5.2. Основные требования нормативных документов к проектированию, строительству и эксплуатации подземных газонефтехранилищ

К наиболее важным вопросам, рассмотренным в нормативных докумен­тах по проектированию, строительству и эксплуатации подземных газонеф­техранилищ, относят классификацию подземных хранилищ, требования к ин­женерно-геологическим условиям площадок и правила оценки их пригодно­сти, требования к системам контроля и автоматизации, оценку длительной устойчивости выработок, обустройство и испытание на герметичность эксплуатационных скважин подземных резервуаров, требования к мероприятиям по технике безопасности и по охране окружающей среды.

25. НПБ 105-03. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной безопасности.

Подземные хранилища проектируют на основании задания на проектиро­вание разработанного и выдаваемого заказчиком хранилища в соответствии с обоснованием инвестиций в строительство.

Строительство подземных хранилищ производят на основании проектной документации и проекта производства работ.

Техническое задание на проектирование должно содержать следующие сведения:

• место размещения хранилища;

• наименование подлежащих хранению продуктов, их физико-химические

свойства;

• общие потребные объемы хранения но отдельным продуктам;

• производительности закачки и выдачи продуктов;

• сроки проектирования и строительства подземных хранилищ;

• способ доставки и отгрузки продуктов для хранилищ СУ Г, нефти и неф­тепродуктов.

При выборе объемно-планировочной схемы должно быть обеспечено наи­лучшее использование вмещающей толщи горных пород, а для шахтных резервуаров также минимально возможный объем и число вскрывающих, вспо­могательных, специальных выработок и наилучшие условия изоляции выработок-емкостей друг от друга в резервуаре на несколько видов продуктов.

В проектной документации предусматривают периодичность контроля объема и формы подземного резервуара во время его строительства и эксп­луатации, а также его герметичность.

Напряженно-деформированное состояние породного массива и всех кон­структивных элементов подземного резервуара определяется с учетом ос­новных закономерностей деформирования и прочности пород.

Устойчивость выработки-емкости резервуара обеспечивается путем вы­бора ее оптимальной формы и размеров с учетом противодавления хранимого продукта.

При строительстве шахтных резервуаров проводят геолого-маркшейдерские работы, геологические, гидрогеологические и геокриологические наблюдения в процессе проходки выработок, а на участках возведения герметичной перемычки определяют мощность зоны повышенной проницаемости в окрестностях выработки.

На заключительной стадии строительства осуществляют испытание резервyapa на герметичность.

Бесшахтные резервуары в отложениях каменной соли

Для создания выработок-емкостей бесшахтного резервуара предусмат­ривается управляемое растворение соли пресной или минерализованной во­дой с одновременным вытеснением образующегося при этом рассола на по­верхность земли.

Для управления процессом формообразования выработки-емкости при­меняется жидкий или газообразный нерастворитель.

Конструкция эксплуатационной скважины должна обеспечивать:

• закачку и отбор воды, рассола, жидкого или газообразного нераствори­теля, продуктов хранения с проектной производительностью;

• отбор проб рассола, нерастворителя и хранимого продукта;

• ввод в скважину ингибиторов гидратообразования и коррозии;

• возможность перекрытия сечений подвесных колонн при возникнове­нии - аварийных ситуаций на скважине;

• расчетный срок службы скважины;

• спуск, подъем и смену подвесных колонн, установку и извлечение необ­ходимого скважинного оборудования;

• проведение геофизических, диагностических работ па скважине и в вы­работке-емкости, а также профилактических и ремонтных работ на сква­жине.

Способы удаления рассола с площадок строительства выбираются исхо­дя из наличия солепотребляющих предприятий в районе строительства и ме­стных гидрогеологических, гидрологических и географических условий.

При строительстве наземных рассолохранилищ предусматривают мероп­риятия, обеспечивающие защиту водоемов и подземных вод от загрязнения рассолом. При закачке строительного рассола в недра следует предусмот­реть мероприятия по поддержанию и восстановлению приемистости нагнета­тельных скважин.

Шахтные резервуары в породах с положительной температурой

В качестве выработок-емкостей выбирают, как правило, подземные го­ризонтальные выработки камерного типа.

Выработки-емкости в устойчивых горных породах проектируют без кре­пи или с применением анкерной крепи, в неустойчивых горных породах — с применением сплошной постоянной крепи.

Расстояние между сбойками в спаренных выработках-емкостях принима­ется в зависимос ти от технологии проходки, но не менее удвоенной ширины целиков между выработками-емкостями.

В хранилищах, предназначенных для одновременного хранения несколь­ких видов продуктов, предусматривают специальную околоствольную выра­ботку.

На период эксплуатации шахтных резервуаров выработки и эксплуатаци­онные скважины оборудуют трубопроводами для отбора и закачки продук та хранения, воды, выхода паровой фазы нефти и нефтепродуктов при "больших дыханиях" в процессе заполнения хранилища.

Для изоляции выработок-емкостей друг от друга или от внешней среды предусматривают герметичные перемычки. Перемычки должны:

• выдерживать давление, создаваемое хранимым продуктом;

• быть непроницаемыми для хранимых продуктов, в том числе и в местах контакта с вмещающими породами;

• обеспечивать пропуск необходимых технологических трубопроводов и коммуникаций;

• быть сооружены из материалов, не подвергающихся агрессивному воз­действию со стороны хранимых продуктов и не оказывающих влияния на их товарные качества.

Для отбора хранимых продуктов и воды из шахтных резервуаров обычно используют подземные насосные станции или погружные насосы. Шахтные резервуары в вечномерзлых породах

Шахтные резервуары размещают в породах, находящихся в естествен­ном твердомерзлом состоянии, обладающих экранизирующей способностью и обеспечивающих устойчивость пройденных в них выработок, как пра­вило, без применения крепи.

В шахтном резервуаре предусматривается хранение, как правило, продукта одного вида. При необходимости хранения в резервуаре нескольких видов продуктов применяют возведение герметичных перемычек и объемно-планировочные решения, исключающие смешивание продуктов.

В качестве вскрывающей выработки следует предусматривать, как пра­вило, один наклонный ствол. Допускается вскрытие вертикальным стволом.

Выработки-емкости должны иметь уклон не менее 0,002 по почве к местy отбора продукта. Внутренняя поверхность выработок-емкостей должна иметь ледяную облицовку толщиной не менее 0,05 м.

Эксплуатационные скважины для приема продукта оборудуют устройствами, исключающими тепловое и гидравлическое разрушение породы в месте слива.

Эксплуатационные скважины для приема продукта с положительной тем­пературой оборудуют двумя колоннами труб, в межгрубном пространстве которых предусматривают теплоизоляцию. Толщину теплоизоляции определяют по условию недопущения оттайки пород на контакте с внешней колон­ной.

Допускается создание подземной насосной станции с непогружными насосами при соблюдении мер, не допускающих оттайку пород при работаю­щем двигателе.

Прп строительстве шахтных резервуаров в вечномерзлых породах следует осуществлять контроль температуры при возведении герметичных пере­мычек и намораживании ледяной облицовки.

Максимальная естественная температура вечномерзлых пород, при кото­рой допускается размещать в них подземные резервуары, должна быть ниже температуры их оттаивания: в скальных породах - на 1 °С; в дисперсных - на

3°С.

Геологические и горнотехнические условия строительства иод- земных хранилищ

Перспективность дальнейшего развития подземного хранения нефтепро­дуктов и сжиженных газов зависит, в первую очередь, от геологических, гидрогеологических и горнотехнических условий залегания горных пород.

Подземные емкости могут быть построены в залежах каменной соли лю­бого строения: пластовых, пластово-линзообразных, купольных и штоко- вых. При этом соляные купола и штоки, как правило, обеспечивают возмож­ность сооружения многокамерных хранилищ большого объема.

Цитологический состав соленосной толщи и чистота каменной соли яв­ляются решающими условиями, определяющими возможность размыва ка­мер подземных хранилищ. Нормативными документами установлено, что содержание рассеянных нерастворимых примесей не должно превышать 20 %, иначе усложняется процесс управляемого выщелачивания и получения надежной формы подземной емкости.

Важный параметр эксплуатации подземных хранилищ - минимально до­пустимая глубина залегания подземных емкостей, которая определяется, в первую очередь, давлением паров хранимого продукта.

Одним из важных факторов является наличие источника водоснабжения, необходимого для проведения технологии размыва и удаления образующе­гося рассола (утилизация или сброс).

Хранение нефтепродуктов и сжиженных газов в подземных емкостях шахтного типа практически осуществимо в тех местах, где на определенной глубине имеются мощные устойчивые отложения естественно непроницае­мых горных пород или пород, поддающихся герметизации с помощью срав­нительно несложных инженерных мероприятий. Горные породы считаются пригодными для сооружения нефтегазохранилищ, если от! не фильтруют хранимый продукт, не содержат включении, влияющих на кондицию этого продукта, устойчивы к горному давлению и допускают исключение крепи.

По литологическому составу к породам, пригодным для строительства, отнесены гипсы, ангидриты, мергели, плотные известняки, доломиты, грани­ты, глины и другие породы.

Породы, вмещающие каменный уголь, газ и нефть, не могут быть реко­мендованы для размещения в них подземных емкостей, так как им всегда сопутствуют пористые газопроницаемые структуры.

Глубина заложения подземного хранилища шахтного типа определяется, н первую очередь, наличием достаточно мощного пласта непроницаемой горной породы, пригодной для сооружения емкости.

Глубину заложения емкостей для светлых нефтепродуктов определяют при условии максимально возможного приближения их к земной поверхнос- I и. Так, на глубине 20 м избыточное давление должно быть около 0,3 МПа, что в данных емкостях обеспечит условия хранения без потерь от испарения при "малых дыханиях".