Подземные хранилища газа

Целью данной работы является изучение подземных хранилищ газа.
Исходя из поставленной цели, необходимо решить следующие задачи:
1) изучить подземное хранение газа;
2) рассмотреть виды подземных хранилищ газа;
3) изучить создание и эксплуатацию подземных хранилищ газа.
В работе были использованы труды таких ученых как Адамович, Балакирева, Валитов, Ермолаев, Ергин, Михайловский, Раткин и другие.
...

Введение……………………………………………………………………
1 Подземное хранение газа……………………………………………….
2 Виды подземных хранилищ газа……………………..……………….
3 Создание и эксплуатация подземных хранилищ газа………………..
Заключение………………………………………………………………….
Список использованных источников…………………………………….

Магистральные газопроводы, по которым газ транспортируется от месторождений к местам потребления, работают с относительно постоянной производительностью. Тем не менее, потребление газа характеризуется в главной степени сезонной неравномерностью. Для снижения пиковых нагрузок, обеспечения гибкости и надежности поставок газа нужны специальные компенсаторы — газохранилища, которые способны накапливать избытки газа, хранить их и, в случае увеличения спроса, отдавать потребителям. Такими компенсаторами служат подземные хранилища газа (ПХГ), созданные в выработанных месторождениях углеводородов, водоносных пластах или соляных кавернах.

Природные газ и нефть всё равно откуда выкачивать, а закачивать газ обратно может оказаться себе дороже - если все поры в пласте заклеены остатками нефти. Приток воды и/или углеводородов при отборе (ну, это может быть и плюсом, если из скважины пойдёт халявная нефть). Обычное дело для бывших нефтяных месторождений - образование примеси сероводорода, ядовитого для человека и вызывающего разрушение железных конструкций. Часть газа растворяется в остатках нефти и становится неизвлекаемой, полностью потерянной.Использование и доля на рынке сбыта: Сглаживание сезонной неравномерности потребления, стратегические резервы. В мире таких ПХГ около 70 %.ПХГ в водоносных горизонтах:Приёмная среда для газа: То же, что в предыдущем случае, но без нефти и газа. Артезианские водоносные горизонты.Созданиехранилища: То же самое.Способ эксплуатации: То же самое.Преимущество: Значительная вместимость.Недостатки: Издержки и непредвиденные случаи эксплуатации. Всё приходится строить с нуля и есть риск, что геологи не заметили что-то такое, из-за чего станция окажется неработоспособной.Использование и доля на рынке: Сезонная неравномерность, стратегические резервы. В мире таких ПХГ около 25%.ПХГ в соляных полостях:Приёмная среда для газа: Соляные отложения (мощные пласты или купола), в которых сделаны полости промывкой водой через скважины.Создание хранилища: Бурение скважин, размывка подземных полостей потоком воды. Извлечение рассола вытеснением газом и откачкой.Способ эксплуатации: Сжатие и расширение газа в полости, или, реже, вытеснение газа рассолом.Преимущество: Высокий процент отбора (отношение расход/запасы), более высокая скорость отбора без ограничения по скорости.Недостатки: При строительстве необходимо где-то брать огромное количество пресной воды и куда-то девать такие же объёмы грязного рассола. Если рядом нет моря или сользавода, то возникают серьёзные проблемы. В результате, в мире не так уж много мест, где можно построить такое ПХГ. В ходе эксплуатации происходит уменьшение объема полости. Это особенность каменной соли: кристаллы испаряются там, где высокое давление и откладываются там, где давление ниже. В результате в пласте каменной соли зарастают тектонические трещины, что хорошо для строительства ПХГ. Но зарастает и ёмкость для газа… А ещё в газе появляются примеси жидкостей, которыми размывали пласт.Использование и доля на рынке сбыта: Неравномерность суточная, недельная или сезонная. Резервный источник газа для крупных стратегических потребителей. Мир: 2 %.Заброшенные шахты, галереи или горные выработки:Приёмная среда для газа: Пустоты (галереи, камеры), образованные разработкой месторожденийСоздание хранилища: После затопления шахты воды извлекают вытесняя газом или откачивая насосом. Пустот под землёй быть не должно: или вода, или полезный газ под давлением, в хранилище должно находиться именно то, что заказал технолог.Способ эксплуатации: Сжатие и расширение газа, или замещение газа водой.Преимущество: Высокий процент отбора (отношение расхода/активный объем). Как и в случае хранения газа в соляном пласте, газ из хранилища можно выпустить почти полностью.Недостатки: Трудно добиться герметичности ствола скважин. При строительстве и эксплуатации шахт стараются по максимуму обеспечить туда приток воздуха и при строительстве ПХГ всю вентиляцию нужно надёжно запечатать. К тому же, далеко не всякая шахта будет герметична чисто по геологическим причинам.Использование и доля на рынке сбыта: Неравномерность суточная или недельная. В мире всего 2-3 действующих хранилища этого типа. Шведы для этого даже специально вырубили в гранитной скале громадную пещеру и облицевали её изнутри сталью. Ну, для них это привычное дело. Они и норвежцы так же хранят свой стратегический запас нефти.1) Согласно главному предназначению ПХГ в губчатых слоях разделяются в:- базовые - с целью предоставления сезонной (ряд месяцев) неравномерности газопотребления, характеризующиеся сравнительно прочными системами в сезоне отбора газа;- предельные - с целью предоставления временной (ряд дней) неравномерности газопотребления, характеризующиеся внушительными преобразованиями дневной производительности в промежуток отбора;- газгольдерные - с целью предоставления временной (ряд дней) неравномерности газопотребления, характеризующиеся временными закачками газа в сезоне отбора;- хитрые - с целью создания долговременного резерва газа, применяемого в редких вариантах.2) Согласно предмету эксплуатации разделяются в ПХГ:- в водоносных слоях;- в бессильных газовых, газоконденсатных и штанговых месторождениях.3) Согласно числу предметов разделяются в ПХГ:- пластовые;- многопластовые.4) Согласно типу многопластовой энергии разделяются в ПХГ:- с газовым порядком (непрерывный газонасыщенный внутрипоровый размер);- с водонапорным порядком (непостоянный газонасыщенный внутрипоровый размер).5) Согласно методам постройки находящийся под землей хранилища случаются:- интеллектуальные в находящийся под землей водонасыщенных губчатых слоях, а кроме того в произведенных штанговыхлибо газовых месторождениях;- интеллектуальные в отложениях неподвижной соли способом размыва посредством бурильные скважины;- формируемые в крепких и крепких высоких породах шахтовым методом либо в высоких выработках проработанных копей;- интеллектуальные находящийся под землей ядерными разрывами;- сооружаемые в вечномерзлых породах;- находящийся под землей и углубленные низкотемпературные хранилища с льдопородной слоем.Два минувших типа с целью сохранения газа малопригодны согласно большенству обстоятельствам. Черное золото и нефтепродукты таким образом еще сохранять можн, а с целью сохранения газа они очень небольшие.Распространение приобрели последующие виды ПХГ:1) Истощенные месторождения углеводородов:Приёмная сфера с целью газа: геологические формации, уложенные губчатыми и проницаемыми высокими породами, если-в таком случае яркими углеводородами и/или водою (произведенные месторождения).Создание хранилища: сокращение и выталкивание газом жидкостей, поначалу пребывавших в пласте (пропитывавших высокие породы).Способ эксплуатации: сокращение и увеличение газа в комбинации с результатом сжимаемости и физической активностивода (и нефти, в случае если возлюбленная далее еще имеется). Голубое топливо, накачиваемый в помещение, собственнымнажимом выгоняет смесь с слоя. И, напротив, присутствие расходовании газа смесь около нажимом пластов породы вновьнаполняет высвободившись периода.Преимущество: Существенная вместительность. Экономность финансовложений в рекогносцировку, пробуривание скважин и в построение инфраструктуры (газосборные узы и т.д.). В случае если в пласте еще имеется черное золото, увеличениедавления может помочь получить ее с того места досыха.Недостатки: Трудности с герметичность давних скважин, в особенности в прежних штанговых месторождениях. Зачастуюнеособенные свойства высоких пород слоя-накопителя: ячеистость и пропускаемость высокой породы имеют все шансыявляться малы с целью коммерчески доходной деятельность. Естественные голубое топливо и черное золото всё точно такжеиз каких мест вливать, а вкачивать голубое топливо назад способен быть для себя подороже - в случае если все без исключения периода в пласте залеплены фрагментами нефти. Поступление вода и/или углеводородов присутствие отборе (допустим, данное способен являться и плюсом, в случае если с скважины сходит случайная черное золото). Простое проблемас целью прежних штанговых месторождений - обучение примеси сероводорода, токсичного с целью лица и зарождающегораспад металлических систем. Доля газа расходится в остатках нефти и делается неизвлекаемой, целиком утерянной.Использование и часть в торге реализована: Смягчение сезонной неравномерности пользования, хитрые запасы. В обществеподобных ПХГ приблизительно СЕМЬДЕСЯТ %.2) ПХГ в водоносных интересах:Приёмная сфера с целью газа: В таком случае ведь, то что в прошлом случае, однако в отсутствии нефти и газа. Артезианские водоносные кругозоры.Создание хранилища: В таком случае ведь наиболее.Способ эксплуатации: В таком случае ведь наиболее.Преимущество: Существенная вместительность.Недостатки: Расходы и внезапные эпизоды эксплуатации. Всё требуется создавать с нулевой отметки и имеется угроза, то чтогеологи никак не увидели то что-в таком случае подобное, с-из-за чего же база очутится невыносливой.Использование и часть в торге: Сезонная неровность, хитрые запасы. В обществе подобных ПХГ приблизительно 25%.3) ПХГ в соляных полостях:Приёмная сфера с целью газа: Соляные отложения (сильные пласты либо купола), в каковых выполнены полости промывкой водою посредством скважины.Создание хранилища: Пробуривание скважин, литография находящийся под землей полостей градом вода. Получениерассола вытеснением газом и откачкой.Способ эксплуатации: Сокращение и увеличение газа в полости, либо, пореже, выталкивание газа рассолом.Преимущество: Большой доля отбора (подход расход/запасы), наиболее значительная темп отбора в отсутствиилимитирования согласно быстроты.Недостатки: Присутствие постройке следует в каком месте-в таком случае взять колоссальное число неинтересной вода и куда-либо-в таком случае деть подобные ведь объёмы нечистого рассола. В случае если вблизи не имеется моря-океана либосользавода, в таком случае появляются основательные трудности. В следствии, в обществе никак не таким образом ужебольшое количество зон, в каком месте возможно создать подобное ПХГ.3 Создание и эксплуатация подземных хранилищ газаЗнаменит метод формирования и эксплуатации находящийся под землей хранилища естественного газа в губчатых и проницаемых коллекторах высоких строений, интенсивных водою, бессильных газовых и газоконденсатных месторождениях, содержащий пробуривание либо применение существующих рабочих скважин, повторяющийся закачку и подбор газа с ПХГ с воспитанием буферного и интенсивного размеров его сохранения.Одним с недочетов знаменитого метода считается в таком случае, то что с целью формирования ПХГ применяетсяестественный голубое топливо с месторождений, пребывающих, равно как принцип, в существенных расстояниях сгеологического предмета, подобранного с целью ПХГ. В в таком случае ведь период существуют ареалы, в каковых помимогеологических предметов, пребывающих в относительно не очень больших безднах (к примеру, водоносные пласты с шинойлибо произведенные нефтегазовые месторождения), существуют в крупных безднах водоносные пласты с ненормальнозначительными пластовыми давлениями (АВПД) с внушительными резервами разжиженного и диспергированного газа.Технической проблемой предлагаемого изобретения считается применение с целью формирования ПХГ естественногодиспергированного и (либо) разжиженного газа в глубоких водоносных слоях.Сущность изобретения состоит в последующем.Подземные хранилища естественного газа (ПХГ) формируют в произведенных газовых либо штанговых месторождениях либов геологических текстурах, коллектора каковых переполнены водою.Последующая использование ПХГ состоит в повторяющейся закачке естественного газа в коллектора геологической текстурыпосредством сооружаемые рабочие скважины с достижением величины пластового давления, никак не наиболеенаибольшего возможного давления, подходящего с многочисленных геологических условий (непроницаемость шиныгеологической текстуры, углубленность текстуры, динамичность находящегося вокруг водоносного водоема и др.) и отборе естественного газа с ПХГ покупателю согласно грани потребности. Максимальные пластовые давления в ПХГ имеют все шансы, равно как принцип, быть выше относительно гидростатические никак не наиболее нежели в 1,5 один раз. Присутствие применении обрисовываемого изобретения предполагаетсяприменять в свойстве ключа естественного газа размешанный и (либо) измельченный голубое топливо в здесь, пребывающейв этом ведь районе, то что и геологическая состав, подготовленная с целью формирования ПХГ, только лишь в крупныхбезднах. Зачастую подобные водоносные геологические текстуры с разжиженным газом обладают ненормально большиепластовые давления (АВПД). Поэтому присутствие постройке скважин в данные водоносные текстуры и подсоединении их к скважинам, лаженным внаружный радиогеологический предмет с целью ПХГ, пластовая водичка с растопленным газом станет перетекать с 1-гопредмета в иной из-за результат разницы пластовых давлений. В верхнем предмете из-за результат наиболее невысокихпластовых давлений замешенный и (либо) измельченный голубое топливо станет отличаться с вода, а из-за результатразницы плотностей фаз станет осуществляться их разделение. Присутствие данном размеры перепускаемой вода с разжиженным и (либо) диспергированным газом в формируемое ПХГ регулируют подобным способом, для того чтобыопорожняемый голубое топливо никак не вышел из-за пределы его геологической текстуры. По грани создания в верхней доли данной геологической текстуры необходимого размера газа возможно перейти к эксплуатации ПХГ, т.е. к поставкам естественного газа покупателю. Согласно грани уменьшения пластового давления из-зарезультат отбора газа его размеры имеют все шансы являться реконструированы из-за результат дальнейшего перепуска вода с газом с нательного геологического предмета в наружный. В верхнемеловых отложениях Тамани водоносные кругозоры определены практически в 2000-метровой потолще в безднах с3285 вплоть до 5215 м. Коллекторы трещинно-порово-пещеристого вида, приноровлены, в главном, к верхнетурон-коньячок-сантонским отложениям. Их уместительный-фильтрационные качества объединены с формированием второстепенных времени каверн, а кроме того с участками трещиноватости. Вода характеризуются невысокой минерализацией (7-8 г/дм3), бессульфатностью, значительным вхождением карбонатов и гидрокарбонатов натрия. Газовые условия верхнемеловых водчик Тамани меняются с 9 вплоть до 67 м3/м3, то что показывает в в таком случае, то что в водах наравне с разжиженныминаходятся и диспергированные ветры. Присутствие дебитах с ЧЕТИРЕСТА вплоть до 2000 м3/сут. высокотермальных (120-130°С) содовых водчик допустимо приобретение в любом с проверенных промежутков с 8 вплоть до 23 тыс.м3 газа в день. В составе растопленных газов доминируют газ (ШЕСТЬДЕСЯТ ЧЕТЫРЕ-89%) и диоксид углерода (31-9%). Пластовые давления превосходят относительно гидростатическое в 1,6Известен способ создания и эксплуатации подземного хранилища природного газа в пористых и проницаемых коллекторах горных структур, насыщенных водой, истощенных газовых и газоконденсатных месторождениях, включающий бурение или использование имеющихся эксплуатационных скважин, циклическую закачку и отбор газа из ПХГ с образованием буферного и активного объемов его хранения.Одним из недостатков известного способа является то, что для создания ПХГ используется природный газ из месторождений, находящихся, как правило, на значительных расстояниях от геологического объекта, выбранного для ПХГ. В то же время имеются регионы, в которых кроме геологических объектов, находящихся на сравнительно небольших глубинах (например, водоносные пласты с покрышкой или выработанные нефтегазовые месторождения), имеются на больших глубинах водоносные пласты с аномально высокими пластовыми давлениями (АВПД) со значительными запасами растворенного и диспергированного газа.Технической задачей предлагаемого изобретения является использование для создания ПХГ природного диспергированного и (или) растворенного газа в глубинных водоносных пластах.Сущность изобретения заключается в следующем.Подземные хранилища природного газа (ПХГ) создают в выработанных газовых или нефтяных месторождениях или в геологических структурах, коллектора которых заполнены водой.Последующая эксплуатация ПХГ заключается в циклической закачке природного газа в коллектора геологической структуры через сооружаемые эксплуатационные скважины с достижением величины пластового давления, не более максимального допустимого давления, зависящего от многих геологических факторов (герметичность покрышки геологической структуры, глубина структуры, активность окружающего водоносного бассейна и др.) и отборе природного газа из ПХГ потребителю по мере необходимости. Максимальные пластовые давления в ПХГ могут, как правило, превышать условно гидростатические не более чем в 1,5 раза. При использовании описываемого изобретения предлагается использовать в качестве источника природного газа растворенный и (или) диспергированный газ в воде, находящейся в том же регионе, что и геологическая структура, предназначенная для создания ПХГ, только на больших глубинах. Часто такие водоносные геологические структуры с растворенным газом имеют аномально высокие пластовые давления (АВПД). Поэтому при сооружении скважин на эти водоносные структуры и подключении их к скважинам, сооруженным на верхний геологический объект для ПХГ, пластовая вода с растворенным газом будет перетекать из одного объекта в другой за счет разности пластовых давлений. В верхнем объекте за счет более низких пластовых давлений растворенный и (или) диспергированный газ будет выделяться из воды, а за счет разности плотностей фаз будет происходить их расслоение. При этом объемы перепускаемой воды с растворенным и (или) диспергированным газом в создаваемое ПХГ регулируют таким образом, чтобы высвобождаемый газ не выходил за границы его геологической структуры. По мере образования в верхней части этой геологической структуры достаточного объема газа можно приступить к эксплуатации ПХГ, т.е. к поставкам природного газа потребителю. По мере снижения пластового давления за счет отбора газа его объемы могут быть восстановлены за счет последующего перепуска воды с газом из нижнего геологического объекта в верхний. В верхнемеловых отложениях Тамани водоносные горизонты установлены почти в 2000-метровой толще на глубинах от 3285 до 5215 м. Коллекторы трещинно-порово-кавернозного типа, приурочены, в основном, к верхнетурон-коньяк-сантонским отложениям. Их емкостно-фильтрационные свойства связаны с развитием вторичных пор и каверн, а также с зонами трещиноватости. Воды характеризуются низкой минерализацией (7-8 г/дм3), бессульфатностью, высоким содержанием карбонатов и гидрокарбонатов натрия. Газовые факторы верхнемеловых вод Тамани изменяются от 9 до 67 м3/м3, что указывает на то, что в водах наряду с растворенными содержатся и диспергированные газы. При дебитах от 400 до 2000 м3/сут. высокотермальных (120-130°С) содовых вод возможно получение в каждом из испытанных интервалов от 8 до 23 тыс.м3 газа в сутки. В составе растворенных газов преобладают метан (64-89%) и двуокись углерода (31-9%). Пластовые давления превышают условно гидростатическое в 1,6÷2,0 раза.В верхней части геологического разреза в миоценовых отложениях региона на глубинах от глубин 200 до 400-500 м развиты антиклинальные структуры. Их размеры около 3×0,5-0,7 км с амплитудами до 90-140 м. Породы-коллекторы приурочены, преимущественно, к отложениям чокракского, караганского и сарматского ярусов, они представлены карбонатными и карбонатно-терригенными разностями и относятся к порово-трещинному, порово-кавернозно-трещинному, кавернозно-трещинному типам толщиной 40-70 м, пластовые давления не превышают условно гидростатических.