Подземные хранилища газа (ПХГ)

ПХГ используется как один из основных способов компенсации сезонной неравномерности потребления газа. При использовании в случае пиковых нагрузок газа, накопленного в периоды потребления газа ниже пропускной способности системы МГ, достигается равномерная загрузка этой системы, что улучшает технико-экономические показатели всей системы транспорта и распределения газа. Кроме того, ПХГ обеспечивают надежность потребления газа в случае аварийных ситуаций и могут создавать определенные его резервы. ПХГ сооружают в районах потребления, а также по трассе МГ.

ПХГ создают в пористых геологических структурах истощенных газовых и нефтяных месторождений, в водонапорных системах-ловушках пластовых водонапорных систем или, что реже, в горизонтальном пласте и подземных резервуарах каменной соли. Подземные хранилища должны быть расположены достаточно близко к потребителям газа.

Наиболее экономичным типом крупных ПХГ являются истощенные или находящиеся на стадии истощения нефтяные и газовые залежи вследствие хорошей геофизической изученности, имеющегося обустройства, сокращения срока ввода, однако большая часть хранилищ создана в водоносных пластах (рис. 3.7). Наиболее экологичным является способ хранения природного газа в подземных хранилищах в каменной соли.

Создание ПХГ в водоносных пластах представляет собой сложную научно-техническую задачу. Найденный пласт должен длительное время сохранять и затем отдавать закачанный в него газ. Чаще всего такими пластами являются пористые водоносные пласты, при этом пласт имеет куполообразную форму, образующую «ловушку» с непроницаемой кровлей, препятствующей проникновению газа в другие пласты или к поверхности через трещины. Газ закачивается в сводовую часть куполообразной структуры и образует там газовый «пузырь», а вода оттесняется к краям структуры. При вытеснении воду из пласта можно удалять через разгрузочные скважины, а при оттеснении — перемещать по водоносной системе. Кровля может быть представлена плотными пластичными глинами или крепкими известняками и доломитами при отсутствии трещин и разломов, что при толщине кровли 5...15 м на глубине 300...1000 м достаточно для предотвращения утечек газа. Наиболее экономичным считают ПХГ на глубине 300... 600 м. ПХГ создаются в местах наибольшей неравномерности потребления при крупных объектах потребления. Технологическая схема ПХГ дана на рис. 3.8. В состав ПХГ входят компрессорные цехи, блоки очистки газа и газораспределительные пункты (ГРП). На газораспределительных пунктах производятся индивидуальный замер закачиваемого и отбираемого газа из скважин, а также очистка газа при отборе. Очистка газа осуществляется в газовых сепараторах, которые установлены на открытых площадках. Расходомеры и клапаны на каждой скважине смонтированы в специальном помещении.

Режим работы ПХГ в основном соответствует сезонным колебаниям температуры, однако нередки случаи, когда колебания подачи газа из хранилища не соответствуют температурным колебаниям наружного воздуха.

ПХГ используются не только для регулирования неравномерности потребления газа. Они используются и для уменьшения последствий аварийных ситуаций в газотранспортных системах.

Весьма существенной является задача оптимального распределения запасов газа для компенсации неравномерности его потребления между различными хранилищами газа. Как показывает опыт эксплуатации сложных систем потребления газа для компенсации пиковых нагрузок, характеризующихся необходимостью быстрой подачи больших количеств газа, целесообразно сооружать хранилища сжиженного газа. Взаимное использование различных способов компенсации неравномерности потребления газа (использование подземных хранилищ для компенсации значительной сезонной неравномерности, аккумулирующей способности газопровода для компенсации суточной неравномерности, хранилищ сжиженного газа для уменьшения последствий аварийных ситуаций и т.д.) позволяет решить проблему бесперебойного и надежного снабжения газом потребителей.