Файл: Ширковский, А. И. Добыча и подземное хранение газа учебное пособие.pdf

Преимуществами схем хранилищ с газообразным рабочим агентом являются: отсутствие рассолохранилищ и всех затрат, свя­ занных с их эксплуатацией, закачкой и отбором рассола; возмож­ ность извлечения остатков нефтепродуктов; отсутствие опасности неуправляемого доразмыва емкостей; гибкость управления режи­ мами закачки и отбора; простота схемы, существенное снижение капитальных вложений и эксплуатационных затрат; использование газообразного агента при отборе продукта для подъема жидкости по способу газлифта.

К недостаткам этих схем относятся: повышение требований к герметичности скважин и емкости; опасность растворения газо­ образного агента в хранимом продукте, что ведет к изменению товарных свойств; специальные требования к свойствам газооб­ разного агента; опасность резкого снижения внутреннего давления в емкости при утечках газа.

Газообразные агенты должны удовлетворять следующим усло­ виям: не конденсироваться при давлении и температуре хранили­ ща; незначительно растворяться в хранимых продуктах и не всту­ пать с ними в химическое взаимодействие; незначительно раство­ рять в себе пары хранимых продуктов; не образовывать с парами продуктов взрывоопасной смеси. Простота получения и небольшая стоимость газообразных агентов также определяют целесообраз­ ность применения схемы.

В качестве газообразных агентов могут использоваться азот, выхлопные и топочные газы, продукты сгорания части хранимого продукта, природный газ, состоящий в основном из метана.

Азот, выхлопные и топочные газы целесообразно использовать в хранилищах, расположенных вблизи заводов нефтехимической переработки. Для получения продуктов сгорания, используемых в качестве рабочего агента, по оценке ВНИИПКнефтехима необ­ ходимо сжигать 0,5% от объема хранящегося продукта. Этот способ может быть перспективен при отсутствии других источников газообразных агентов. Природный газ при разветвленной совре­ менной сети газопроводов наиболее перспективен для схем с газо­ образным рабочим агентом. При отборе природного газа из маги­ стрального газопровода нет необходимости в компрессорной стан­ ции на подземном хранилище. Объем газа для заполнения емкости подземного хранилища практически неограничен. Сочетание за­ качки и отбора газа с сезонными потреблениями нефтепродуктов (летом закачка газа в хранилище, а зимой его отбор и подача потребителю) еще больше увеличивает технико-экономическую эффективность использования природного газа в схемах эксплуа­ тации подземных хранилищ с газообразным агентом. В этом случае природный газ, вытесняемый зимой хранимым продуктом, исполь­ зуется для покрытия сезонных потребностей в нем.

При этой схеме эксплуатации хранилища газообразный агент закачивают по затрубному пространству, а хранимый продукт от­ бирают по центральной колонне. Закачивают хранимый продукт

182

по центральной трубе, а газообразный агент выпускают из емко­ сти через затрубное пространство.

Давление на устье скважины при закачке газа в хранилище можно определять по барометрической формуле, пренебрегая по­ терями давления в скважине на трение

газ — продукт в м; Лртр — потери на трение в центральной колонне при движении в ней продукта в кгс/см2.

оценка степени влияния газообразного агента на качество храни­ мого продукта.

В лабораторных условиях экспериментально было исследовано влияние природного газа на качество хранимых автобензинов и дизельных топлив при полном их насыщении при параметрах хра­ нилищ. Эти опыты показали, что при 2 2 ^ ^ 3 2 ° С физико-хими­ ческие характеристики топлив соответствовали предъявляемым требованиям, на незначительную величину уменьшилось октановое число, а потеря бензина в опытах оказалась существенной (3-г- -т-9% объемн.), вследствие чего газ обогатился парами бензина.

183

Так как в хранилище глубина насыщения продукта газом до­ стигает 0,5—1,0 м от контакта, что было установлено в лабора­ торных экспериментах, можно считать, что товарные характери­ стики всего объема хранимого продукта останутся неизменными.

Результаты проведенного опытно-промышленного использования природного газа в схеме с газообразным рабочим агентом позволят уточнить параметры проектирования таких схем.

В отложениях каменной соли хранят не только жидкие газы и нефтепродукты, но и природные газы в газообразном состоянии.

Ереванское хранилище состоит из шести емкостей, суммарный объем которых около 500 тыс. м3. Средняя глубина около 1000 м. Максимальное давление в хранилище 125 кгс/см2; остаточное дав­

нилище позволяет удовлетворять сезонные и суточные потребности в газе Еревана при их резком колебании.

28,3 млн. м3, общий объем газа равен 42 млн. м3. На этом хра­ нилище при 508-мм эксплуатационной колонне достигнута уникаль­ ная для газовых скважин производительность — до 10 млн. м3/сут.

В заключение следует указать, что эксплуатация описанных подземных хранилищ регламентируется «Временными техническими условиями эксплуатации подземных емкостей в отложениях камен­ ной соли при хранении в них нефтепродуктов», утвержденными министерствами нефтедобывающей и газовой промышленности

СССР в январе 1966 г.

§54. Технико-экономические показатели создания и эксплуатации подземных хранилищ в непроницаемых горных породах

Результаты технико-экономических исследований ВНИИПромгаза позволяют установить основные зависимости удельных капи­ тальных и эксплуатационных затрат от объема, глубины храни­ лища и других факторов (рис. 48 и 49).

Удельные капитальные вложения снижаются с увеличением объема хранилища по гиперболической кривой, а с увеличением глубины возрастают почти линейно. Стоимость наземных комплек­ сов составляет 40—50% всех затрат для хранилищ небольшого размера (10 тыс. м3) и 30—40% для хранилищ большого размера (100 тыс. м3), т. е. мало зависит от объема хранилища. Поэтому капитальные вложения существенно снижаются при увеличении объема хранилищ. Стоимость сброса рассола на глубину 1500 м или подача его потребителю на расстояние 100 км (рассолопромысел, завод и т. д.) составляет примерно 20—30% для хранилищ объемом 10 тыс. м3 и 30—40% для хранилищ объемом 100 тыс. м3.

184

подземного хранилища жидких газов от геометрической емкости каверны.

Глубина залегания пласта: 1—1000 м; 2—500 м:

3—250 м

Рис. 49. Зависимость годовых экс­ плуатационных затрат при эксплуатации подземного хранилища жидких газов от глубины залегания пласта и геомет­ рической емкости каверны. Обозначения те же, что и на рис. 48

185

сатных месторождений СССР. Тем. науч.-техн. обзор. М., ВНИИЭгазпром, 1970, 51 с. с ил. Авт.: Л. М. Дюков, А. Г. Варсанович, М. В. Калугин и др.

5. З а в е р т а й л о М. М., Ад они н А. А., С и р о т и н А. М. Эксперимен­ тальное изучение коэффициента теплопередачи в теплообменниках типа «труба в трубе». — «Газовое дело», 1963, № 6—7, с ил.

дуктивных характеристик эксплуатационных скважин при закачке газа в подзем­

техранилищ, сооружаемых в отложениях каменной соли. М., ВНИИЭГазпром, 1968, 94 с. с ил.

пользования авиационных двигателей в качестве привода центробежных нагнета-

188