Požeminės dujų saugyklos: tinkami gamtinių dujų saugojimo būdai

Atrodytų, kad žinios apie tai, kaip išdėstytos požeminės dujų saugyklos, paprastam vartotojui neturi jokios praktinės naudos. Tačiau žmonija yra pernelyg priklausoma nuo „mėlynojo“ degalų, todėl noriu būti tikra, kad jos tiekimas niekada nebus nutrauktas. Ar taip?

Kiekvieną tautietį gali nuraminti informacija apie požeminėse saugyklose esančias dujų saugyklas (UGS) - tol, kol jos kupinos dujų tiekimo problemų, jų nebus. Skaitykite daugiau apie saugojimo įrenginį ir saugojimo funkcijas mūsų straipsnyje.

Požeminės dujų saugyklos

Dujoms buitinėms reikmėms laikyti naudojasi privačių namų savininkai dujų laikikliai, tada nacionaliniu mastu mes kalbame apie visiškai skirtingas saugojimo galimybes. Taigi oficialiai požeminės dujų saugyklos yra inžinerinių įrenginių kompleksai, skirti „mėlynojo“ kuro siurbimui, laikymui ir parinkimui. Juos sudaro žemės ir požeminiai komponentai.

Kam žemės apima:

• dujų paskirstymo punktas, kuris skirtas paskirstyti dujų srautą į kelis proceso procesus;
• kompresorių parduotuvėkur degalai paruošiami (didinant slėgį) įpurškimui į šulinius;
• dujų valymo įrenginiai.

Požeminis UGS komponentai yra: šuliniai, gamyba, talpa. O paskutinis daiktas (talpa) yra įdomiausias - nuo to, kaip dedamas „mėlynasis“ kuras, priklauso nuo to, kaip yra sudedama pati dujų saugykla.

Šiuolaikinės požeminės dujų saugyklos savo išvaizda yra panašios į didelius augalus. Kadangi degalų įpurškimą / pasirinkimą būtina naudoti galingą kompresorių, valymo ir kitą įrangą. Kurį aptarnauja šimtai, jei ne tūkstančiai specialistų

Dujų laikymo rezervuarų apžvalga

Esant tokiam pat svoriui, dujos užima daug didesnius plotus nei bet kokie kieti kūnai.Ir kadangi jis naudojamas dideliais kiekiais, jo saugojimui reikalingi tie patys konteineriai.

Be to, prieš šimtmetį specialistai atsisakė saugoti dujas žmogaus sukurtose sausumos talpyklose.

Priežastis ta, kad tam reikės:

• užimti didelius planetos plotus su kompleksais žemo slėgio mėlynajam kurui laikyti;
• Naudokite brangius ir sprogstamus aukšto slėgio dujų bakus.

Todėl, norint neutralizuoti aukščiau išvardintus neigiamus taškus, buvo pasirinktas požeminių saugyklų pasirinkimas, o tokios, kurios yra dideliame gylyje, laikomos tokiomis. Kuris dažniausiai būna nuo 300 iki 1000 metrų. Čia galite laikyti kurą gamtos sukurtose talpyklose.

Iš viso inžinieriai išmoko sėkmingai naudoti 7 rūšių gamtinių dujų laikymo bakus:

• susidaro vandenyje prisotintose porėtose formacijose;
• konservuoti pagaminus angliavandenius, būtent tas pačias dujas, aliejų;
• susidaro akmens druskos nuosėdose;
• sukurta kasyklose dirbant kasyklose;
• Sukurtas patvarus amžinas įšalas;
• su žemos temperatūros ledo veislės apvalkalu;
• susidarę po požeminiais atominiais sprogimais.

Nors yra daug variantų, tik pirmieji 4 dujų laikymo būdai skiriasi praktiškumu. Kiti rezervuaro variantai yra tinkami tik teoriškai.

Šiaurinis Stavropolio PGS įrenginys yra didžiausias pasaulyje, ir jame laikomos dujų atsargos gali patenkinti tokios didelės šalies kaip Prancūzija metinį kuro poreikį. Kadangi sandėliavimo plotas siekia net 680 km²

Likusios trys galimybės yra nepraktiškos:

• Dujas galima laikyti užšalusiose uolienose, ir tai patvirtina kelios esamos saugyklos šiauriniuose planetos regionuose. Tačiau jų apimtys yra nepaprastai reikšmingos, todėl šiandien neturi pramoninės vertės.
• Požeminių branduolinių sprogimų suformuoti pajėgumai yra gana tinkami didelėms dujų atsargoms laikyti, o tai jau buvo eksperimentiškai įrodyta. Bet esmė ta, kad galingi ginklai buvo išbandyti atokiau nuo žmonių gyvenamųjų vietų. Todėl dažniausiai nėra vartotojų, komunalinių paslaugų.

Todėl šios rūšies konteineriai tiesiog netinkami naudoti.

Nors UGS įrenginiai yra vadinami saugyklomis, iš tikrųjų dujų išsaugojimas nėra pagrindinis jų rūpestis. Kadangi juose esanti dalis dažniausiai naudojama norint išlyginti nelygumus ir suvartojimą. Kas vyksta kasdien, savaitę, sezoną. Tik paskutiniame posūkyje UGS įrenginiai yra sukurti nenugalimos jėgos aplinkybių padariniams sušvelninti.

Toliau mes išsamiau apsvarstysime kiekvieną dujų laikymo po žeme variantą.

1 variantas - laikymas prisotintuose rezervuaruose

Vandeniu prisotintų formacijų saugyklos skirtos sušvelninti sezoninių nelygumų poveikį naudojant dujas. Taip pat kurti strateginius rezervus.

Svarbus tokių saugyklų konstrukcijos bruožas yra minimalus žmonių dalyvavimas - dažniausiai šulinių, reikalingų pumpuoti dujas, kūrimo etape.

Rusijos žemėlapyje matyti, kad PGS įrenginiai yra šalia dujotiekių ir didelių gyvenviečių. Tai nėra atsitiktinumas, nes saugyklos yra skirtos užtikrinti stabilų dujų vartojimą, nes jos turėtų būti arti didelių įrenginių.

Nurodytos talpyklos ieškomos arteziniuose sluoksniuose. Dujų saugyklos kuriamos ten, kur uolienų struktūra yra pralaidi, porėta. Likęs skystis pašalinamas dujomis, kurios jį suspaudžia, o paskui suspaudžia.

Vadinamųjų rezervuarų, skirtų sau laikyti degalus, iš tikrųjų nėra. Tiksliau, jų visai nėra - jie naudojami kaip saugojimo vieta tuštumos porėtuose sluoksniuose. Visą dujų saugyklos sukūrimo procedūrą sudaro dalies vandens išstūmimas į periferiją.Jie tai daro norėdami sukurti erdvę „mėlynajam“ kurui.

Aukščiau aprašytą procedūrą atlikti pavyks tik tuo atveju, jei tam prisidės keletas veiksnių:

• Porėtas pralaidus sluoksnis yra padengtas dujoms nepralaidžių uolienų, kurios paprastai yra išspaustos molio, kupolu (dangčiu).
• Vandens telkinys tęsiasi nuo saugyklos ribų dešimtis kilometrų. Dar geriau, jei jis turi prieigą prie paviršiaus. Visa tai leidžia dujoms sėkmingai išstumti vandenį iš rezervuaro.
• Kupolo ilgis yra pakankamas, kad būtų galima laikyti didelius dujų kiekius.
• Uolienos akytumas ir pralaidumas suteikia priimtiną dujų talpą ir galimybę jas suteikti plėtojant.

Jei bent viena iš sąlygų nebus įvykdyta, sukurti požeminę saugyklą bus neįmanoma.

Šiuolaikinės požeminės saugyklos veikimo principas yra paprastas. Savybes galima apsvarstyti didelių UGS įrenginių, naudojamų sezoniniams nelygumams išlyginti, pavyzdžiu.

Taigi, paprastai šiltuoju metų laiku jie pumpuoja reikiamą kiekį dujų. Kurios pradedamos rinktis tik prasidėjus šildymo sezonui. Be to, į pagrindinį vamzdį siunčiamas ne didžiulis dujų kiekis, o vidutinis, žinomas iš ankstesnių žiemų eksploatavimo patirties.

Ir jei staiga temperatūra smarkiai nukrenta, o paros suvartojimas tampa didesne apimtimi, tada didelis UGS įrenginys vis tiek nepadidins išgavimo tūrio. Trūkumas bus padengtas mažomis saugyklomis, skirtomis išlyginti kasdienį, savaitinį vartojimą. Priežastis ta, kad iš jų pasirinkti yra lengviau ir greičiau.

Optimalūs pajėgumai vertinami iš kelių kvadratinių kilometrų ploto. Kupolo dugno ir viršaus aukštis skiriasi per 10–15 metrų

Požeminių dujų saugyklų vandens prisotintuose dariniuose privalumas yra didelis pajėgumas. Trūkumas yra tas, kad geologai, tirdami vandeningojo horizonto savybes, gali nenustatyti ir atsižvelgti į kai kuriuos svarbius veiksnius. Dėl to saugykla nebus naudojama.

Blogiausia, kad tai dažnai paaiškėja po didelių investicijų į žemės ir požeminės infrastruktūros statybą. Gana dažnai pasitaiko ne tokių reikšmingų rūpesčių, iš kurių eksploatuojant požemines dujų saugyklas vandens prisotintose uolienose, patiriamos nemažos neplanuotos išlaidos.

2 variantas - pajėgumai pagaminus angliavandenilius

Šiam tipui priklausantys inžineriniai kompleksai padeda išlyginti sezoninius „mėlynojo“ kuro suvartojimo svyravimus. Taip pat kurti strateginius rezervus.

Požeminės saugyklos yra paklausos dėl to, kad ekonomiškai naudingiausios yra jų sukūrimas ir eksploatavimas. Ir naudojamos didžiulės sausumos dujų talpyklos (parodyta nuotraukoje), jei neįmanoma naudoti dujotiekių su požeminėmis dujų saugyklomis. Be to, nuotraukoje pavaizduotuose induose paprastai saugomos tik suskystintos dujos.

Šio tipo laikymo įrenginys yra tas pats, kaip ir analogų, sukurtų vandenyje prisotintuose dariniuose. Tai yra, degalai kaupiami akytų uolienų tuštumose.

UGS įrenginiai, sukurti uolienose, kur kadaise buvo angliavandeniliai, yra gausiausi pasaulyje. Taigi, jų skaičius siekia reikšmingus 70%, to priežastis yra keletas pranašumų.

Tai apima: dideli pajėgumai ir sutaupytos investicijos į žvalgymą, infrastruktūros ar bent jos dalies sukūrimas ir gręžimas - nafta ir dujos jau buvo išgautos toje vietoje, kur buvo kuriamos tokios požeminės saugyklos.

Reikėtų suprasti, kad palaidotos dujų talpyklos nėra požeminės saugyklos. Kadangi jie skirti visiškai skirtingoms problemoms spręsti. Po žeme jie yra tik tam, kad suskystintos dujos būtų garingesnės esant stiprioms šalnoms. Ir nemokamai.Taip pat sąlyginis požeminis dujų rezervuarų išdėstymas leidžia sutaupyti naudingos vietos kažkur asmeniniame sklype

Bet rezervuarai, kurie išliko po angliavandenilių gavybos, negali būti vadinami idealiomis.

Jie turi daug trūkumų:

• senų šulinių nuotėkio problemos - ypač buvusiems naftos telkiniams;
• nepakankamas akmenų poringumas, pralaidumas;
• dujų maišymas su alyvos likučiais - tai kartais sukelia didelius nuostolius, nes gauto mišinio nebegalima naudoti.

Naftos telkiniuose dujos taip pat dažnai turi pavojingų priemaišų - vandenilio sulfidą. Kenkia žmonių sveikatai ir taip pat naikina bet kokias plieno konstrukcijas, net susijusias su nerūdijančiomis.

Požeminių dujų saugyklų eksploatavimas, atsižvelgiant į išeikvotų angliavandenilių telkinių vietas, yra įmanomas dėl to, kad įpurškiant dujos iš norimo rezervuaro suleidžia naftos likučius. Be to, jis, kaip ir vanduo, turi suspaudžiamumą ir mobilumą, o tai palengvina rezervuaro įrengimo užduotį. Kartais nafta, veikiama dujų slėgio, nėra išstumiama į uolą, bet pakyla į viršų, o tai tampa papildomu pelno šaltiniu.

3 variantas - rezervuarai akmens druskos telkiniuose

Tokios talpyklos su dujomis padeda išlyginti kasdienį, savaitinį jų naudojimo netolygumus, taip pat dalyvauja lyginant sezoniškumą. Be to, saugojimas druskos formacijose sėkmingai susidoroja su svarbių vartotojų atsarginio šaltinio vaidmeniu.

Yra tik 2 populiarūs dujų laikymo po žeme būdai. Būtent pralaidiuose porėtuose sluoksniuose ir ertmėse, išplautose druskos nuosėdose. Pirmasis variantas naudojamas, kai reikia sukurti didelį saugyklą, antrasis - skirtas tik vietinėms problemoms spręsti

Nurodyti UGS įrenginiai sukuriami išplaunant dalį druskos nuosėdų, kad būtų sukurtas reikiamo dydžio ertmė. Kodėl iš pradžių gręžiami keli šuliniai, per kuriuos vanduo tiekiamas ilgą laiką.

Nors aprašyta procedūra yra ilga ir brangi, ji pati susimoka, nes įpurškiamos gamtinės dujos saugomos be nuostolių. Priežastis ta, kad druskos urvai yra nepralaidūs. Be to, jie turi poveikį savęs gydymas - tektoniniai ir kiti įtrūkimai greitai tampa druskos nuosėdomis.

Tokių požeminių dujų saugyklų išdėstymo pranašumas yra tas, kad reikiamas degalų kiekis parenkamas praktiškai neribojant greičio. Kuris yra daug kartų didesnis nei atliekant tas pačias operacijas kitų rūšių konteineriuose. Svarbus požeminių saugyklų, pastatytų druskos urvuose, pranašumas yra didelis dujų išmetimo procentas - viena didžiausių tarp visų jo rūšių.

Dujų kaupimo uola turėtų būti tokia, kaip parodyta nuotraukoje. Tai pralaidi ir turi pakankamai vietos, kad tilptų didelis kuro kiekis. Be to, rezervuaro struktūra turėtų leisti lengvai išstumti vandens ir alyvos likučius

Bet druskos formacijų urvų skaičius neviršija 2% viso saugyklų skaičiaus.

Šiam rodikliui įtakos turi keletas neigiamų taškų:

• Buvimas didžiuliu kiekiu druskos vandens išplovę urvus, kad sutaupytumėte dujų. Dėl to, jei netoliese nėra jūros ar bent druskos perdirbimo gamyklos, nėra kur dėti skysčio. Kokia yra nedidelio tokio tipo požeminių dujų saugyklų kiekio priežastis.
• Grynojo tūrio sumažinimas eksploatacijos metu. Šį reiškinį sukelia druskos išgarinimas vietose, kur didesnis slėgis, ir susikaupimas ten, kur mažesnis.
• Priemaišų atsiradimas dujose, kurie dažnai tampa skysčio likučiais, anksčiau naudotais urvui plauti.
• Nežymūs kiekiai, kuris neleidžia sudaryti pakankamų atsargų.

Todėl druskos saugyklos paprastai naudojamos tik ten, kur neįmanoma naudoti aukščiau išvardytų konteinerių.

4 variantas - UGS kasybos srityje

Jų apimtys yra nereikšmingos. Nepaisant to, švedai ir norvegai dalį savo strateginių dujų atsargų laiko tokio tipo rezervuaruose.

Kasyba PVC yra vienintelė dujų saugykla, kurią visiškai įrengė žmogus. Taigi vienoje iš minų sprogimai sukuria konteinerį, kuris vėliau apdengiamas plieno lakštais.

Taip atrodo druskos ertmės, naudojamos dujų laikymui. Jie yra hermetiški ir patikimi, tačiau turi ribotus matmenis, todėl tinka sukurti nedidelio tūrio požeminėms dujų saugykloms. Ir tik vietinėms problemoms spręsti. Pavyzdžiui, Rusijoje iš 27 šiuo metu naudojamų saugyklų tik 2 yra druska

Nors požeminių dujų saugyklų eksploatavimas apleistose kasyklose yra pelningas dėl didelio išgaunamų procentų ir greičio, jų skaičius artimiausiu metu reikšmingai nepadidės. Priežastis ta, kad aprašytas saugyklas sunku sukurti. Kadangi ne visada įmanoma pasiekti visišką sandarumą, dėl kurio patiriama didelių nuostolių.

Tai atsitinka dėl to, kad eksploatuodami miną jie bando ten įnešti maksimalų oro kiekį. Koks tikslas sukurti ventiliacijos sistemą, kurios paviršiaus masė būtų atotrūkis ir kurią įrengiant saugyklą ne visada įmanoma užplombuoti.

Todėl šiandien yra tik keletas sėkmingų pavyzdžių, kaip įgyvendinama idėja laikyti dujas apleistose kasyklose (Švedijoje, Norvegijoje, Vokietijoje).

Ar skliautai užplombuoti?

Kuro nutekėjimas yra įprasti procesai, kurių negalima išvengti. Kadangi priežasčių yra per daug.

Patogumui jie suskirstyti į 3 kategorijas:

• geologinis;
• technologinis;
• techninis.

Į grupę geologinis priežastys apima UGS padangų heterogeniškumą, tektoninių trūkumų buvimą, taip pat hidrodinamikos ir geochemijos ypatybes. Pvz., Dujos gali tiesiog migruoti per rezervuarą, ir specialistai tai niekaip nepadarys.

Technologinis priežastys yra susijusios su dažniausiomis, nes vertinant bet kokius faktus reguliariai pasitaiko klaidų. Pavyzdžiui, hidraulinių spąstų, dujų atsargų, vykstančių fizinių ir cheminių procesų efektyvumas.

Dažnai šulinių gręžimas naudojamas norint pasiekti norimas formacijas. Be to, jo technologija nesiskiria nuo panašių procedūrų bandant patekti į dujas, naftą

Techninės priežastys dažniausiai susijęs su naudojamų šulinių būkle, kurio pagalba įpurškiamos dujos.

UGS įrenginių kūrimo ypatybės

95% atvejų sukuriamos UGS priemonės dujų išspaudimas, akyto formavimo aliejaus likučiai. Taigi „rezervuarai“ yra sukurti „mėlynajam“ degalams laikyti.

O svarbiausia savybė yra tai, kad ateityje skysčių išspaudimui sunaudotas dujų tūris negali būti naudojamas tiekti vartotojams. Jos užduotis yra užkirsti kelią vandens, angliavandenilių liekanų grąžinimui į seną vietą. Priešingu atveju saugykla tiesiog nustoja egzistuoti.

Tai yra, minėtos dujos yra buferis. Paprastai tai atsitinka bent pusei viso į požeminę dujų saugyklą įkelto tūrio. Kai kuriais atvejais buferinių dujų yra 3 kartus daugiau nei tai, kas gali būti naudojama tiekimui vartotojams, kuri vadinama aktyvus.

Įdomu tai, kad negalima anksčiau apskaičiuoti buferinių dujų kiekio. T. y., Viskas patikrinama išimtinai eksperimentiniu metodu. Tai daugeliu atvejų trunka metus. Tačiau vis tiek, kai rezultatas nepatenkinamas, buferinės dujos gali būti visiškai išpumpuotos.

Sandėlio užpildymo užsakymas

Po to, kai geologai atliko bet kurio rezervuaro tyrimus ir nusprendė, kad tinkamoje vietoje galima sukurti dujų saugyklą, dujų gamintojai stato inžinerinį kompleksą.

Šiuolaikinės požeminės dujų saugyklos yra saugiausias būdas saugoti dujų atsargas.Tačiau dažni jos nutekėjimai yra didelė dujų įmonių ir aplinkosaugininkų problema, kurie tokius atvejus laiko svarbia aplinkos problema. Ir atsitinka taip, kaip parodyta nuotraukoje (iš tolo matosi gaisras vienoje iš Vengrijos požeminių saugyklų)

Tada pradedamas „mėlynojo“ kuro įpurškimas į artimiausią UGSF ateitį magistralinis vamzdynas. Jis patenka į valymo vietą, kur pašalinamos visos mechaninės priemaišos.

Į matavimo stotį tiekiamas švarus kuras. O po to - kompresorių parduotuvėje, kur atliekamas suspaudimas - tai yra paruošimo dujų siurbimui į saugyklą pavadinimas. Tai rodo dujų slėgio padidėjimą iki norimos vertės.

Tada jis gabenamas į dujų paskirstymo punktus. Kur visas srautas yra padalintas į keletą ir patenka į skirtingas gamybos linijas. Iš kur jis siunčiamas išilgai slenksčių į šulinius injekcijai.

Proceso metu ekspertai kontroliuoja daugybę parametrų, įskaitant dujų slėgį ir temperatūrą bei kiekvieno šulinio našumą.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Žemiau esantis vaizdo įrašas yra skirtas UGS įrenginių sukūrimo temai, kad būtų išlygintos netolygios degalų sąnaudos, kurias tieks „Power of Sibir“ dujotiekis.

Požeminės dujų saugyklos yra patikimiausias ir pelningiausias būdas išlyginti nevienodas dujų sąnaudas ir stabilų jų tiekimą per force majeure aplinkybes. Ir įdomiausia, kad reikia dėkoti ne žmogaus genijui, o gamtai, kuri apdairiai sukūrė tinkamus uolienų sluoksnius.

Ar jūs asmeniškai dalyvavote kuriant požemines dujų saugyklas ir norite papildyti aukščiau pateiktą medžiagą naudinga informacija? Ar pastebėjote faktų neatitikimą? Palikite savo komentarus ir komentarus - atsiliepimų blokas yra žemiau straipsnio.