8. Подземное хранение газа. Виды подземных хранилищ.

Потребление природного газа происходит неравномерно по временам года (лето, зима), по месяцам, суткам и часам суток. Особенно велика неравномерность в период отопительного сезона. Для хранения летнего избытка газа, который зимой подают потребителю при ритмичной работе магистрального газопровода со среднегодовой производительностью, сооружают подземные хранилища.

Подземные хранилища газа (ПХГ) предназначены для решения следующих основных задач:

- покрытие сезонной неравномерности потребления газа;

- создание государственных запасов газа в необходимых районах России;

- сохранение нефтяного газа в новых нефтегазодобывающих регионах и газового конденсата при временной невозможности его использования;

- создание запасов сырья и топлива для нефтехимических комбинатов и запасов готовой продукции после ее выработки и т.д.

Существует два типа подземных хранилищ газа (ПХГ):

1) в искусственных выработках.

В этом случае ПХГ создают в непористых и непроницаемых горных породах: в отложениях каменной соли; в заброшенных шахтах и карьерах, специально для этого оборудованных.

2) в естественных пористых и проницаемых коллекторах (пластах).

В этом случае ПХГ создают в истощенных или частично выработанных газовых и газоконденсатных месторождениях или в выработанных нефтяных месторождениях (используют отработавшие нефтяные или газовые скважины); в ловушках водонасыщенных коллекторов.

Широкое использование хранилищ в истощенных нефтяных и газовых месторождениях объясняется минимальными дополнительными затратами на оборудование ПХГ, так как саму ловушку с проницаемым пластом природа уже создала. Однако необходимо тщательно обследовать, выбрать и отремонти-ровать старые заброшенные или негерметичные скважины, изучить состояние и герметичность шлейфов, промысловых нефтепроводов, сепараторов и другого оборудования для возможности их использования в процессе подземного хранения газа, реконструировать промысловые газопроводы, построить новые установки для очистки и осушки газа, пробурить новые нагнетательно-добывающие скважины.

Обычно ПХГ сооружаются вблизи трассы магистрального газопровода и потребителей. Оптимальная глубина, на которой создаются ПХГ, составляет от 500 до 800 м. Подземное хранилище заполняют газом несколько лет, закачивая в каждом сезоне больший объем газа, чем тот, который отбирается.

Количество отбираемого газа определяется графиком газопотребления.

Подача газа потребителю осуществляется либо под собственным давлением, либо газ перекачивается с помощью компрессоров. Закачку и отбор газа осуществляют через эксплуатационно-нагнетательные скважины.

Основными параметрами, характеризующими подземное хранение газа, являются максимально допустимое давление и объем газа в подземном хранилище.

Первый параметр (максимально допустимое давление в подземном хранилище) зависит от:

- глубины залегания пласта и размеров площади газоносности;

- объемной массы пород над площадью газоносности;

- структурных и тектонических особенностей пласта;

- прочности, плотности и пластичности кровли пласта.

Второй параметр (общий объем газа в подземном хранилище) делится на две части:

- активный (рабочий) газ – объем, ежегодно закачиваемый и отбираемый из ПХГ;

- буферный (остаточный) газ – объем, постоянно присутствующий в ПХГ во время его эксплуатации. Буферный газ необходим: для создания в хранилище определенного давления в конце отбора газа, при котором обеспечивается необходимый дебит газа, получаемого из хранилища; для соблюдения требований охраны недр и условий транспорта газа в район потребления и т.д.

Величина буферного объема газа в ПХГ зависит от:

• глубины залегания ловушки;

• физико-геологических свойств пласта-коллектора;

• режима эксплуатации хранилища;

• технологических режимов эксплуатации скважин.