Промышленные газовые хранилища
Саратовский
Государственный Университет им. Н.Г. Чернышевского
Реферат
по
Безопасности Жизнедеятельности
по теме :
«Подземные хранилища газа»
Выполнила
студентка
412 группы
механико-математического
факультета
Семенова
Мария Евгеньевна
Руководитель
Иванюков
М. И.
Саратов 2013
Введение
В современном мире не только добыча, но и
хранение газа является очень важным вопросом. Обычно люди мало задумываются о
том, каким способом и откуда в квартиры поступает газ, где находятся «запасы
газа на зиму», и как это все работает. В данной работе мы узнаем, что
представляют из себя промышленные газовые хранилища(ПГХ), какие существуют виды
ПГХ, и ознакомимся с основными характеристиками некоторых видов.
Большую часть газа потребляют города и
промышленные предприятия, удаленные от газовых месторождений, поэтому от мест
добычи газа до потребителей прокладывают газопроводы континентальных масштабов.
Добыча газа происходит постоянно, но медленными темпами. Таким образом,
добываемое количество газа не может удовлетворять запросам населения в летний и
зимний сезоны одинаково хорошо. Для этого и существуют ПГХ. Правильно
спроектированное газовое хранилище может свести к необходимому минимуму
стоимость транспортирования до центров потребления: благодаря хранилищам
магистральные газопроводы могут проектироваться на среднюю пропускную
способность, а не на максимальную нагрузку
Подземное хранение газа
Подземное хранение газа - технологический
процесс закачки, отбора и хранения газа в пластах-коллекторах и выработках-емкостях,
созданных в каменной соли и в других горных породах.
Подземное хранилище газа (ПХГ) - это комплекс
инженерно-технических сооружений в пластах-коллекторах геологических структур,
горных выработках, а также в выработках-емкостях, созданных в отложениях
каменных солей, предназначенных для закачки, хранения и последующего отбора
газа, который включает участок недр, ограниченный горным отводом, фонд скважин
различного назначения, системы сбора и подготовки газа, компрессорные цеха.
ПХГ сооружаются вблизи трассы магистральных
газопроводов и крупных газопотребляющих центров для возможности оперативного
покрытия пиковых расходов газа. Они создаются и используются с целью
компенсации неравномерности (сезонной, недельной, суточной) газопотребления, а
также для резервирования газа на случай аварий на газопроводах и для создания
стратегических запасов газа.
Всего в мире действует более 600 подземных хранилищ газа общей активной
емкостью порядка 340 млрд м3.
Наибольший объем резерва газа хранится в ПХГ,
созданных на базе истощенных газовых и газоконденсатных месторождений. Менее
емкими хранилищами являются соляные каверны, есть также единичные случаи
создания ПХГ в кавернах твердых пород.
По режиму работы ПХГ подразделяются на базисные
и пиковые.
Пиковое ПХГ предназначено для циклической
эксплуатации в пиковом технологическом режиме, который характеризуется
значительными приростами (пиками) свыше 10-15 % суточной производительности ПХГ
в течение нескольких суток при отборах и закачках газа относительно
среднемесячных значений производительности.
По назначению ПХГ подразделяются на базовые,
районные и локальные.
Базовое ПХГ характеризуется объемом активного
газа до нескольких десятков миллиардов кубических метров и производительностью
до нескольких сотен миллионов кубических метров в сутки, имеет региональное
значение и влияет на газотранспортную систему и газодобывающие предприятия.
Районное ПХГ характеризуется объемом активного газа до нескольких миллиардов
кубических метров и производительностью до нескольких десятков миллионов
кубических метров в сутки, имеет районное значение и влияет на группы
потребителей и участки газотранспортной системы (на газодобывающие предприятия
при их наличии).
Локальное ПХГ характеризуется объемом активного
газа до нескольких сотен миллионов кубических метров и производительностью до
нескольких миллионов кубических метров в сутки, имеет локальное значение и
область влияния, ограниченную отдельными потребителями. По типу различают
наземные и подземные газовые хранилища. К наземным относятся газгольдеры (для
хранения природного газа в газообразном виде) и изотермические резервуары (для
хранения сжиженного природного газа), к подземным - хранилища газа в пористых
структурах, в соляных кавернах и горных выработках.
По типу ПГХ подразделяются на ПГХ в
истощенных месторождениях
<#"649697.files/image001.jpg">
Рисунок 1 - Геологический разрез и
структурная карта по кровлеводонасыщенного пласта, в котором создается
подземное хранилище газа
При закачке
и отборе воздуха из скв. 1, 3 и 5 фиксируют изменения давления (уровня) в скв.
2, 4, 6 и 7 (см. рис.14.2). Если скв. 2, 4, 6, 7 не реагируют на изменение
давления в пласте II, покрышка ловушки считается
герметичной.
Для изучения путей движения газа в
пласте используют различные инертные газы, отличные от компонентов остаточного
пластового газа. В качестве инертных газообразных компонентов применяют азот,
гелий, аргон, криптон, пропилен, бутилен, и др. В некоторых случаях используют
радиоактивные газообразные индикаторы, например, криптон и
ксенон.
Хранение жидких и газообразных
продуктов в пустотах непроницаемых горных пород
ПХГ создают в отложениях каменной
соли (пласты, массивы, штоки), в непроницаемых или практически непроницаемых
горных породах, таких как гипс, ангидрит, гранит, глина и другие, в заброшенных
шахтах, карьерах или других горных выработках, в плотных горных породах
специальными методами (ядерные взрывы и др.). Хранимые продукты могут
находиться в газообразном (природный газ, этан, этилен и др.) или жидком
(пропан, бутаны, бензин, дизельное топливо и др.) состоянии.
Из ПХГ всех типов в непроницаемых
горных породах наиболее распространены хранилища в отложениях каменной соли.
Около 90 % всех хранимых продуктов размещены в таких хранилищах. Глубина
залегания каменной соли изменяется от нескольких метров до 2500 м.
Размыв емкостей каменной соли
осуществляется через буровые скважины пресной или слабо минерализованной водой.
Применяют два метода размыва.
Циркуляционный - путем закачки
пресной или слабо минерализованной воды и выдавливания на поверхность
насыщенного рассола (закачку и отбор проводят через одну, две или несколько
скважин)
Струйный (или орошение), когда
размыв проводят при помощи струи воды, направляемой на соляные отложения
(стенку камеры) в не заполненном жидкостью пространстве с подачей рассола на
поверхность погружными насосами или путем вытеснения его сжатым воздухом.
Технологическая схема и режим
эксплуатации ПХГ зависят от цели хранения: регулирование суточных, сезонных или
заводских колебаний потребления топлива, сырья или готовой продукции. Хранимый
продукт при его отборе вытесняют из емкости рассолом, газообразными агентами
или другими продуктами. Наиболее распространены технологические схемы
эксплуатации ПХГ с применением жидкого рабочего агента.
хранение газ
месторождение порода
Рисунок 2 - Схема эксплуатации
подземного хранилища сжиженных газов в отложениях каменной соли.
- подземная емкость;
2-железнодорожная эстакада; 3 - продуктовые насосы; 4 - установка осушки газа;
5 - компрессор; 6 - конденсатор; 7 - сборник конденсата; 8 - рассолохранилище;
9 - насосы для перекачки рассола.
I-
трубопровод жидкой фазы: II - трубопровод паровой фазы; III -
рассольный трубопровод
В данной работе мы рассмотрели
определения понятие ПГХ, познакомились с различными типами ПГХ. Некоторые из
них мы рассмотрели подробнее.
Подводя итог, можно сказать, что ПХГ
обеспечивают покрытие пиков потребления, сглаживание сезонной неравномерности,
уменьшают стоимость и 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. Наиболее распространенными
являются созданные в пористых пластах (истощенные месторождения и водоносные
структуры) из-за удобства и относительно небольшой стоимости использования.
Причем для водоносных структур очень важно доказать герметичность кровли
ловушки. Также вполне надежными для создания хранилищ являются шахты, где
завершена выработка полезных ископаемых (каменный голь и другие) и залежи
каменных солей.