13.2 Зберігання нафти, газу і нафтопродуктів

Для збору, зберігання і обліку нафти і нафтопродуктів на нафтопромис­лах, нафтопереробних заводах, нафтобазах і станціях магіст­ральних нафтопроводів і нафтопродуктопроводів слугують резервуари - посудини різної форми і розмірів, виготовлені з різноманітних матеріалів. За призначенням вони підрозділя­ються на резервуари для зберігання нафти, світлих і темних нафтопродуктів. За матеріалом - на металеві і неметалеві. Ме­талеві резервуари виготовляють переважно зі сталі. До неме­талевих резервуарів належать, в основному, залізобетонні ре­зервуари.

Резервуари кожної групи розрізняють за формою на: ве­р­тикальні циліндричні, горизонтальні циліндричні, краплевидні та інших форм. За схемою устаткування поділяються на наземні і підземні (найвищий рівень рідини в резервуарі зна­ходиться нижче відмітки прилеглої площадки не менше ніж на 0,2 м). Вони бувають різних об'ємів: від 100 м³ до 120000 м³.

Групу однотипних резервуарів, об'єднаних трубопровід­ними комунікаціями, називають резервуарним парком. Кожна група наземних резервуарів відгороджується земляним валом або стінкою, висоту яких приймають на 0,2 м вище розрахун­кового рівня умовно розлитої в них рідини.

Вертикальні циліндричні резервуари поділяються на ре­зервуари низького тиску, з понтонами і з плаваючими криш­ками. Кожний резервуар має драбину, необхідну для огляду устаткування, відбору проб і контролю за рівнем нафтопродуктів. У місці приєднання драбини до кришки резервуара спо­руджується вимірна площадка, на якій встановлюють вимірні пристосування і апаратуру. Для зниження втрат нафти і нафто­продуктів, які легко випаровуються, застосовують резервуари з плаваючою кришкою (диск з поплавками, які забезпечують його плавучість).

Краплевидні резервуари застосовують для зберігання нафтопродуктів, які легко випаровуються, з високою пружністю пари. Оболонці резервуара надають форму краплі рідини, що вільно лежить на незмочуваній поверхні і знаходиться під дією поверхневого натягу. Завдяки такій формі резервуара утворюються умови, за яких на всі елементи поверхні корпусу рідина діє приблизно з однаковою силою, що забезпечує міц­ність та мінімальну витрату матеріалу на виготовлення резер­вуара.

Неметалеві резервуари - несучі конструкції, які викона­ні з неметалевих матеріалів. Вони бувають залізобетонними, із гумотканевих або синтетичних матеріалів, застосовують їх переважно як пересувні ємності. Залізобетонні резервуари споруджують круглими (вертикальні і циліндричні) або пря­мокутними.

Більше 80 % газу, що видобувається, транспортують на великі відстані (сотні і тисячі кілометрів). Споживання газу характеризується істотною нерівномірністю, що ускладнює газопостачання, погіршує техніко-економічні показники транспортування і знижує надійність забезпечення газом спо-живачів. Нерівномірність споживання, в основному, пов'язана з неоднаковим використанням газу для опалення в зимовий та літній періоди. Розрізняють сезонну (чи місячну), добову і годинну нерівномірності споживання газу, що характеризуються коефіцієнтами нерівномірності. Коефіцієнт місцевої нерівномірності К_м (добовий К_д, годинний К_г) являє: собою відно­шення середніх витрат газу за той чи інший місяць q_м (доба q_д, година q_г) до середньорічних витрат q_p (середньомісяч­ного q_д, середньодобового q_д).

Максимальне місячне споживання газу може перевищу­вати середнє на 30-50 %, а мінімальне на 20-40 % може бути менше середнього. Отже постає необхідність створення сховища газу, в якому буде зберігатися "літній надлишок" газу, а взимку його можна подавати споживачу. Тоді магістральний газопровід і вся система видобутку, збору і підготовки газу буде працювати стабільно із середньорічною продуктивністю.

Газ у підземному газосховищі (ПСГ) ділиться на активний (робочий) і буферний (залишковий). Активний об'єм щорічно закінчується і відбирається з ПСГ, а 6уферний постійно знаходиться у ПСГ під час його експлуатації.

Обладнання ПСГ включає компресорні цехи, блоки осушування газу і очищення його від механічних домішок і мастил, газорозподільчі пункти (ГРП) і свердловини. Під час відбирання газ зі свердловин надходить до ГРП індивідуальними шлейфами. На ГРП уловлюється волога, яка автоматич­но скидається у вимірні ємності. Далі газ по газозбірному ко­лектору надходить на автоматизоване устаткування осушу­вання з використанням ДЕГ, звідки подається в магістральний газопровід.

Сховища газу створюють поблизу великих споживачів (міст) і траси магістрального газопроводу.

Застосовуються сховища газу найрізноманітніших типів - наземні, підземні, заглиблені і підводні. Резервуари також дуже різноманітні: сталеві, льодовоґрунтові армовані металом і неармовані; штучні і природні порожнини у непроникних гірських породах (печери, шахти у відкладах кам'яної солі, тунелі, каверни); пористі породи (підземні сховища). Газ може зберігатися у газоподібному і рідкому стані, за атмосферного і високого тисків. У підземних сховищах розташовано до 98% всього газу, що зберігається. З них до 80% зберігається у вичерпаних газових і газоконденсатних покладах і 20% - у водоносних пластах. На виснажені нафтові поклади припадає досить незначна частка газу, що зберігається.

Під час зберігання у виснажених нафтових родовищах газ не тільки витискає нафту до вибоїв свердловин у процесі відбору, але й розчиняє залишкову нафту, виносить її на поверхню. Це потребує додаткового очищення газу.

Скраплені (до 90%) гази зберігають, як правило, у відкладах кам'яної солі. Розмивання ємностей здійснюється че­рез бурові свердловини прісною чи слабомінералізованою во­дою. Для визначення об'єму і форми підземних ємностей за­стосовують ультразвукову гідролокацію, електрорівнеміри, а також телевізійні устаткування і оптичні вимірювальні прила­ди.

Продукт, що зберігається, запомповують двома шляха­ми: самоплином і із застосуванням насосів. При відборі його витискають з ємності ропою, газоподібними агентами або іншими продуктами. Відпомповування ведуть насосами або за допомогою газліфту.

У відкладеннях кам'яної солі зберігають не тільки скраплені гази і нафтопродукти, але і природний газ у газоподіб­ному стані.

Для зберігання газу використовуються також циліндри­чні (вертикальні і горизонтальні) або сферичні газгольдери змінного об'єму і постійного тиску. Газгольдери постійного об'єму характеризуються неповним використанням їх геомет­ричної ємності. Якщо газгольдери розраховані на максималь­ний тиск 0,8 МПа, а тиск у міському колекторі складає 0,2 МПа, то корисна ємність газгольдера - 6 геометричних об'ємів замість 8, тобто коефіцієнт використання складе 75%. Газгольдери змінного об'єму розраховані на зберігання вели­кого об'єму газу під низьким тиском (до 3 МПа).