Газовые хранилища как устроены подземные

Как устроены подземные газовые хранилища: обзор вариантов хранения газа

Казалось бы, знания о том, как устроены подземные газовые хранилища прикладного значения для рядового пользователя не имеют. Но человечество слишком зависимо от «голубого» топлива и так хочется быть уверенным, что перебоев с его поставками никогда не будет. Ведь верно?

И каждого соотечественника может успокоить информация о газовых хранилищах, расположенных под землей (ПХГ) — пока они полны проблем с газоснабжением не будет. Подробнее об устройстве хранилищ и особенностях хранения читайте в нашей статье.

Содержание статьи:

• Устройство подземных газовых хранилищ
• Обзор емкостей для хранения газа
  • Вариант #1 — хранилища в водонасыщенных пластах
  • Вариант #2 — емкости после выработки углеводородов
  • Вариант #3 — резервуары в отложениях каменной соли
  • Вариант #4 — ПХГ в горных выработках
• Герметичны ли хранилища?
• Особенности создания ПХГ
• Порядок заполнения хранилища
• Выводы и полезное видео по теме

Устройство подземных газовых хранилищ

Если для хранения газа для бытовых нужд владельцы частных домов используют , то в масштабах государства речь идет совсем о других вариантах хранения. Так, официально подземные хранилища газа — это комплексы инженерно-технических сооружений, которые служат для закачки, хранения и отбора «голубого» топлива. Состоят они из наземных и подземных компонентов.

К наземным относятся:

• газораспределительный пункт, который служит для распределения газового потока на несколько технологических;
• компрессорный цех, где происходит подготовка топлива (повышением давления) к закачке в скважины;
• установки для очистки газа.

Подземными компонентами ПХГ являются: скважины, выработки, емкости. И последний пункт (емкости) является наиболее интересным — от того, где хранится «голубое» топливо зависит как устроено само газовое хранилище.

Современные подземные газовые хранилища внешне схожи с крупными заводами. Так как для обеспечения закачки/отбора топлива необходимо использовать мощное компрессорное, очистительное и другое оборудование. Которое обслуживают сотни, а то и тысячи специалистов

Обзор емкостей для хранения газа

При одинаковом весе газ занимает гораздо большие площади, чем какие-либо твердые тела. А поскольку он используется в огромных количествах, то для его хранения нужны такие же емкости.

Причем от хранения газа в сделанных человеком наземных резервуарах специалисты отказались еще век назад.

Причина в том, что для этого понадобилось бы:

• занять огромные площади планеты комплексами для хранения «голубого» топлива низкого давления;
• использовать дорогостоящие и взрывоопасные газгольдеры высокого давления.

В результате, чтобы нивелировать перечисленные выше негативные моменты, выбор был сделан в пользу подземных хранилищ, а таковыми считаются емкости, находящиеся на значительной глубине. Которая, в большинстве случаев, составляет от 300 до 1000 метров. И хранить там топливо можно в резервуарах, созданных природой.

Всего инженеры научились успешно использовать 7 видов природных резервуаров для хранения газа:

• образовавшиеся в водонасыщенных пористых пластах;
• сохранившиеся после выработки углеводов, а именно того же газа, нефти;
• образованные в отложениях каменной соли;
• созданные в горных выработках рудников;
• созданные в прочных вечномерзлых породах;
• с низкотемпературной льдопородной оболочкой;
• образовавшиеся после подземных атомных взрывов.

Хотя вариантов много, но практичностью отличаются только 4 первых способа хранения газа. Остальные варианты резервуаров подходят лишь теоретически.

Северо-Ставропольское ПХГ самое крупное в мире и запас хранимого там газа способен удовлетворить годовую потребность в топливе такой крупной страны, как Франция. Так как площадь хранилища составляет целых 680 км²

Причина непрактичности оставшихся трех вариантов в следующем:

• В мерзлых породах газ хранить можно, подтверждением этого являются несколько действующих хранилищ в северных районах планеты. Но их объемы крайне незначительные, поэтому какого-либо промышленного значения на сегодня не имеют.
• Емкости, образованные подземными ядерными взрывами, вполне пригодны для хранения существенных запасов газа, что уже доказано экспериментально. Но суть в том, что мощное оружие испытывали подальше от мест проживания людей. Поэтому там обычно нет потребителей, инженерных коммуникаций.

В результате указанные разновидности емкостей просто непригодны для использования.

Хотя ПХГ именуются хранилищами, но на самом деле сбережение газа является не первоочередной их задачей. Так как находящееся в них по большей части используется для сглаживания неравномерностейи потребления. Которое бывает суточным, недельным, сезонным. Только в последнюю очередь ПХГ создаются для нивелирования последствий форс-мажорных обстоятельств.

Далее рассмотрим детальнее каждый из вариантов хранения газа под землей.

Вариант #1 — хранилища в водонасыщенных пластах

Хранилища в водонасыщенных пластах предназначены для нивелирования последствий сезонной неравномерности при использовании газа. А также для создания стратегических резервов.

Важная особенность устройства подобных хранилищ заключается в минимальном участии человека — чаще всего на этапе создания скважин, необходимых для закачивания газа.

На карте России видно, что ПХГ расположены рядом с магистральными газопроводами и крупными населенными пунктами. И это неслучайно, так как хранилища и предназначены обеспечивать стабильность потреблению газа для чего они и должны быть в непосредственной близости от крупных объектов

Указанные емкости ищут в артезианских пластах. Хранилища газа создают там, где структура породы проницаемая, пористая. Остатки жидкости удаляют газом, который сжимает ее, а затем выдавливает.

Сами, так называемые, емкости для хранения топлива таковыми на деле и не являются. Точнее их вообще нет — в качестве места для хранения используют пустоты в пористых пластах. И вся процедура создания газового хранилища состоит в вытеснении части воды на периферию. Делают это с целью создания пространства для «голубого» топлива.

Выполнить описанную выше процедуру получится только, если этому способствуют ряд факторов:

• Пористый проницаемый пласт покрыт куполом (покрышкой) из газонепроницаемых пород, которыми обычно являются прессованные глины.
• Водоносный слой распространяется от границ хранилища на десятки километров. А еще лучше, если он имеет выход на поверхность. Все перечисленное дает возможность газу успешно выдавливать находящуюся в пласте воду.
• Протяженность купола достаточная, чтобы обеспечить возможность хранить значительные объемы газа.
• Пористость и проницаемость породы обеспечивает приемлемую вместительность газа и способность отдавать его при разработке.

Если хотя бы одно из условий не соблюдается, то создать подземное хранилище будет невозможно.

Принцип работы современных подземных хранилищ прост. Рассмотреть особенности можно на примере крупных ПХГ использующихся для сглаживания сезонных неравномерностей.

Так, обычно в теплое время года в них закачивают нужное количество газа. Который начинают отбирать только с наступлением отопительного сезона. Причем в магистральную трубу направляется не какое-то огромное количество газа, а среднестатистическое, известное по опыту эксплуатации в прошлые зимы.

А, если вдруг температура резко снизится и суточное потребление станет на порядок выше, то крупный ПХГ все равно не будет увеличивать объемы отбора. А нехватку покроют небольшие хранилища, предназначенные для сглаживания суточного, недельного потребления. Причина в том, что из них проще и быстрей произвести отбор.

Оптимальными считаются емкости площадью от нескольких квадратных километров. С разницей высот дна и верхушки купола в пределах 10-15 метров

Преимуществом ПХГ в водонасыщенных пластах является существенная вместительность. А недостатком считается то, что геологи при изучении особенностей водоносного горизонта могут не выявить и не учесть какого-то важного фактора. В результате чего хранилище окажется непригодным для использования.

А самое плохое в том, что это нередко выявляется после огромных капиталовложений на постройку наземной и подземной инфраструктуры. Достаточно часто встречаются и менее значительные неприятности от чего эксплуатация ПХГ в водононасыщенных породах сопровождается значительными незапланированными издержками.

Вариант #2 — емкости после выработки углеводородов

Инженерные комплексы, которые относятся к этому виду, служат для сглаживания сезонных колебаний потребления «голубого» топлива. А также для создания стратегических запасов.

Подземные хранилища являются востребованными из-за того, что их создание и эксплуатация наиболее выгодны экономически. А огромные наземные газгольдеры (изображены на фото) используются, если нет возможности использовать магистральные газопроводы с ПХГ. Кроме того, в емкостях, изображенных на фото, обычно хранят исключительно сжиженный газ

Устройство хранилищ этого вида такое же, как и в случае с аналогами, созданными в водонасыщенных пластах. То есть топливо хранится в пустотах пористых пород.

ПХГ, созданных в горных породах, где когда-то находились углеводороды, в мире больше всего. Так, их количество достигает значительных 70%, причиной этому ряд преимуществ.

К которым относятся: существенная вместительность и экономия на капиталовложениях в разведку, создании инфраструктуры или хотя бы ее части, бурении — на месте создания таких ПХГ уже проводилась добыча нефти, газа.

Следует понимать то, что прикопанные газгольдеры подземными хранилищами не являются. Так как они предназначены для решения совсем других задач. И под землей они оказываются только для того, чтобы сделать испарение сжиженного газа более эффективным в сильные морозы. Причем без каких-либо затрат. А также условно подземное размещение газгольдеров позволяет экономить полезное пространство, где нибудь на приусадебном участке

Но идеальными емкости, сохранившиеся после выработки углеводородов назвать нельзя.

Они имеют немало недостатков:

• проблемы с герметичностью старых скважин — особенно это касается бывших месторождений нефти;
• недостаточная пористость, проницаемость пород;
• смешивание газа с остатками нефти — что иногда приводит к существенным убыткам, так как полученную смесь использовать уже не получится.

А также нередко на нефтяных месторождениях у газа возникает опасная примесь в виде сероводорода. Который вреден для здоровья людей, а еще разрушает всевозможные конструкции из стали, причем даже относящиеся к нержавеющим.

Эксплуатация ПХГ, основанных на местах истощенных залежей углеводородов, возможна в виду того, что газ при закачивании вытесняет остатки нефти из нужного пласта. К тому же она, как и вода, обладает эффектом сжимаемости и подвижности, что облегчает задачу по обустройству емкости. Иногда нефть под давлением газа выдавливается не в породу, а подымается на верх, что становится дополнительным источником прибыли.

Вариант #3 — резервуары в отложениях каменной соли

Такие емкости с газом служат для сглаживания суточной, недельной неравномерности его использования, а также принимают участие в нивелировании сезонной. Кроме того, хранилища в соляных пластах успешно справляются с ролью резервного источника для важных потребителей.

Существует только 2 востребованных способа хранения газа под землей. А именно в проницаемых пористых пластах и кавернах, вымытых в залежах соли. Первый вариант используется, когда нужно создать крупное хранилище, второй — только для решения локальных задач

Создаются указанные ПХГ методом вымывки части отложений соли с целью создания полости необходимого размера. Для чего изначально бурят несколько скважин, через которые продолжительный промежуток времени подается вода.

Хотя описанная процедура длительная и затратная, но она окупает себя, так как хранение закачанного природного газа происходит без потерь. Причина в том, что соляные пещеры отличаются герметичностью. Кроме того, они обладают эффектом самозаживления — тектонические и другие трещины достаточно быстро зарастают соляными отложениями.

Преимущество устройства таких подземных хранилищ газа в том, что отбор нужного объема топлива происходит практически без ограничений по скорости. Которая в разы выше, чем при выполнении таких же операций в емкостях других видов. А также важным достоинством ПХГ, обстроенных в соляных пещерах, является высокий процент отбора газа — один из самых высоких среди всех его видов.

Порода для хранения газа должна быть такой, как показано на фото. То есть проницаемой и иметь достаточно места для размещения большого объема топлива. Кроме того, структура пласта должна позволять легко вытеснять воду и остатки нефти

Но количество кавернов в соляных пластах не превышает 2% от общего числа хранилищ.

На такой показатель влияют ряд негативных моментов:

• Наличие огромного количества соленной воды после вымывания пещер для сбережения газа. В результате, если рядом нет моря или хотя-бы перерабатывающих соль заводов, девать жидкость некуда. Что является основной причиной малого количества подобного рода ПХГ.
• Уменьшение полезного объема во время эксплуатации. К такому явлению приводит испарение соли в местах с более высоким давлением и накапливание там, где оно ниже.
• Появление в газе примесей, которыми часто становятся остатки жидкости, ранее использованной для вымывания пещеры.
• Незначительные объемы, что не позволяет создавать запасы в достаточных количествах.

В результате соляные хранилища обычно используют только там, где нет возможности применять перечисленные выше виды емкостей.

Вариант #4 — ПХГ в горных выработках

Их объемы незначительные. Тем не менее шведы с норвежцами хранят часть своих стратегических запасов газа в емкостях именно такого вида.

ПВХ в горных выработках — единственное газовое хранилище, полностью обустроенное человеком. Так, в одной из шахт взрывами создают емкость, которую далее обшивают стальными листами.

Так выглядят соляные каверны, используемые для хранения газа. Они герметичные и надежные, но имеют ограниченные размеры, поэтому пригодны для создания ПХГ незначительного объема. Причем исключительно для решения локальных задач. К примеру, в России из 27 использующихся на сегодня хранилищ лишь 2 является соляными

Хотя ПХГ в заброшенных шахтах эксплуатировать выгодно, из-за высокого процента и скорости отбора, но в ближайшем будущем их количество значительно не увеличится. Причина в том, что описанные хранилища сложно строить. Так как не всегда получается добиться полной герметичности, что приводит к значительным убыткам.

Так случается из-за того, что при эксплуатации шахты туда стараются подвести максимальное количество воздуха. Для чего создается система вентиляции с массой выходов на поверхность, которые при обустройстве хранилища не всегда получается запечатать.

В результате, на сегодня, есть всего несколько успешных примеров реализации идеи хранения газа в заброшенных шахтах (на территории Швеции, Норвегии, Германии).

Герметичны ли хранилища?

Утечки топлива являются частыми процессами, избежать которых невозможно. Так как причин слишком много.

Для удобства их делят на 3 категории:

• геологические;
• технологические;
• технические.

К группе геологических причин относят неоднородность покрышек ПХГ, наличие тектонических разломов, а также особенности гидродинамики и геохимии. К примеру, газ может просто мигрировать по пласту, и специалисты на это никак не повлияют.

Технологические причины относятся к наиболее частым так, как регулярно случаются ошибки при оценке каких-либо фактов. К примеру, эффективности гидроловушек, запасов газа, происходящих физико-химических процессов.

Нередко, чтобы добраться до нужных пластов применяется бурение скважин. Причем его технология ничем не отличается от аналогичных процедур при попытке добраться к залежам газа, нефти

Технические причины чаще всего связаны с состоянием используемых скважин, с помощью которых осуществляется закачка газа.

Особенности создания ПХГ

В 95% случаев ПХГ создаются выдавливанием газом воды, остатков нефти из пористых пластов. Таким образом создаются «емкости» для хранения «голубого» топлива.

А самой главной особенностью является то, что применявшийся для выдавливания жидкостей объем газа в дальнейшем не может быть использован для поставки потребителям. Его задача заключается в том, чтобы не допустить возвращения воды, остатков углеводородов на старое место. В противном случае хранилище просто перестанет существовать.

То есть указанный газ является буферным. Его, как правило, бывает не меньше половины от всего объема, закачанного в ПХГ. А в отдельных случаях буферного газа в 3 раза больше, чем того, что можно использовать для поставки потребителям, который называется активным.

Интересно, что количество буферного газа предварительно исчислить невозможно. То есть все проверяется исключительно экспериментальным способом. На что во многих случаях тратятся годы. Но все же, когда полученный результат неудовлетворительный, то буферный газ можно выкачать в полном объеме.

Порядок заполнения хранилища

После того, как геологи выполнили исследования какого-либо пласта и приняли решение о том, что в нужном месте можно создать газовое хранилище, газодобытчики строят инженерный комплекс.

Современные ПХГ являются самым безопасным способом хранения запасов газа. Но его частые утечки являются большой проблемой для газовщиков и экологов, которые считают такие случаи существенной проблемой для окружающей среды. А бывает и так, как изображено на фото (вдали виден пожар на одной из венгерских ПХГ)

А далее начинается закачка в будущее ПХГ «голубого» топлива, которое подводится от ближайшего . И поступает на площадку очистки, где происходит удаление всевозможных механических примесей.

Чистое топливо подается на пункт учета и замера. А после этого в компрессорный цех, где производится компримирование — так называется подготовка газа к закачиванию в хранилище. Она представляет собой повышение давления газа до нужного значения.

Затем он транспортируется на газораспредительные пункты. Где общий поток делится на несколько и поступает в разные технологические линии. Откуда по шлейфам направляется в скважины для закачивания.

На протяжении всего процесса специалисты контролируют ряд параметров, среди которых давление и температура газа, производительность каждой скважины.

Выводы и полезное видео по теме

Приложенный ниже видеоматериал посвящен теме создания ПХГ для сглаживания неравномерного потребления топлива, которое будет поставлять газопровод «Сила Сибири».

Подземные газовые хранилища являются наиболее надежным и выгодным способом нивелирования неравномерного потребления газа и его стабильной подачи при форс-мажорах. А самое интересное, что за это нужно благодарить не человеческий гений, а природу, предусмотрительно создавшую подходящие для этого пласты пород.

Вы лично принимали участие в создании подземных хранилищ для газа и хотите дополнить изложенный выше материал полезными сведениями? Или заметили несоответствие в фактах? Оставляйте свои замечания и комментарии — блок обратной связи расположен ниже под статьей.

подходящие способы хранения природного газа © Геостарт

Как устроены подземные газовые хранилища: подходящие способы хранения природного газа

Казалось бы, знания о том, как устроены подземные газовые хранилища прикладного значения для рядового пользователя не имеют. Но человечество слишком зависимо от «голубого» топлива и так хочется быть уверенным, что перебоев с его поставками никогда не будет. Ведь верно?

Устройство подземных газовых хранилищ

Если для хранения газа для бытовых нужд владельцы частных домов используют газгольдеры , то в масштабах государства речь идет совсем о других вариантах хранения. Так, официально подземные хранилища газа — это комплексы инженерно-технических сооружений, которые служат для закачки, хранения и отбора «голубого» топлива. Состоят они из наземных и подземных компонентов.

К наземным относятся:

• газораспределительный пункт , который служит для распределения газового потока на несколько технологических;
• компрессорный цех , где происходит подготовка топлива (повышением давления) к закачке в скважины;
• установки для очистки газа .

Подземными компонентами ПХГ являются: скважины, выработки, емкости. И последний пункт (емкости) является наиболее интересным — от того, где хранится «голубое» топливо зависит как устроено само газовое хранилище.

Современные подземные газовые хранилища внешне схожи с крупными заводами. Так как для обеспечения закачки/отбора топлива необходимо использовать мощное компрессорное, очистительное и другое оборудование. Которое обслуживают сотни, а то и тысячи специалистов

Обзор емкостей для хранения газа

При одинаковом весе газ занимает гораздо большие площади, чем какие-либо твердые тела. А поскольку он используется в огромных количествах, то для его хранения нужны такие же емкости.

Причем от хранения газа в сделанных человеком наземных резервуарах специалисты отказались еще век назад.

Причина в том, что для этого понадобилось бы:

• занять огромные площади планеты комплексами для хранения «голубого» топлива низкого давления;
• использовать дорогостоящие и взрывоопасные газгольдеры высокого давления.

В результате, чтобы нивелировать перечисленные выше негативные моменты, выбор был сделан в пользу подземных хранилищ, а таковыми считаются емкости, находящиеся на значительной глубине. Которая, в большинстве случаев, составляет от 300 до 1000 метров. И хранить там топливо можно в резервуарах, созданных природой.

Всего инженеры научились успешно использовать 7 видов природных резервуаров для хранения газа:

• образовавшиеся в водонасыщенных пористых пластах;
• сохранившиеся после выработки углеводов, а именно того же газа, нефти;
• образованные в отложениях каменной соли;
• созданные в горных выработках рудников;
• созданные в прочных вечномерзлых породах;
• с низкотемпературной льдопородной оболочкой;
• образовавшиеся после подземных атомных взрывов.

Хотя вариантов много, но практичностью отличаются только 4 первых способа хранения газа. Остальные варианты резервуаров подходят лишь теоретически.

Северо-Ставропольское ПХГ самое крупное в мире и запас хранимого там газа способен удовлетворить годовую потребность в топливе такой крупной страны, как Франция. Так как площадь хранилища составляет целых 680 км²

Причина непрактичности оставшихся трех вариантов в следующем:

• В мерзлых породах газ хранить можно, подтверждением этого являются несколько действующих хранилищ в северных районах планеты. Но их объемы крайне незначительные, поэтому какого-либо промышленного значения на сегодня не имеют.
• Емкости, образованные подземными ядерными взрывами, вполне пригодны для хранения существенных запасов газа, что уже доказано экспериментально. Но суть в том, что мощное оружие испытывали подальше от мест проживания людей. Поэтому там обычно нет потребителей, инженерных коммуникаций.

В результате указанные разновидности емкостей просто непригодны для использования.

Хотя ПХГ именуются хранилищами, но на самом деле сбережение газа является не первоочередной их задачей. Так как находящееся в них по большей части используется для сглаживания неравномерностейи потребления. Которое бывает суточным, недельным, сезонным. Только в последнюю очередь ПХГ создаются для нивелирования последствий форс-мажорных обстоятельств.

Далее рассмотрим детальнее каждый из вариантов хранения газа под землей.

Вариант #1 — хранилища в водонасыщенных пластах

Хранилища в водонасыщенных пластах предназначены для нивелирования последствий сезонной неравномерности при использовании газа. А также для создания стратегических резервов.

Важная особенность устройства подобных хранилищ заключается в минимальном участии человека — чаще всего на этапе создания скважин, необходимых для закачивания газа.

На карте России видно, что ПХГ расположены рядом с магистральными газопроводами и крупными населенными пунктами. И это неслучайно, так как хранилища и предназначены обеспечивать стабильность потреблению газа для чего они и должны быть в непосредственной близости от крупных объектов

Указанные емкости ищут в артезианских пластах. Хранилища газа создают там, где структура породы проницаемая, пористая. Остатки жидкости удаляют газом, который сжимает ее, а затем выдавливает.

Сами, так называемые, емкости для хранения топлива таковыми на деле и не являются. Точнее их вообще нет — в качестве места для хранения используют пустоты в пористых пластах . И вся процедура создания газового хранилища состоит в вытеснении части воды на периферию. Делают это с целью создания пространства для «голубого» топлива.

Выполнить описанную выше процедуру получится только, если этому способствуют ряд факторов:

• Пористый проницаемый пласт покрыт куполом (покрышкой) из газонепроницаемых пород, которыми обычно являются прессованные глины.
• Водоносный слой распространяется от границ хранилища на десятки километров. А еще лучше, если он имеет выход на поверхность. Все перечисленное дает возможность газу успешно выдавливать находящуюся в пласте воду.
• Протяженность купола достаточная, чтобы обеспечить возможность хранить значительные объемы газа.
• Пористость и проницаемость породы обеспечивает приемлемую вместительность газа и способность отдавать его при разработке.

Если хотя бы одно из условий не соблюдается, то создать подземное хранилище будет невозможно.

Принцип работы современных подземных хранилищ прост. Рассмотреть особенности можно на примере крупных ПХГ использующихся для сглаживания сезонных неравномерностей.

Так, обычно в теплое время года в них закачивают нужное количество газа. Который начинают отбирать только с наступлением отопительного сезона. Причем в магистральную трубу направляется не какое-то огромное количество газа, а среднестатистическое, известное по опыту эксплуатации в прошлые зимы.

А, если вдруг температура резко снизится и суточное потребление станет на порядок выше, то крупный ПХГ все равно не будет увеличивать объемы отбора. А нехватку покроют небольшие хранилища, предназначенные для сглаживания суточного, недельного потребления. Причина в том, что из них проще и быстрей произвести отбор.

Оптимальными считаются емкости площадью от нескольких квадратных километров. С разницей высот дна и верхушки купола в пределах 10-15 метров

Преимуществом ПХГ в водонасыщенных пластах является существенная вместительность. А недостатком считается то, что геологи при изучении особенностей водоносного горизонта могут не выявить и не учесть какого-то важного фактора. В результате чего хранилище окажется непригодным для использования.

А самое плохое в том, что это нередко выявляется после огромных капиталовложений на постройку наземной и подземной инфраструктуры. Достаточно часто встречаются и менее значительные неприятности от чего эксплуатация ПХГ в водононасыщенных породах сопровождается значительными незапланированными издержками.

Вариант #2 — емкости после выработки углеводородов

Инженерные комплексы, которые относятся к этому виду, служат для сглаживания сезонных колебаний потребления «голубого» топлива. А также для создания стратегических запасов.

Подземные хранилища являются востребованными из-за того, что их создание и эксплуатация наиболее выгодны экономически. А огромные наземные газгольдеры (изображены на фото) используются, если нет возможности использовать магистральные газопроводы с ПХГ. Кроме того, в емкостях, изображенных на фото, обычно хранят исключительно сжиженный газ

Устройство хранилищ этого вида такое же, как и в случае с аналогами, созданными в водонасыщенных пластах. То есть топливо хранится в пустотах пористых пород.

ПХГ, созданных в горных породах, где когда-то находились углеводороды, в мире больше всего. Так, их количество достигает значительных 70%, причиной этому ряд преимуществ.

К которым относятся: существенная вместительность и экономия на капиталовложениях в разведку, создании инфраструктуры или хотя бы ее части, бурении — на месте создания таких ПХГ уже проводилась добыча нефти, газа.

Следует понимать то, что прикопанные газгольдеры подземными хранилищами не являются. Так как они предназначены для решения совсем других задач. И под землей они оказываются только для того, чтобы сделать испарение сжиженного газа более эффективным в сильные морозы. Причем без каких-либо затрат. А также условно подземное размещение газгольдеров позволяет экономить полезное пространство, где нибудь на приусадебном участке

Но идеальными емкости, сохранившиеся после выработки углеводородов назвать нельзя.

Они имеют немало недостатков:

• проблемы с герметичностью старых скважин — особенно это касается бывших месторождений нефти;
• недостаточная пористость, проницаемость пород;
• смешивание газа с остатками нефти — что иногда приводит к существенным убыткам, так как полученную смесь использовать уже не получится.

А также нередко на нефтяных месторождениях у газа возникает опасная примесь в виде сероводорода. Который вреден для здоровья людей, а еще разрушает всевозможные конструкции из стали, причем даже относящиеся к нержавеющим.

Эксплуатация ПХГ, основанных на местах истощенных залежей углеводородов, возможна в виду того, что газ при закачивании вытесняет остатки нефти из нужного пласта. К тому же она, как и вода, обладает эффектом сжимаемости и подвижности, что облегчает задачу по обустройству емкости. Иногда нефть под давлением газа выдавливается не в породу, а подымается на верх, что становится дополнительным источником прибыли.

Вариант #3 — резервуары в отложениях каменной соли

Такие емкости с газом служат для сглаживания суточной, недельной неравномерности его использования, а также принимают участие в нивелировании сезонной. Кроме того, хранилища в соляных пластах успешно справляются с ролью резервного источника для важных потребителей.

Существует только 2 востребованных способа хранения газа под землей. А именно в проницаемых пористых пластах и кавернах, вымытых в залежах соли. Первый вариант используется, когда нужно создать крупное хранилище, второй — только для решения локальных задач

Создаются указанные ПХГ методом вымывки части отложений соли с целью создания полости необходимого размера. Для чего изначально бурят несколько скважин, через которые продолжительный промежуток времени подается вода.

Хотя описанная процедура длительная и затратная, но она окупает себя, так как хранение закачанного природного газа происходит без потерь. Причина в том, что соляные пещеры отличаются герметичностью. Кроме того, они обладают эффектом самозаживления — тектонические и другие трещины достаточно быстро зарастают соляными отложениями.

Преимущество устройства таких подземных хранилищ газа в том, что отбор нужного объема топлива происходит практически без ограничений по скорости. Которая в разы выше, чем при выполнении таких же операций в емкостях других видов. А также важным достоинством ПХГ, обстроенных в соляных пещерах, является высокий процент отбора газа — один из самых высоких среди всех его видов.

Порода для хранения газа должна быть такой, как показано на фото. То есть проницаемой и иметь достаточно места для размещения большого объема топлива. Кроме того, структура пласта должна позволять легко вытеснять воду и остатки нефти

Но количество кавернов в соляных пластах не превышает 2% от общего числа хранилищ.

На такой показатель влияют ряд негативных моментов:

• Наличие огромного количества соленной воды после вымывания пещер для сбережения газа. В результате, если рядом нет моря или хотя-бы перерабатывающих соль заводов, девать жидкость некуда. Что является основной причиной малого количества подобного рода ПХГ.
• Уменьшение полезного объема во время эксплуатации . К такому явлению приводит испарение соли в местах с более высоким давлением и накапливание там, где оно ниже.
• Появление в газе примесей , которыми часто становятся остатки жидкости, ранее использованной для вымывания пещеры.
• Незначительные объемы , что не позволяет создавать запасы в достаточных количествах.

В результате соляные хранилища обычно используют только там, где нет возможности применять перечисленные выше виды емкостей.

Вариант #4 — ПХГ в горных выработках

Их объемы незначительные. Тем не менее шведы с норвежцами хранят часть своих стратегических запасов газа в емкостях именно такого вида.

ПВХ в горных выработках — единственное газовое хранилище, полностью обустроенное человеком. Так, в одной из шахт взрывами создают емкость, которую далее обшивают стальными листами.

Так выглядят соляные каверны, используемые для хранения газа. Они герметичные и надежные, но имеют ограниченные размеры, поэтому пригодны для создания ПХГ незначительного объема. Причем исключительно для решения локальных задач. К примеру, в России из 27 использующихся на сегодня хранилищ лишь 2 является соляными

Хотя ПХГ в заброшенных шахтах эксплуатировать выгодно, из-за высокого процента и скорости отбора, но в ближайшем будущем их количество значительно не увеличится. Причина в том, что описанные хранилища сложно строить. Так как не всегда получается добиться полной герметичности, что приводит к значительным убыткам.

Так случается из-за того, что при эксплуатации шахты туда стараются подвести максимальное количество воздуха. Для чего создается система вентиляции с массой выходов на поверхность, которые при обустройстве хранилища не всегда получается запечатать.

В результате, на сегодня, есть всего несколько успешных примеров реализации идеи хранения газа в заброшенных шахтах (на территории Швеции, Норвегии, Германии).

Герметичны ли хранилища?

Утечки топлива являются частыми процессами, избежать которых невозможно. Так как причин слишком много.

Для удобства их делят на 3 категории:

• геологические;
• технологические;
• технические.

К группе геологических причин относят неоднородность покрышек ПХГ, наличие тектонических разломов, а также особенности гидродинамики и геохимии. К примеру, газ может просто мигрировать по пласту, и специалисты на это никак не повлияют.

Технологические причины относятся к наиболее частым так, как регулярно случаются ошибки при оценке каких-либо фактов. К примеру, эффективности гидроловушек, запасов газа, происходящих физико-химических процессов.

Нередко, чтобы добраться до нужных пластов применяется бурение скважин. Причем его технология ничем не отличается от аналогичных процедур при попытке добраться к залежам газа, нефти

Технические причины чаще всего связаны с состоянием используемых скважин, с помощью которых осуществляется закачка газа.

Особенности создания ПХГ

В 95% случаев ПХГ создаются выдавливанием газом воды , остатков нефти из пористых пластов . Таким образом создаются «емкости» для хранения «голубого» топлива.

А самой главной особенностью является то, что применявшийся для выдавливания жидкостей объем газа в дальнейшем не может быть использован для поставки потребителям. Его задача заключается в том, чтобы не допустить возвращения воды, остатков углеводородов на старое место. В противном случае хранилище просто перестанет существовать.

То есть указанный газ является буферным . Его, как правило, бывает не меньше половины от всего объема, закачанного в ПХГ. А в отдельных случаях буферного газа в 3 раза больше, чем того, что можно использовать для поставки потребителям, который называется активным .

Интересно, что количество буферного газа предварительно исчислить невозможно. То есть все проверяется исключительно экспериментальным способом. На что во многих случаях тратятся годы. Но все же, когда полученный результат неудовлетворительный, то буферный газ можно выкачать в полном объеме.

Порядок заполнения хранилища

После того, как геологи выполнили исследования какого-либо пласта и приняли решение о том, что в нужном месте можно создать газовое хранилище, газодобытчики строят инженерный комплекс.

Современные ПХГ являются самым безопасным способом хранения запасов газа. Но его частые утечки являются большой проблемой для газовщиков и экологов, которые считают такие случаи существенной проблемой для окружающей среды. А бывает и так, как изображено на фото (вдали виден пожар на одной из венгерских ПХГ)

А далее начинается закачка в будущее ПХГ «голубого» топлива, которое подводится от ближайшего магистрального трубопровода . И поступает на площадку очистки, где происходит удаление всевозможных механических примесей.

Чистое топливо подается на пункт учета и замера. А после этого в компрессорный цех, где производится компримирование — так называется подготовка газа к закачиванию в хранилище. Она представляет собой повышение давления газа до нужного значения.

Затем он транспортируется на газораспредительные пункты. Где общий поток делится на несколько и поступает в разные технологические линии. Откуда по шлейфам направляется в скважины для закачивания.

На протяжении всего процесса специалисты контролируют ряд параметров, среди которых давление и температура газа, производительность каждой скважины.

Подземные газовые хранилища являются наиболее надежным и выгодным способом нивелирования неравномерного потребления газа и его стабильной подачи при форс-мажорах. А самое интересное, что за это нужно благодарить не человеческий гений, а природу, предусмотрительно создавшую подходящие для этого пласты пород .

Подземное хранилище природного газа – энергетическая инфраструктура

Хранилище природного газа обеспечивает надежную и оперативную доставку

Природный газ является наиболее диверсифицированным топливом в Соединенных Штатах. Это домашнее топливо используется для приготовления пищи, заправки транспортных средств, выработки электроэнергии и в качестве сырья для таких продуктов, как удобрения и пластмассы. Одним из наиболее важных применений природного газа является отопление зданий и домов. Около половины всех домов в США используют природный газ в качестве основного источника отопления. Это использование приводит к значительным сезонным колебаниям, при которых потребление природного газа является самым высоким в зимнее время и самым низким в месяцы с мягкой погодой. Хранение природного газа позволяет поставлять его в соответствии со спросом в любой день в течение года, приспосабливаясь к ежедневным и сезонным колебаниям спроса, в то время как производство природного газа остается относительно постоянным круглый год.

Экологические преимущества природного газа

Рост использования природного газа позволил США стать мировым лидером по сокращению выбросов в атмосферу, начиная от критических загрязняющих веществ, таких как диоксид серы и оксиды азота, и заканчивая парниковыми газами. В 2014 году исследователи из Национального управления океанических и атмосферных исследований обнаружили, что более широкое использование природного газа в производстве электроэнергии привело к сокращению выбросов NOX на 40 процентов и выбросов SO2 на 44 процента с 1997 года. В 2015 году Управление энергетической информации определило, что более широкое использование природного газа помогли сократить выбросы CO2, связанные с электричеством в США, на 9процентов в 2014 году по сравнению с уровнем 2005 года.

Как работает подземное хранилище?

Проще говоря, когда добыча природного газа превышает потребление природного газа (обычно с апреля по октябрь), его можно поместить в хранилище. Когда добыча природного газа ниже потребления (с ноября по март), его можно изъять из хранилища для удовлетворения спроса. Фактически около 20 процентов всего природного газа, потребляемого каждую зиму, поступает из подземных хранилищ. Хранилища также могут использоваться для обеспечения поставок природного газа потребителям в случае временных перебоев в добыче, а также помогают межгосударственным трубопроводным компаниям сбалансировать системные поставки на их магистральных линиях электропередачи. Гибкость и отказоустойчивость, обеспечиваемые хранилищем, являются ключом к обеспечению надежной и быстрой доставки природного газа.

Подземные хранилища в цифрах

• В 30 штатах насчитывается около 400 действующих хранилищ.
• Около 20 процентов всего природного газа, потребляемого ежегодно в течение пятимесячного зимнего отопительного сезона, поступает из подземных хранилищ.
• В настоящее время в Соединенных Штатах используются три основных типа подземных хранилищ: истощенные месторождения природного газа или нефти (80%), водоносные горизонты (10%) и соляные образования (10%).
• В период с 2002 по 2014 год рабочие мощности подземных хранилищ природного газа в США увеличились на 18,2 процента, что помогает обеспечить доступность природного газа, когда он больше всего нужен.
• Приблизительно 4 триллиона кубических футов природного газа можно хранить и забирать для потребительского использования.

Как хранится природный газ?

Природный газ хранится под землей в основном в трех типах резервуаров: истощенные месторождения нефти и природного газа, соляные образования и истощенные водоносные горизонты. Природный газ также может храниться над землей в охлаждаемых резервуарах в виде сжиженного природного газа (СПГ).

Около 400 действующих подземных хранилищ в 30 штатах.

Истощенные месторождения

• Из примерно 400 действующих подземных хранилищ в США около 79 процентов составляют истощенные месторождения природного газа или нефти. При переводе нефтяного или газового месторождения из эксплуатации в хранилище используются существующие скважины, системы сбора и соединения трубопроводов. Истощенные резервуары нефти и природного газа являются наиболее часто используемыми подземными хранилищами из-за их широкой доступности.

Соляные формации

• Хранилища соляных формаций (также известные как каверны и пласты) составляют около 11% всех сооружений. Эти подземные соляные образования в основном расположены в штатах побережья Мексиканского залива. Соляные образования обеспечивают очень высокие скорости отбора и закачки.

Истощенные водоносные горизонты

• Естественные водоносные горизонты могут быть пригодны для хранения природного газа, если водоносные осадочные породы перекрыты непроницаемой покрывающей породой. Они не являются частью водоносных горизонтов питьевой воды и составляют лишь около 10 процентов хранилищ.

Кто владеет и эксплуатирует подземные хранилища природного газа?

Владельцами/операторами подземных хранилищ в основном являются межгосударственные трубопроводные компании, внутригосударственные трубопроводные компании, местные распределительные компании (МРС) и независимые поставщики услуг по хранению. Около 120 организаций в настоящее время эксплуатируют подземные хранилища в США, примерно половина из которых являются межштатными, а половина — внутриштатными.

Безопасность при подземном хранении природного газа

Операторы подземных хранилищ природного газа обязуются обеспечивать безопасность и целостность своих объектов. Протоколы строительства, эксплуатации и управления целостностью в отрасли контролируются несколькими агентствами на уровне штата и на федеральном уровне, в юрисдикции которых находятся подземные хранилища:

• Федеральная комиссия по регулированию энергетики (FERC) регулирует проекты, связанные с межгосударственными трубопроводными системами. FERC отвечает за разрешение строительства или расширения складских помещений, а также за условия обслуживания (т. е. открытый доступ) и тарифы, взимаемые этими поставщиками.
• Администрация по безопасности трубопроводов и опасных материалов уполномочена регулировать безопасность транспортировки и хранения природного газа.
• Внутриштатное хранение может подпадать под регулирующий орган различных правительственных органов штата в зависимости от штата. Например, подземное хранилище в Техасе находится в ведении Железнодорожной комиссии штата Техас – Подразделение нефти и газа. Часто комиссии государственных коммунальных служб, а также государственные агентства по охране окружающей среды или природных ресурсов устанавливают правила, регулирующие внутригосударственное подземное хранение.
• Помимо федерального и регионального регулирования, промышленность выступила с инициативой сотрудничества с внешними заинтересованными сторонами для разработки двух рекомендуемых практик (РП), аккредитованных Американским национальным институтом стандартов, для подземного хранения. RP 1170 и 1171 содержат руководство для операторов по проектированию, эксплуатации и обеспечению целостности подземных хранилищ природного газа.

Практика обеспечения целостности скважин для подземных хранилищ природного газа

Учитывая географическое и геологическое разнообразие операций по хранению в Северной Америке, нет единого подхода к управлению целостностью и единой методики проверки целостности, применимых или адекватных для каждой скважины хранения. Ниже приведены некоторые из распространенных методов оценки целостности скважин, используемых в отрасли для защиты своих активов и интересов общества.

Инструментальные методы оценки

Операторы хранилища проверяют наличие слабых мест и утечек, а также изучают подозрительные признаки с помощью различных методов скважинного каротажа, включая инструменты оценки пласта (например, нейтронный каротаж), индикаторы движения жидкости (шумовые и температурные исследования) , обследования обсадных труб (на рассеяние магнитного потока и ультразвуковые методы), механические штангенциркули, скважинные камеры и исследования профилей катодной защиты. Операторы используют несколько методов для принятия решений о работах по смягчению последствий и техническому обслуживанию, которые необходимо выполнить, чтобы обеспечить целостность скважины. По мере увеличения количества данных, анализа данных и признания факторов целостности операторы используют оценки на основе рисков для управления своими программами управления целостностью подземных хранилищ. Рекомендации API 1170 и 1171 содержат дополнительную техническую информацию о методах оценки и мониторинга.

Оценка давления

В дополнение к методам оценки, основанным на инструментах, в качестве методов оценки целостности в промышленности используются испытания под давлением и контроль давления. Общие подходы, используемые операторами, включают мониторинг давления в закрытом состоянии на каждой скважине, мониторинг давления или расхода в кольцевом пространстве и испытания на механическую целостность в скважине.

Оценка на основе рисков

Операторы могут использовать подход, основанный на оценке рисков, который учитывает риски и угрозы, характерные для каждой скважины, при выборе методов обеспечения целостности скважин. Обычно оцениваемые риски или угрозы включают, помимо прочего, следующее: физические характеристики обсадной колонны (диаметр, вес, класс), наличие атмосферной или внешней коррозии на поверхности или вблизи нее; известные признаки потери металла при осмотре обсадной колонны; наличие затрубного давления или потока; добыча воды в скважине; наличие сероводорода, бактерий или естественно-коррозионных зон; если скважина находится в районе, подверженном стихийным бедствиям, с высокой плотностью населения или чувствительными экологическими или культурными особенностями; дебит скважины; роль скважины в обеспечении надежности обслуживания природного газа; ну и история работы.

Восстановительные работы на скважине

Операторы хранилища используют свои программы оценки целостности для принятия решений по смягчению последствий и техническому обслуживанию скважины для поддержания целостности скважины. Набор скважинных условий, которые могут привести к необходимости ремонтных работ, зависит от участка.

обзор вариантов хранения газа

Казалось бы, знание того, как устроены подземные хранилища газа, не имеет практической ценности для рядового пользователя. Но человечество слишком зависит от «голубого» топлива и поэтому хочется быть уверенным, что перебоев с его поставками никогда не будет. Это правильно?

И каждого соотечественника может успокоить информация о газохранилищах, расположенных под землей (ПХГ) - пока они переполнены, проблем с газоснабжением не будет. Подробнее об устройстве хранения и возможностях хранилища читайте в нашей статье.

Содержание статьи:

• Подземные хранилища газа
• Обзор резервуаров для хранения газа
  • Вариант №1 - хранение в насыщенных пластах
  • Вариант №2 - резервуары после добычи углеводородов
  • Вариант №3 - резервуары в месторождениях каменной соли
  • Вариант №4 - ПХГ в горнодобывающей промышленности
• Хранилища опломбированы?
• Особенности создания ПХГ
• Хранилище Заполнение Порядок
• Выводы и полезное видео по теме

Подземные хранилища газа

Если для хранения газа для бытовых нужд используют владельцы частных домов, то на народном масштабе речь идет о совершенно разных вариантах хранения. Итак, официально подземные хранилища газа — это комплексы инженерных сооружений, служащие для перекачки, хранения и отбора «голубого» топлива. Они состоят из наземной и подземной частей.

К наземный относятся:

• газораспределительный пункт , служащий для распределения газового потока на несколько технологических;
• компрессорный цех в котором осуществляется подготовка топлива (повышением давления) к закачке в скважины;
• газоочистные установки .

Подземные Составными частями ПХГ являются: скважины, добыча, емкость. И последний пункт (емкость) самый интересный — от того, как хранится «голубое» топливо, зависит то, как устроено само газохранилище.

Современные подземные хранилища газа внешне похожи на крупные заводы. Так как необходимо использовать мощное компрессорное, очистительное и другое оборудование для обеспечения впрыска/отбора топлива. Который обслуживают сотни, если не тысячи специалистов

Обзор резервуаров для хранения газа

При одинаковом весе газ занимает гораздо большие площади, чем любые твердые тела. его хранение.

Более того, еще век назад специалисты отказались от хранения газа в рукотворных наземных резервуарах.

Причина в том, что для этого потребуется:

• занять обширные территории планеты комплексами для хранения голубого топлива низкого давления;
• Используйте дорогие и взрывоопасные газовые баллоны высокого давления.

В итоге, чтобы нивелировать перечисленные выше негативные моменты, выбор был сделан в пользу подземных хранилищ, и таковыми считаются расположенные на значительной глубине. Что, в большинстве случаев, составляет от 300 до 1000 метров. А хранить там топливо можно в резервуарах, созданных природой.

Всего инженеры научились успешно использовать 7 типов резервуаров для хранения природного газа:

• образованные в водонасыщенных пористых породах;
• консервированные после производства углеводов, а именно те же газ, нефть;
• образовались в отложениях каменной соли;
• созданные в горных выработках рудников;
• Создан в прочной вечной мерзлоте;
• с оболочкой низкотемпературной ледовой породы;
• образовались после подземных атомных взрывов.

Хотя вариантов много, только первые 4 способа хранения газа отличаются практичностью. Остальные варианты танков подходят только теоретически.

Северо-Ставропольское ПХГ является крупнейшим в мире, и запасы хранящегося там газа могут удовлетворить годовую потребность в топливе такой крупной страны, как Франция. Поскольку площадь склада составляет целых 680 км²

Причина нецелесообразности остальных трех вариантов следующая:

• Газ может храниться в мерзлых породах, и несколько существующих хранилищ в северных регионах планеты это подтверждают. Но их объемы крайне незначительны, поэтому промышленного значения они сегодня не имеют.
• Емкости, образованные подземными ядерными взрывами, вполне пригодны для хранения значительных запасов газа, что уже доказано экспериментально. Но суть в том, что мощное оружие испытывалось вдали от мест проживания людей. Поэтому потребителей, коммунальщиков обычно нет.

В результате такие типы контейнеров просто непригодны для использования.

Хотя ПХГ и называются хранилищами, на самом деле консервация газа не является их основной задачей. Так как то, что в них есть, в основном используется для сглаживания неровностей и расхода. Что происходит ежедневно, еженедельно, сезонно. Только в последнюю очередь создаются ПХГ для смягчения последствий форс-мажорных обстоятельств.

Далее рассмотрим подробнее каждый из вариантов хранения газа под землей.

Вариант №1 - хранение в водонасыщенных пластах

Хранилища в водонасыщенных пластах предназначены для смягчения последствий сезонной неравномерности при использовании газа. А также для создания стратегических резервов.

Важной особенностью строительства таких хранилищ является минимальное участие человека - чаще всего на этапе создания скважин, необходимых для откачки газа.

На карте России видно, что ПХГ расположены вблизи газопроводов и крупных населенных пунктов. И это неслучайно, так как хранилища предназначены для обеспечения стабильности потребления газа, для чего они должны находиться в непосредственной близости от крупных объектов

Указанные емкости ищутся в артезианских пластах. Хранилища газа создаются там, где структура горных пород проницаема, пориста. Оставшаяся жидкость удаляется газом, который ее сжимает, а затем выдавливает.

Самих так называемых баков для хранения топлива, по сути, нет. Точнее их вообще нет - они используют в качестве места для хранения пустот в пористых слоях . А вся процедура создания газохранилища заключается в том, чтобы часть воды вытеснить на периферию. Делают это для того, чтобы создать место для «голубого» топлива.

Выполнить описанную выше процедуру удастся только в том случае, если этому способствует ряд факторов:

• Пористый проницаемый слой покрыт куполом (чехлом) газонепроницаемых пород, которыми обычно являются выдавленные глины.
• Водоносный горизонт простирается от границ могильника на десятки километров. А еще лучше, если он имеет выход на поверхность. Все вышеперечисленное позволяет газу успешно вытеснять воду из пласта.
• Длина купола достаточна для обеспечения возможности хранения значительных объемов газа.
• Пористость и проницаемость породы обеспечивают приемлемую газоемкость и возможность ее отдачи при разработке.

Если хотя бы одно из условий не выполнено, то создать подземное хранилище будет невозможно.

Принцип работы современных подземных хранилищ прост. Особенности можно рассмотреть на примере крупных ПХГ, используемых для сглаживания сезонных неравномерностей.

Так вот, обычно в теплое время года закачивают нужное количество газа. Которые начинают выбирать только с наступлением отопительного сезона. Причем в магистраль направляется не какое-то огромное количество газа, а среднее, известное по опыту эксплуатации в прошлые зимы.

А, если вдруг резко понизится температура и суточный расход станет на порядок выше, то крупное подземное газохранилище все равно не увеличит объемы добычи. А дефицит будет покрываться небольшими хранилищами, призванными сгладить ежедневное, недельное потребление. Причина в том, что выбрать из них проще и быстрее.

Оптимальные мощности считаются с площади в несколько квадратных километров. При перепаде высоты низа и верха купола в пределах 10-15 метров

Преимуществом подземных хранилищ газа в водонасыщенных пластах является значительная емкость. Недостатком является то, что геологи при изучении характеристик водоносного горизонта могут не выделить и не учесть какой-то важный фактор. В результате хранилище станет непригодным для использования.

И самое страшное то, что она часто раскрывается после огромных вложений в строительство наземной и подземной инфраструктуры. Довольно часто встречаются и менее значительные неприятности, от которых эксплуатация подземных хранилищ газа в водонасыщенных породах сопровождается значительными незапланированными затратами.

Вариант №2 - Мощности после добычи углеводородов

Инженерные комплексы, относящиеся к данному типу, служат для сглаживания сезонных колебаний расхода «голубого» топлива. А также для создания стратегических резервов.

Подземные хранилища востребованы в связи с тем, что их создание и эксплуатация наиболее экономически выгодны. А огромные наземные газгольдеры (показаны на фото) применяются, если нет возможности использовать газопроводы с подземными хранилищами газа. Кроме того, показанные на фото емкости обычно хранят исключительно сжиженный газ.

Накопитель данного типа такой же, как и в случае с аналогами, создаваемыми в водонасыщенных пластах. То есть топливо хранится в пустотах пористых пород.

ПХГ, созданные в породах, где когда-то находились углеводороды, являются самыми распространенными в мире. Так, их количество достигает значительных 70%, причиной этому является ряд преимуществ.

К которым относятся: значительные мощности и экономия на инвестициях в геологоразведку, создание инфраструктуры или хотя бы ее части и бурение - нефть и газ уже добыты на месте создания таких подземных хранилищ.

Следует понимать, что подземные газгольдеры не являются подземными хранилищами. Так как они предназначены для решения совсем других задач. А под землей они только для того, чтобы сделать испарение сжиженного газа более эффективным в сильные морозы. И без затрат. А еще условно подземное размещение газгольдеров позволяет сэкономить полезную площадь, где-нибудь на приусадебном участке

А вот резервуары, уцелевшие после добычи углеводородов, нельзя назвать идеальными.

У них много недостатков:

• проблемы с утечкой из старых скважин - особенно для бывших нефтяных месторождений;
• недостаточная пористость, проницаемость пород;
• смешение газа с остатками нефти - что иногда приводит к значительным потерям, так как полученную смесь уже нельзя использовать.

А также часто на нефтяных месторождениях газ имеет опасную примесь в виде сероводорода. Которая вредна для здоровья человека, а также разрушает всевозможные стальные конструкции, даже относящиеся к нержавеющим.

Эксплуатация подземных хранилищ газа на базе мест выработанных месторождений углеводородов возможна благодаря тому, что газ при закачке закачивает нефтяные остатки из нужного пласта. Кроме того, она, как и вода, обладает эффектом сжимаемости и подвижности, что облегчает задачу по оснащению резервуара. Иногда нефть под давлением газа не выдавливается в породу, а поднимается наверх, что становится дополнительным источником прибыли.

Вариант №3 - резервуары в месторождениях каменной соли

Такие емкости с газом служат для сглаживания суточной, недельной неравномерности его использования, а также принимают участие в выравнивании сезонной. Кроме того, хранилища в соляных пластах успешно справляются с ролью резервного источника для важных потребителей.

Есть только 2 популярных способа хранения газа под землей. А именно в проницаемых пористых толщах и полостях, омываемых соляными отложениями. Первый вариант используется, когда нужно создать большой репозиторий, второй — только для решения локальных задач

Указанные ПХГ создаются путем размыва части солевых отложений с целью создания полости необходимого размера. Для чего изначально бурят несколько скважин, по которым подается вода на длительный период времени.

Хотя описанная процедура является длительной и дорогостоящей, она окупается, так как хранение закачиваемого природного газа происходит без потерь. Причина в том, что соляные пещеры герметичны. Кроме того, они обладают эффектом самовосстановления 9.0128 - тектонические и другие трещины быстро зарастают солевыми отложениями.