Хранилища в соляных пластах и горных выработках

Подземное хранение нефти и нефтепродуктов применяется в естественных и искусственных емкостях различного вида, находящихся в горных породах.

Причины, обуславливающие все более широкое применение и развитие различных конструкций подземных хранилищ для нефтепродуктов следующее:

• Необходимость долговременного и безопасного хранения больших количеств нефтепродуктов и газов;

• Экономия стали и других строительных материалов и снижение капиталовложений и эксплуатационных расходов;

• Сокращение размеров наземных земельных участков в местах размещения хранилищ значительных объемов.

Один из наиболее эффективных способов подземного хранения состоит в использовании естественных или заброшенных искусственных выемок в горных породах, как, например, неэксплуатируемых карьеров, штолен, шахт, старых рудников и др.

Кроме того, сооружаются выработки в горных породах специально под хранилища, которые оказываются значительно дешевле наземных.

Выбор места заложения подземных хранилищ производится на основе тщательного изучения гидрогеологических материалов, характеризующих район строительства, физических и химических характеристик самих пород. Особое внимание должно уделяться прочности пород, их плотности и степени взаимодействия с нефтепродуктами.

Подземное хранение нефтепродуктов в массивных соляных пластах и соляных куполах является более эффективным по сравнению с другими способами подземного хранения. Сооружение искусственных хранилищ в соляных пластах производится путем управляемого вымывания полости водой под давлением.

В скважине, пробуренной в пласте каменной соли до заданной глубины, устанавливается обсадная труба и опускается висячая колонна труб меньшего диаметра. В межтрубное пространство под давлением подается вода, которая выщелачивает каменную соль. Рассол поднимается на поверхность земли по центральной трубе.

Рис. 29 Схема подземного нефтехранилища в соляном пласте:

1 – труба для подачи воды; 2 – труба для отвода соляного раствора; 3 – поверхность земли; 4 – заделка цементным раствором; 5 – ангидрит; 6 – соляной пласт; 7 – вымытая полость.

Обмер вымытой полости производится во время вымывания по количеству закаченной пресной свежей воды и по количеству и концентрации рассола. Практикой установлено, что 6 м³ воды вымывает около 1 м³ соли.

Контроль формы подземного хранилища в процессе размыва осуществляется ультразвуковым нутромером, воспроизводящим импульсную съемку поперечных сечений хранилища на любой глубине.

Наиболее приемлемая глубина заложения хранилищ считается до 1000 метров, где температура хранения нефтепродукта достигает +25^оС. При этой температуре нефтепродукты сохраняют свои качественные характеристики, как и при наземном способе хранения. При более глубоком заложении хранилищ температура среды возрастает, в результате чего ускоряется выделение смолистых веществ в нефтепродукте и повышается кислотность.

Одной из проблем в освоении соляных хранилищ является утилизация соляного раствора, получаемого в период размыва соляных пластов. Создание растворных прудов-накопителей, временных хранилищ соляного раствора или разлив раствора по поверхности связано с дополнительными крупными капиталовложениями засолением почвы на прилегающей территории. Метод подземной закачки соляного раствора глубинными скважинами в полость земли может также повлечь засоление подземных водоисточников или подземных вод, питающих речные водоемы.

Приемлемым способом считается утилизация соляного раствора на предприятиях, связанных с разработкой и выпуском соли (солезаводы и рассолопромыслы), при этом отдаваемый заводам и промыслам раствор, частично покрывает затраты по разработке хранилищ.

Заполнение и освобождение подземных хранилищ производится методом взаимного вытеснения нефтепродукта и насыщенного рассола.