Основные принципы подземного хранения газа в пористых нефтяных или водоносных пластах

С Количество нерастворителя, подаваемого на каждой ступени рассчитано исходя из площади прикрытия потолочины подземного резервуара при высоте слоя нерастворителя 5 см и потерь нерастворителя, обусловленных его выносом с рассолом по ТКП (технический кодекс предприятия) 127-2008:

- 0,4 кг на 1 м3 образующегося  рассола при противоточном режиме  работы технологической скважины;

- не менее 0,6 кг на 1 м3 образующегося  рассола при прямоточном режиме работы технологической скважины.

Контроль положения башмака внешней рабочей колонны на начало размыва производится геофизическим методом (гамма-гамма наротаж, нейтронный гамма каротаж в сочетании с термометрией).

Количество нерастворителя, необходимое для заполнения скважины, должно уточняться по результатам замеров уровня границы «рассол–нерастворитель» геофизическим методом.

Закачка нерастворителя производится в течение всего периода размыва с корректировкой расхода нерастворителя по данным контроля уровня «рассол–нерастворитель».

Контроль уровня границы «рассол–нерастворитель» производится 1 раз в смену по давлению нерастворителя на оголовке скважины.

Контроль уровня границы «рассол–нерастворитель» подбашмачным методом производится 1 раз в 7 суток.

Общая потребность в нерастворителе (дизельном топливе) для формирования резервуара составляет 1750 м3, эта потребность складывается из затрат на заполнение затрубного пространства скважины диаметром 219–324 (44,3 м3), заполнение нерастворителем пространства у потолочины подземного резервуара на девяти этапах растворения (151 м3) и удалении нерастворителя из подземного резервуара с выдаваемым строительным рассолом (не менее 1256 т).

 

7. Меры контроля и управления строительным процессом

 

Контроль и управление технологическим процессом сооружения подземных резервуаров в каменной соли осуществляется с целью обеспечения оптимальных условий ведения процесса. При этом предполагается получение подземных резервуаров, максимально приближенных по объему и форме к расчетным данным.

Обеспечение проектной формы и размеров создаваемых подземных выработок осуществляется, как было указано выше, путем использования жидкого нерастворителя и соответствующего разноса башмаков подвесных колонн труб.

Для обеспечения расчетных параметров, ведение процесса должно предусматриваться применение технических средств для контроля и регулирования расхода закачиваемого растворителя (воды), а также давлений в линиях растворителя (воды), рассола и нерастворителя.

Результаты замеров перечисленных параметров заносятся сменным оператором на каждой скважине через каждые 2 часа в сменный рапорт.

Контроль за увеличением объема подземной выработки осуществляется лабораторией по результатам каждой смены и фиксируется в журнале роста выработки по каждой скважине.

Контроль за движением нерастворителя и перемещением рабочих колонн на скважине осуществляет сменный мастер после каждой очередной закачки или отбора нерастворителя, а также после изменения положения подвесных труб с фиксированием данных.

Контроль объема подземной выработки производят по количеству извлеченной на поверхность каменной соли.

Контроль за формообразованием и ростом объема камеры производят с помощью звуколокационных съемок, частота проведения которых определяется условиями ведения процесса . При отсутствии каких либо осложнений на скважине.

В процессе создания подземных выработок в каменной соли необходимо контролировать: границу раздела нерастворитель – рассол; концентрацию получаемого рассола; объем, форму и геометрические размеры выработок; положение башмаков внешней и внутренней (центральной) подвесных колонн труб; расходные напорные и температурные параметры воды, рассола и нерастворителя.

Для получения подземных выработок требуемой формы технология их создания предусматривает применение жидкого нерастворителя. Контроль границы раздела нерастворитель – рассол осуществляется «подмашмачным» методом периодически через 7 суток отработки соляного массива. Суть метода состоит в закачки нерастворителя под башмак внешней подвесной колонны труб.

Положение башмака внешней подвесной колонной труб контролируется перед обработкой каждой ступени комплексом геофизических измерений скважин, включающим ГГК, НГК, термометрию, локатор муфт.

Измерения геометрических размеров подземной выработки на скважине в процессе ее создания осуществляется с помощью звуколокатора. Звуколокации проводятся по окончании отработки каждой ступени, а также при необходимости во время отработки отдельных ступеней.

В процессе создания подземной выработки по результатам измерений концентрации и количества отбираемого рассола на основе материального баланса определяется количество получаемой соли и объем выработки в реальном масштабе времени.

Для измерений расхода воды предусматриваются турбинные счетчики жидкости и ультразвуковые счетчики.

Для измерения концентрации рассола предусматривается солемер, а также стеклянные ареометры с диапазонами измерений 1000 – 1080, 1080 – 1160, 1160 – 1200 кг/м3. Измерения плотности рассола ареометрами производятся по ГОСТ 18481-81 при температуре 200С.

Для измерения температуры в интервале 0 – 500С могут быть использованы термопреобразователи с унифицированным токовым выходным сигналом, а для измерения давления - преобразователи избыточного давления.

Для управления и контроля за работой скважин должен быть предусмотрен операторный пункт, размещаемый в специально оборудованном помещении.

С целью принятия своевременных мер по предотвращению деформации земной поверхности в процессе создания подземных резервуаров следует осуществлять маркшейдерский контроль за репером, устанавливаемым на основных фланцах обсадных колонн труб.

В процессе создания подземных резервуаров необходимо осуществлять контроль за герметичностью и состоянием трубопроводных коммуникаций на территории объекта, особенно за состоянием рассолопровода для эвакуации рассола со строительной площадки.

Контроль за состоянием трубопроводных систем (особенно за рассолопроводами) следует осуществлять визуально в процессе их обходов по сменам.

Перед пуском процесса создания подземных резервуаров производится визуальный осмотр всех элементов технологического процесса. Насосы для подачи растворителя, рассола и нерастворителя после их залива проходят пробную обкатку в режиме работы на себя в соответствии с техническими условиями на их эксплуатацию.

Пуск и остановки технологического процесса, а также регулирование режимов ведения процесса осуществляются путем открытия или закрытия запорных устройств на линиях движения воды, рассола и нерастворителя.

После "зарядки" скважины нерастворителем перед началом ведения процесса запускают насос для подачи воды при закрытой задвижке на напорной линии, добиваются устойчивого режима его работы и затем постепенным открытием задвижки на напорной линии достигают циркуляции компонентов в системе. При этом все запорные устройства по линии подачи воды и в рассольной линии до пункта сброса рассола в рассолоотстойник должны быть открыты полностью. Пуск процесса осуществляют только на прямоточном режиме.

Остановку процесса в нормальных условиях осуществляют постепенным закрытием задвижки на напорной линии в насосной станции подачи растворителя, затем перекрывают задвижки на рассольной линии и в линии подачи растворителя насосной станции до оголовка скважины.

Перед остановкой скважина должна переключаться на прямоточный режим и работать на этом режиме не менее 15-20 минут для сталкивания в нижнюю часть выработки нерастворимой взвеси, могущей находиться в центральной колонне.

Продолжительность выхода системы на стабильный (установившийся) режим работы и создание подземных выработок в каменной соли через буровые скважины составляет до двух часов.

Закачку нерастворителя в соответствии с условиями ведения процесса производят без его остановки.

Остановка процесса в аварийной ситуации связана, прежде всего, с остановкой насосной для подачи, а затем и насосной для перекачки рассола и подачи нерастворителя (если ведется закачка нерастворителя).

В целом технологический процесс создания подземных резервуаров отличается простотой и надёжностью

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

ПХГ обеспечивают покрытие пиков потребления, сглаживание сезонной неравномерности, уменьшают стоимость транспортирования до центров потребления, и только в последнюю очередь создают резервы безопасности, на случай нарушения снабжения: «технические» резервы, используемые при авариях в системе газоснабжения и стратегические резервы, используемые при частичных нарушениях поставок по политическим или экономическим причинам.

По способам сооружения подземные хранилища бывают:

• образованные в подземных водонасыщенных пористых пластах, а также в выработанных нефтяных или газовых месторождениях;
• образованные в отложениях каменной соли методом размыва через буровые скважины;
• создаваемые в прочных и плотных горных породах шахтным способом или в горных выработках отработанных рудников;
• образованные подземными атомными взрывами;
• сооружаемые в вечномерзлых породах;
• подземные и заглубленные низкотемпературные хранилища с льдопородной оболочкой.

В природе нефтеносные и газовые пласты сложены из плотных горных пород по свойствам похожих не на песок, а, скорее, на строительный кирпич, а то и на точильный камень. То есть, состоят из твердых, более или менее сцементированных частиц, между которыми существуют связанные между собой пространства, что позволяет просачиваться воде и газу.

 

Список используемых источников

 

1. Ергин Д. Добыча. Всемирная история борьбы за нефть, деньги и власть. – М.: Изд-во «ДеНово», 2012
2. Игошин АЛ., К а заря и В.А., Адонц РМ„ Маркарян С.В., Саркисян Н.С. Опыт эксплуатации Ереванского ПХ // Газовая промышленность. - 2009. - № 9. - С. 48-49.
3. Сильвия Корно-Гандоль. Подземное хранение газа в странах мира // Газовая промышленность. Серия. Транспорт и подземное хранение газа. Отечественный и зарубежный опыт: Экспресс-информация. - М.: ИРЦ Газпром, 2011. - Вып. 3. - С. 18-23.
4. Синяков В.Н. и др. Геоэкологические проблемы разработки месторождений солей и создания подземных емкостей в соляных массивах// Поволжский экологический вестник. Волгоград: Комитет по печати, 2012. -Вып. 2. - С. 55-63..