36. Подземное хранение газа в отложениях кам. Соли. Особ-сти экспл-ции пхг в отложениях каменной соли.

ПХГ в отл-ях кам. соли – это искусственно созданная полость в комплексе с наземным и подземным технол. Обор-нием, обеспечивающим прием, хранение и отбор продуктов.

Возможность и технико-экономическая целесообразность создания ПХГ этого типа обусловлены специфическими и физико-химическими свойствами каменной соли и условиями ее залегания. ПХГ в каменной соли обладает уникальными способностями: циклическая работа (в некоторых случаях до 20 циклов в год) и высокая производительность по отбору газа в рывковом режиме. Именно эти качества послужили обоснованием для использования ПХГ в каменной соли для покрытия экстремальных пиковых нагрузок газопотребления; для газоснабжения в чрезвычайных обстоятельствах при природных катастрофах; для местной стратегии закупок для периодов пиковых нагрузок или закачек газа в конце недели (после повышенного газопотребления в течение недели). Подземные хранилища в каменной соли характеризуются высокой эксплуатационной надёжностью и экологической безопасностью.

Технологическая схема и режим эксплуатации ПХГ зависят от цели хранения: регулирование суточных, сезонных или заводских колебаний потребления топлива, сырья или готовой продукции. Процесс эксплуатации ПХГ состоит из четыре циклов: закачка, хранение, отбор, простой частично или полностью опорожненного хранилища. В отложениях каменной соли хранят не только природные газы в газообразном состоянии, но и жидкие газы и нефтепродукты.

Подземные хранилища состоят из наземного и подземного эксплуатационных комплексов. Наземный эксплуатационный комплекс обеспечивает закачку в подземный резервуар хранимого продукта и выдачу его на поверхность для передачи потребителю. В случае необходимости по требованию потребителя производится дополнительная подготовка продукта к транспорту. Подготовка производится при выдаче природного газа из хранилища в магистральный газопровод. В этом случае появляется дополнительное наземное оборудование: пылеуловители, сепараторы, подогреватели и др. Подземный комплекс хранилища состоит из подземных резервуаров и скважин различного назначения. Количество последних могут достигать десяти и более единиц. К этим скважинам относятся все наблюдательные, пробуренные на глубину соответствующих глубин водоносных горизонтов, и сбросные скважины промстоков. Продукт закачивают двумя способами: самотеком и с применением насосов. В период неподвижного состояния продукт в емкости проводят соответствующий контроль за давлением положением уровней продукта и за оборудованием. Хранимый продукт при его отборе вытесняют из емкости рассолом, газообразными агентами или другими продуктами. Откачку ведут с помощью погружных насосов. Для подъема газожидкостной смеси по скважине используют газлифт. Во время простоя частично опорожненной емкости контролируют допустимые давления, уровни и состояние оборудования. Продолжительность каждого цикла зависит от назначения ПХГ, простой его следует сокращать до минимума.

37. Теоретические основы проектирования размыва подземных емкостей в отложениях каменной соли. Методы и схемы размыва подземных емкостей. Интенсификация размыва каменной соли. Определение объема и формы подземных емкостей.

Размыв емкостей каменной соли осуществляется через буровые скважины пресной или слабо минерализованной водой. Применяют два метода размыва:

1. Циркуляционный – путем закачки пресной или слабо минерализованной воды и выдавливания на поверхность насыщенного рассола .

2. Струйный (или орошение), когда размыв проводят при помощи струи воды, направляемой на соляные отложения (стенку камеры) в не заполненном жидкостью пространстве с подачей рассола на поверхность погружными насосами или путем вытеснения его сжатым воздухом.

Для создания подземных емкостей заданной формы и размеров разработаны специальные процессы размыва с применением и без применения нерастворителя–жидкого или газообразного продукта, который легче воды и хим. нейтрален к соли и ее водным растворам. Управление процессом размыва осуществляется путем изменения положения концов колонны труб, направления и скорости потоков растворителя, регулирования концентрации рассола на входе и выходе из емкости, перемещения контакта рассол – нерастворитель, интенсификацией растворимости соли. Опыт сооружения подземных емкостей позволяет рекомендовать в качестве основной схемы ступенчатый противоток, а в сложных горно-геологических условиях – ступенчатый прямоток.

Составление расчетной схемы формообразования емкости ведется с учетом следующего: а) растворяющиеся поверхности располагаются по отношению к растворителю под углом 90 и 180° (вертикальная боковая стенка и горизонтальная потолочная); б) линейные скорости растворения поверхностей не зависят от высоты камеры и принимаются равными; в) линейная скорость растворения горизонтальной поверхности в 1,5 раза выше линейной скорости растворения вертикальной поверхности. Расчетную схему формообразования принято строить в виде вертикального сечения по оси проектируемой емкости.

Три направления интенсификации размыва каменной соли:

1. Воздействие на перемешивание всей массы растворителя в емкости с целью равномерного распределения концентрации соли.

2. Воздействие на пограничный слой растворителя. Дополнительный массоперенос обеспечивают пузырьки воздуха или другого газа, выделяющиеся у стенок камеры. Массообмен в пограничном слое усиливается под действием упругих колебаний звуковых частот.

3. Изменение параметров процесса. Солесъем зависит от температуры растворителя. Повышение температуры растворителя приводит к росту солесъема.

Основными методами определения объема и формы подземных емкостей являются ультразвуковая гидролокация, методы, проводимые с помощью электроуровнемера, спускаемого в заполненный рассолом и нефтепродуктом емкость, а также телевизионных установок и оптических измерительных приборов в незаполненных емкостях.