể được chia thành cơ sở, cục bộ và khu vực. Mỗi loại được phân biệt theo khối lượng của nó:

các cơ sở UGS cơ bản chứa hàng chục tỷ mét khối khí, sản xuất lên đến vài trăm triệu mét khối mỗi 24 giờ

Một kho lưu trữ như vậy có tầm quan trọng trong khu vực và quan trọng đối với các doanh nghiệp công nghiệp và hệ thống giao thông vận tải;
các cơ sở UGS cấp huyện chứa tới 10 tỷ mét khối tài nguyên, tạo ra hàng chục triệu

mét khối mỗi ngày. Giá trị của một cơ sở lưu trữ như vậy là theo khu vực, được thiết kế cho các nhóm người dùng cuối và một phần của hệ thống truyền dẫn khí;
UGSF địa phương được thiết kế với quy mô hàng trăm triệu mét khối, năng suất đạt 10 triệu mét khối mỗi ngày. Giá trị của loại này được phân biệt theo địa phương, và người tiêu dùng được phân biệt theo đơn vị.

Đối tượng hoạt động

Các kho xăng ngầm có thể hoạt động trong các cơ sở sau:

• tầng chứa nước;
• kho chứa khí đã cạn kiệt hoặc mỏ dầu, giếng ngưng tụ khí.

Đối với mỗi đối tượng, một số lượng được cung cấp - một lớp hoặc một hệ thống nhiều lớp kho.

Biến động và đỉnh

Các cơ sở của UGS (kho chứa khí ngầm) đóng góp đáng kể vào độ tin cậy của việc cung cấp khí cho người tiêu dùng. Chúng giúp cân bằng sự dao động hàng ngày trong tiêu thụ khí đốt và đáp ứng nhu cầu cao điểm vào mùa đông. Các UGSF đặc biệt quan trọng ở Nga với đặc điểm khí hậu và sự xa xôi của các nguồn tài nguyên từ người dùng cuối. Hệ thống Cung cấp Khí đốt Thống nhất (UGSS), không có hệ thống tương tự nào trên thế giới, hoạt động ở Nga, phần không thể thiếu của nó là hệ thống UGS.Các cơ sở lưu trữ dưới lòng đất cho phép đảm bảo cung cấp khí tự nhiên cho người tiêu dùng bất kể mùa, biến động nhiệt độ hoặc trường hợp bất khả kháng.

Vào mùa đông, 25 cơ sở lưu trữ đang hoạt động cung cấp tới 1/4 nguồn khí đốt hàng ngày cho UGSS của Nga, tương đương với tổng lượng khí rút khỏi các mỏ Yamburgskoye, Medvezhye và Yubileinoye.

Điều này thật thú vị: Barotrauma - chia sẻ kiến ​​thức

Các công trình chứa khí đốt ngầm được xây dựng như thế nào?

Trong các tầng chứa nước, việc lưu trữ dưới lòng đất đòi hỏi phải phân tích địa điểm cẩn thận, thăm dò và đưa tài nguyên thương mại vào nhiều giếng mới. Khi lập một dự án, trước hết, họ phải tính đến các phương thức tối ưu để vận hành ổn định và thống nhất đường ống dẫn khí được tạo ra trong các mùa cao điểm.

Chỉ sau đó, quyết định về việc sắp xếp, việc xây dựng mới được đưa ra và lịch trình tiêu thụ tài nguyên được lập theo giờ trong vài tháng trước. Để cân bằng mức tiêu thụ không đồng đều của các kho dự trữ khí đốt, ba phương pháp được sử dụng:

• mức độ và sự thiếu hụt nhiệt độ, cũng như giá trị nhiệt cung cấp cho một ngày thiếu nhiệt độ một độ;
• tỷ lệ tiêu thụ hàng dự trữ cho người tiêu dùng sưởi ấm trong mùa sưởi ấm;
• tính toán hệ số tiêu thụ gas có xét đến sự không đồng đều hàng tháng.

Hang động tự phục hồi

Các hang động muối là hồ chứa lý tưởng về độ kín. Xây dựng một hang muối dưới lòng đất để lưu trữ khí đốt không khó, mặc dù nó là một quá trình lâu dài. Giếng được khoan trong lớp muối mỏ thích hợp. Sau đó, nước được cung cấp cho chúng, một khoang có thể tích cần thiết được rửa sạch trong lớp muối.Vòm muối không chỉ không thấm khí, muối còn có khả năng tự “chữa lành” các vết nứt và lỗi.

Hiện tại, hai cơ sở lưu trữ trong mỏ muối mỏ đang được xây dựng ở Nga - ở vùng Kaliningrad và Volgograd.

9.1. Các quy định chung

Mục tiêu chính của kiểm soát kỹ thuật GIS là cung cấp
lượng thông tin địa vật lý tối ưu về tình trạng kỹ thuật của giếng trong
mục đích:

- quản lý hiệu quả
quá trình tạo ra và vận hành các cơ sở lưu trữ dưới lòng đất,

- sửa chữa kịp thời
các giải pháp công nghệ và thiết kế bằng cách nâng cao độ tin cậy của công trình xây dựng,
vận hành, tái tạo và thanh lý giếng;

- đảm bảo bảo vệ sự sống và
sức khỏe của người dân và ngăn ngừa ô nhiễm các cơ sở trên mặt đất và dưới lòng đất
địa chất thủy văn phức hợp;

- thực hiện kịp thời
chuyên gia chẩn đoán kỹ thuật của giếng UGS bằng địa vật lý hệ thống
nghiên cứu bằng các phương pháp phức hợp bắt buộc và bổ sung.

Kho xăng ngầm

Định nghĩa 1

Tồn chứa khí trong lòng đất là quy trình công nghệ tích trữ, khai thác và bơm khí trong các vỉa hoặc công trình vỉa được xây dựng trong đá.

Định nghĩa 2

Kho chứa khí dưới lòng đất là các tòa nhà và công trình kỹ thuật trong các công trình mỏ và hồ chứa, được thiết kế để lưu trữ, phun và khai thác khí.

Kho chứa khí đốt dưới lòng đất đầu tiên trong lòng đất trên lãnh thổ Liên Xô được xây dựng vào năm 1958 tại vùng Samara.Kinh nghiệm thành công là lý do cho việc tạo ra các cấu trúc tương tự tại các cánh đồng Elshansky và Amanaksky. Và kho chứa ngầm đầu tiên trong tầng chứa nước trên lãnh thổ nước ta được xây dựng vào năm 1955, gần thành phố Kaluga.

Các kho chứa khí ngầm thường được xây dựng gần các đường ống chính hoặc các trung tâm tiêu thụ khí lớn để nhanh chóng đáp ứng nhu cầu tiêu thụ cao điểm của nó. Cấu trúc như vậy được tạo ra nhằm bù đắp lượng khí tiêu thụ không đồng đều và lượng khí dự trữ trong trường hợp xảy ra sự cố trên đường ống. Các đặc điểm chính của kho chứa khí dưới đất là công suất (sản lượng hàng ngày) và thể tích (khả năng chứa dưới lòng đất). Tất cả các kho gas ngầm được phân chia theo phương thức hoạt động và mục đích sử dụng. Ví dụ về một kho chứa khí đốt ngầm kết hợp với một trạm sản xuất khí đốt được thể hiện trong hình.

Hình 1. Kho xăng ngầm kết hợp với trạm sản xuất khí đốt. Author24 - trao đổi trực tuyến các bài báo của sinh viên

Theo chế độ hoạt động của kho chứa khí, có thể có cao điểm hoặc cơ sở. Kho lưu trữ cơ bản dành cho hoạt động theo chu kỳ trong chế độ công nghệ, được đặc trưng bởi độ lệch nhỏ trong năng suất hàng ngày (từ 10 đến 15 phần trăm). Kho chứa khí cao điểm dưới lòng đất được thiết kế để hoạt động theo một chế độ được đặc trưng bởi sự gia tăng đáng kể sản lượng hàng ngày trong vài ngày.

Theo mục đích của chúng, các cơ sở lưu trữ dưới lòng đất có thể là:

• Nền tảng. Kho chứa như vậy có thể chứa tới vài tỷ mét khối khí tự nhiên. Các cơ sở lưu trữ này có tầm quan trọng trong khu vực và ảnh hưởng đáng kể đến các doanh nghiệp sản xuất khí và hệ thống vận chuyển khí.
• Các kho xăng trong khu vực có thể chứa hàng chục tỷ mét khối khí và công suất vài triệu mét khối mỗi ngày. Các kho lưu trữ như vậy có tầm quan trọng trong khu vực và có tác động đến hoạt động của các nhóm người tiêu dùng.
• Các cơ sở lưu trữ khí đốt trong lòng đất của địa phương có thể chứa hàng trăm triệu tấn khoáng sản. Những kho lưu trữ như vậy có tác động đến hoạt động của một số lượng hạn chế người tiêu dùng.

Những điều bạn cần biết về UGS?

Điều quan trọng nhất cần biết về các cơ sở của UGS là các quy tắc an toàn đối với các cơ sở lưu trữ khí đốt dưới lòng đất. Ngoài ra, cần phải tính đến rằng các vỉa cạn kiệt và trầm tích của muối mỏ đang ngày càng được sử dụng nhiều hơn. Ngoài ra, các nhà công nghệ đã công nhận hoạt động khai thác khoáng sản phù hợp của mỏ - than và các loại đá khác.

Tổng cộng, khoảng 600 chiếc UGSF đã được trang bị trên khắp thế giới, được thiết kế cho 340 tỷ m3. Phần lớn trữ lượng khí nằm trong các mỏ khí và khí ngưng tụ đã cạn kiệt. Các hang muối ít sức chứa hơn, cũng như các mỏ đá.

Đối với thiết bị UGS, các hồ chứa kiểu xốp và thấm tự nhiên được tạo ra, sử dụng cả đá không thấm và không xốp. Việc vận hành các cơ sở chứa khí ngầm đòi hỏi phải tích lũy được trữ lượng tài nguyên lớn và kiểm soát được lượng khí cung cấp cho các hộ tiêu thụ trong các mùa khác nhau. Việc tạo ra các nguồn dự trữ tài nguyên là cần thiết cho các mục đích sau:

1. sự thỏa mãn các giá trị cao điểm của nhu cầu trong mùa nóng và mùa đông;
2. giảm chi phí cho thiết bị máy nén trong các đường ống dẫn khí chính;
3. tạo điều kiện tối ưu cho chế độ vận hành tiết kiệm nhất của đường ống dẫn khí loại không gián đoạn;
4. cung cấp cho các vùng khác nhau nguồn dự trữ tài nguyên cần thiết.

UGS hoạt động như thế nào?

Bể không trục trong muối mỏ

8.6 mang tính xây dựng
Giải pháp bồn chứa khí không trục phải cung cấp tốc độ
lưu lượng khí qua giếng không quá 35 m / s và tốc độ giảm áp suất trong
bình trong quá trình lấy mẫu khí trong quá trình vận hành không quá 0,5
MPa / h

8.7 Dung tích
thùng chứa khí không trục nên được xác định dựa trên
lưu trữ các thể tích khí đệm và hoạt động dựa trên công nghệ
các thông số và điều kiện khai thác và địa chất để bố trí các hồ chứa.

8.8 Hệ số
sử dụng dung tích của bể khi chứa chất lỏng
hydrocacbon không được lấy quá các giá trị sau:

a) với sự hiện diện của một bên ngoài
cột treo (theo phần nhỏ của dung tích của hồ chứa ngầm ở trên
giày cột ngoài):

cho dầu và các sản phẩm dầu -
0,985;

đối với LPG - 0,95;

b) trong trường hợp không có bên ngoài
cột treo (theo phần nhỏ của dung tích của hồ chứa ngầm ở trên
giày của cột treo trung tâm):

cho dầu và các sản phẩm dầu -
0,95;

đối với LPG - 0,9.

8.9 Trong quá trình hoạt động
bể ngầm theo phương án ngâm nước muối để chuyển LPG, dầu và
các sản phẩm dầu mỏ nên được sử dụng, như một quy luật, tập trung
nước muối.

8.10 Cho phép
kết hợp hoạt động lưu trữ với việc tăng thêm dung lượng lưu trữ
bể ngầm.

8.11 Khi di dời
lưu trữ sản phẩm với nước muối hoặc nước không đậm đặc trong thiết kế
các giải pháp phải tính đến những thay đổi về dung lượng và cấu hình
khả năng sản xuất do sự hòa tan của muối. Số chu kỳ
sự dịch chuyển cần được xác định tùy thuộc vào sự thay đổi
nồng độ nước muối và kích thước tối đa cho phép của bể theo
điều kiện ổn định.

Kho chứa khí hóa lỏng đẳng nhiệt

Việc lưu trữ khí đốt hóa lỏng bằng phương pháp đẳng nhiệt là hoàn toàn có thể.Điều đáng nhấn mạnh là đây là phương pháp lưu trữ khí đốt đắt nhất trong số các phương pháp được liệt kê. Phương pháp lưu trữ đắt tiền này được sử dụng chính xác trong điều kiện không thể có các phương án khác để tạo kho lưu trữ thuộc loại khác gần những người tiêu dùng lớn, nhưng nghị định về việc xây dựng loại hình lưu trữ này chỉ được ban hành trong những trường hợp không thể tạo ra một kho lưu trữ của một loại khác trong khu vực gần những người tiêu dùng lớn. Ví dụ, khả năng tạo ra một cơ sở lưu trữ như vậy ở khu vực St.Petersburg hiện đang được các chuyên gia giỏi nhất của Gazprom xem xét tích cực. Hơn nữa, ngành công nghiệp khí đốt của Nga sở hữu công nghệ lưu trữ heli.

Quá trình tích trữ khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG) chỉ được thực hiện trong các bồn chứa có nhiệt độ thấp và được gọi là đẳng nhiệt. Trong trường hợp này, khó khăn nảy sinh do nhiệt độ bảo quản thấp, nhiệt hóa hơi thấp của LNG. Việc sử dụng vật liệu cách nhiệt hiệu quả cao là điều kiện tốt nhất để bảo quản tài nguyên chất lượng cao và lâu dài.

Có thể lưu trữ khí ở dạng hydrat. Sự ổn định của tài nguyên đã qua xử lý xảy ra dưới tác động của việc tiếp xúc với nó ở áp suất vận hành phù hợp với nhiệt độ -10 ° C trong ngày. Mật độ hydrat hóa là 0,9-1,1 g / cm3, tức là tỷ trọng này vượt quá tỷ trọng của nước đá một chút (0,917 g / cm3). Chỉ có thể tạo ra phiên bản khí đốt từ nguồn tài nguyên này khi nó được làm nóng. Việc lưu trữ khí như vậy diễn ra trực tiếp trong các chủ sở hữu khí.