Расчет подземного хранилища природного газа (пхг)

Подземные хранилища газа (ПХГ) обеспечивают в основном следующее.

1. Покрытие сезонной неравномерности газопотребления, связанной с отопительной нагрузкой в зимнее время.

2. Уменьшение капитальных вложений в магистральный газопровод и компрессорные станции.

3. Создание условий для ритмичной работы источников газа и сооружений магистральных газопроводов (МГ) с постоянной среднегодовой подачей при коэффициенте использования установленной мощности КС, близком к единице.

4. Создание государственных запасов газа (топлива и сырья для химических заводов) в необходимых районах страны.

5. Сохранение нефтяного газа в новых нефтедобывающих районов и углеводородного конденсата при временной невозможности его использования.

6. Увеличение коэффициента нефтеотдачи в старых нефтедобывающих районах в случае создания ПХГ в выработанных нефтяных месторождениях.

7. Создание запасов сырья и топлива для нефтехимических комбинатов и запасов готовой продукции после ее выработки.

8. Уменьшение мощности завода по очистке от Н₂S и СО₂ и производству газовой серы.

9. Повышение надежности работы системы дальнего газоснабжения в целом.

10. Выравнивание колебаний потребления электроэнергии.

Подземное хранение газа используется как один из основных способов компенсации сезонной неравномерности потребления газа. Подземные хранилища газа (ПХГ) способны обеспечить: создание необходимых запасов газа; удовлетворение спроса на газ в период наибольшей пиковой нагрузки; благоприятные условия для работы магистрального газопровода. Для создания ПХГ можно использовать истощенные выработки газовых и нефтяных месторождений, водоносные пласты, а также размытые соляные купола.

1. Расчет вместимости пхг

Характерная особенность эксплуатации ПХГ – цикличность их работы, которая выражается в смене процессов закачки и отбора газа. В процессе закачки происходит заполнение пласта-коллектора и создание общего объема газохранилища, подразделяемого на активный и буферный объемы газа. Буферный объем – это минимальное количество неизвлекаемого газа в пластовых условиях, которое обусловливает цикличность эксплуатации хранилища. Активный объем является оборотным, участвующим в процессе закачки и отбора. Объем буферного остаточного газа составляет 60 ÷ 140% рабочего (активного) газа с учетом создания в хранилище определенного давления в конце отбора газа при соответствующем дебите скважин. Газ закачивают в весенне-летний период, когда потребность в нем значительно ниже, чем зимой. Зимой хранилище работает на отбор. Эксплуатация газохранилищ производится с учетом гидрогеологических условий пласта-коллектора, запасов газа в хранилище и неравномерности газопотребления системы газопроводов.

1. Определяется годовое потребление газа на отопление

Q_г.от = Q_г· k, м³/год,

где Q_г – годовая пропускная способность газопровода, м³/год;

k – коэффициент, учитывающий количество газа, потребляемого на отопление, доли единицы. Определяется исходя из местных условий.

2. Определяется годовая потребность газа за исключением отопления

Q_г.и.о = Q_г·(1 – k), м³/год

1.3 Определяется активная вместимость ПХГ

Q_а = Q_г.от·α·β + Q_г.и.о·η, м³,

где α – коэффициент, учитывающий изменение климата в рассматриваемом районе. Рекомендуется α = 0,6 ÷ 0,8 ([27], стр.125);

β – поправочный коэффициент. Рекомендуется β = 1,2 ÷ 1,5 ([27], стр.125);

η – коэффициент, учитывающий повышение расхода газа на технологические нужды зимой. Рекомендуется η = 0,01 ÷ 0,02 ([27], стр.125).

1.4 Определяется буферный объем газа в ПХГ

Q_б = k_б·Q_а, м³,

где k_б – коэффициент, учитывающий количество буферного газа в ПХГ, доли единицы. Рекомендуется k_б = 60 ÷ 140% ([5], стр.311).

1.5 Определяется общая вместимость ПХГ

Q_ПХГ = Q_а + Q_б, м³.