Технологическая схема подземного хранилища газа должна позволять производить сбор, замер количества, распределение и обработку газа при отборе и закачке его в хранилище. Перед закачкой в хранилище газ подвергают компримированию до необходимого давления (12-15 МПа). Применяемые технологические схемы ПХГ отличаются в основном только способами очистки газа при закачке в пласт. Когда используют поршневые компрессорные агрегаты, при сжатии газ нагревается и загрязняется парами компрессорного масла. При попадании масла на забой скважины уменьшается сечение поровых каналов и снижается фазовая проницаемость для закачиваемого газа, что приводит к увеличению давления закачки и уменьшению расхода газа. Поэтому газ перед закачкой необходимо очищать от примесей компрессорного масла. При применении многоступенчатых центробежных компрессоров очистка газа от масла не требуется. Для уменьшения дополнительных температурных напряжений в металлической фонтанной арматуре, обсадной колонне и другом оборудовании скважины нагретый газ охлаждается.

В процессе хранения газ обогащается парами воды. При отборе его из хранилища с потоком газа выносятся твердые примеси (частицы глины, песка и др.). Поскольку газ должен поступать в газопровод очищенным, необходимо производить очистку и осушку газа.

Закачка газа. По газопроводу-отводу диаметром 500 мм под давлением 2,5-3,6 МПа газ, предварительно очищенный от взвешенных твердых частиц и капельной влаги, направляется на прием газомоторных компрессоров типа 10ГК, для компримирования в две ступени. Затем он поступает на установку очистки от компрессорного масла, где последовательно проходит через четыре ступени очистки: циклонные сепараторы (горячий газ); циклонные сепараторы (охлажденный газ); угольные адсорберы и керамические фильтры .

В сепараторах улавливаются крупные частицы масла (20- 30 мкм), а более мелкие - в угольных адсорберах. Сорбентом служит активированный уголь в форме цилиндриков диаметром 3-4 мм и высотой 8 мм. Насыщенный маслом сорбент регенерируют при помощи пара.

Пройдя эти аппараты, охлажденный и очищенный от масла газ поступает по газосборному коллектору наГРП, где его поток разделяется по скважинам и замеряется количество газа, закачиваемого в каждую скважину.

Отбор газа. При отборе газ из скважин поступает на ГРП по индивидуальным шлейфам. С газом, извлекаемым из хранилища, может выноситься песок даже при очень небольших депрессиях (0,03-0,04 МПа). Для предотвращения выноса песка из пласта в скважину забой ее оборудуют специальными фильтрами или призабойную зону укрепляют вяжущими веществами. Влага, улавливаемая на ГРП, автоматически сбрасывается в специальные замерные емкости. Далее по газосборному коллектору газ поступает на установку осушки, откуда при точке росы -2° попадает в магистральный газопровод. Для осушки газа используют диэтиленгликоль (ДЭГ), этиловый спирт или метанол (с целью предотвращения загрязнения окружающих подземных вод рекомендуется заменять этанолом). Блок осушки состоит из котельной, двух-трех контакторов, выпарной колонны, холодильников-испарителей и насосной.

Наличие паров масла в сжатом газе, необходимость охлаждения его требуют строительства сложных и дорогостоящих установок и оборудования на территории ПХГ. Для удешевления и упрощения технологии подготовки газа к закачке и обработки отбираемого из хранилища газа целесообразно применять многоступенчатые центробежные нагнетатели. В качестве привода для центробежных нагнетателей можно использовать авиационные двигатели АИ-20, НК-12МВ.

Для подачи газа потребителю компрессорная станция часто не нужна.

Заключение

Подземные газовые хранилища сооружаются двух типов: в пористых породах и в полостях горных пород. К первому типу относятся хранилища в истощённых нефтяных и газовых месторождениях, а также в водоносных пластах. В них природный газ обычно хранится в газообразном состоянии. Ко второму типу относятся хранилища, созданные в заброшенных шахтах, старых туннелях, в пещерах, а также в специальных горных выработках, которые сооружаются в плотных горных породах (известняках, гранитах, глинах, каменной соли и др.). В полостях горных пород газы хранятся преимущественно в сжиженном состоянии при температуре окружающей среды и при давлении порядка 0,8--1,0Мн/м2 (8--10кгс/см2)и более. Обычно это пропан, бутан и их смеси. С начала 60-х гг. применяется в промышленных масштабах подземное и наземное хранение природного газа в жидком состоянии при атмосферном давлении и низкой температуре (т. н. изотермические хранилища).

Принцип эксплуатации подземного хранилища сжиженного газа под давлением заключается в ограничении испарения (ив некоторых случаях его полном устранении) посредством предварительного промерзания окружаемого грунта. Благодаря этому температура сжиженного газа поддерживается на заданном уровне, определяемом максимальным давлением, которое желательно иметь в подземном хранилище.

Одним из перспективных видов подземных хранилищ сжиженного газа, являются шахтные, сооружаемые в горных выработках в виде вертикальных или горизонтальных одно - или многокамерных емкостей. Шахтные хранилища разделяются на два вида: с откачкой продуктов насосами (погружными или устанавливаемыми в подземных камерах) и с газлифтом, устраняющим установку оборудования в хранилище.

В работе рассмотрено определения понятие ПГХ, дано ознакомление с различными типами ПГХ. Некоторые из них, рассмотрены более подробно.

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 уголь и другие) и залежи каменных солей.

Эксплуатацию ПХГ производят в соответствии с настоящим стандартом, ПБ 08-83-95 [8], ПБ 08-621-03[9] .

На территории Российской Федерации расположены 25 объектов подземного хранения газа, из которых 8 сооружены в водоносных структурах и 17 - в истощенных месторождениях. 3 объекта - в стадии проектирования и 2 - в стадии строительства. Предлагаемые хранилища являются экологически чистым сооружениями, что связано с отсутствием таких технологических операций, как дегазация рассола и этана, а также работают по энергосберегающей технологии. Для строительства подземного хранилища необходимо провести комплексные геофизические исследования на предполагаемой площадке строительства, пробурить наклонную скважину, построить водорассольный комплекс, размыть два подземных резервуара общим объемом - 130 - 150 тыс. м3, обустроить участок для эксплуатации. Основным условием реализации предлагаемого замысла является привлечение инвестиций.

Литература

1. Дейк Л.П. Основы разработки нефтяных и газовых месторождений / Перевод с английского. - М.: ООО «Премиум Инжиниринг», 2009. - 570с.

2. Кесельман Г.С., Э.А. Махмудбеков Защита окружающей среды при добыче, транспорте и хранении нефти и газа. - М.: Недра, 1981. - 256 с.

3. Кесельман Г.С., Э.А. Махмудбеков Защита окружающей среды при добыче, транспорте и хранении нефти и газа. - М.: Недра, 1981. - 256 с.

4. Смехов Е.М., Киркинская В.Н. Карбонатные породы - коллекторы нефти и газа. - Л.: Недра, 1981. - 255с.

5. Габриэлянц Г.А. Геология нефтяных и газовых месторождений. - М.: Недра, 2003. - 285 с.

6. Еременко Н.А. Справочник по геологии нефти и газа. - М.: Недра, 2002. - 485 с.

7. Соколов В.Л., Фурсов А.Я. Поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений. - М.: Недра, 2000. - 296 с.

8. Справочник нефтепромысловой геологии/ Под ред. Н.Е. Быкова. - М.: Недра, 2001. - 525 с.

9. Спутник нефтегазопромыслового геолога: Справочник/ Под ред. И.П. Чаловского. - М.: Недра, 2000. - 376 с.

10. Кузьмин Ю.О. Современная геодинамика и оценка геодинамического риска при недропользовании. М.: АЭН, 1999. - 220 с.

11. Кузьмин Ю.О., Жуков В.С. Современная геодинамика и вариации физических свойств горных пород. М.: Изд-во МГГУ, 2004.- 262 с.

12. Кузьмин Ю.О., Никонов А.И. Эколого-геодинамическая опасность подземных хранилищгаза // Информационное обеспечение рационального природопользования. М., 2001. С.