Назначение и типы хранилищ газа.

Месторождения природного газа, обеспечивающие основную часть газодобычи нашей страны, находятся на значительном удалении от населенных и промышленных центров, поэтому газ приходится подавать потребителю на большие расстояния. Основная часть добываемого в России газа транспортируется по мощным магистральным газопроводам протяженностью в сотни и тысячи километров. Такие системы необходимо эксплуатировать с полной нагрузкой, поскольку в противном случае стоимость транспорта газа значительно увеличивается. Потребление газа отличается значительной неравномерностью. Неравномерность потребления газа для крупных городов исчисляется сотнями миллионов и миллиардами кубометров. Соответствующий объем должны иметь и средства накопления газа или хранилища.

Хранилищами газа называют искусственные или естественные резервуары, в которых газ накапливают при его избытке в системе газоснабжения и из которых его по мере надобности извлекают. Хранилища газа при эффективном использовании способны улучшить экономические показатели системы газоснабжения благодаря повышению коэффициента ее загрузки и увеличить надежность ее функционирования.

Кроме сооружения хранилищ газа существуют и другие методы решения проблемы неравномерности газоснабжения:

Ø сглаживание неравномерности потребления газа за счет использования буферных потребителей (обычно это электростанции, которые в теплое время года работают на природном газе, а зимой их переводят на другие виды топлива — мазут, уголь, торф);

Ø использование установок кратковременного производства газа вблизи мест его потребления;

Ø увеличение механической прочности элементов системы газоснабжения и повышение технологической надежности ее функционирования.

Тем не менее, наиболее экономичным и удобным решением проблемы неравномерности потребления газа и надежности газоснабжения остается создание специальных хранилищ газа, способных покрыть зимний дефицит топлива за счет накопления избытка газа летом.

К настоящему времени накоплен промышленный опыт сооружения хранилищ газа самых разнообразных типов: наземных, подземных, заглубленных и подводных. Углеводородное сырье в них хранят в газообразном и в жидком состояниях, при атмосферном и повышенном давлениях. Существует следующие типы резервуаров: стальные высокого давления; стальные низкого давления; льдогрунтовые, армированные металлом и неармированные; искусственные и естественные полости в плотных горных породах, резервуары в пористых горных породах.

Строительство таких крупных промышленных объектов, какими являются хранилища газа, сопровождается значительными материальными затратами. Перечислим типы и классы хранилищ газа в порядке убывания затрат на хранение удельного объема газа:

Ø стальные резервуары высокого и низкого давления;

Ø подземные полые резервуары в устойчивых и неустойчивых породах;

Ø подземные полые резервуары в солевых кавернах;

Ø пористые резервуары в водоносных пластах;

Ø пористые резервуары, сооруженные в истощенных залежах.

Основное промышленное значение как наиболее экономичные имеют хранилища, создаваемые в пористых пластах горных пород. В них помещается более 98 % всего объема хранящегося газа. Относительно небольшое, но имеющее промышленное значение количество газа хранится в искусственно созданных, размытых кавернах в отложениях каменной соли. Гораздо меньшие объемы газа хранят в горных выработках — шахтах, тоннелях, а в стальных резервуарах (газгольдерах) хранят газ в самых ограниченных количествах.

Далее подземные хранилища газа, резервуар которых представлен пористой средой горных пород, будем называть просто подземными хранилищами. Принято различать следующие виды пористых резервуаров, в которых создают хранилища: истощенная газовая залежь, истощенная нефтяная залежь, водоносный пласт.

Около 80 % газа хранят в истощенных газовых и газоконденсатных залежах и 20% — в водоносных. В истощенных нефтяных залежах газа хранится гораздо меньше — доли процента от общего по стране объема хранения этого углеводородного сырья.

Подземные хранилища газа должны обеспечивать выполнение следующих задач:

Ø покрытие сезонной неравномерности газопотребления, связанной с отопительной нагрузкой в зимнее время;

Ø уменьшение материальных затрат на строительство магистральных газопроводов и КС;

Ø создание условий для ритмичной работы источников газа и сооружений магистральных газопроводов с постоянной среднегодовой подачей при коэффициенте использования установленной мощности КС, близком к единице;

Ø создание государственных запасов газа (топлива и сырья для химических заводов) в районах страны, где это необходимо;

Ø сохранение нефтяного газа в новых нефтедобывающих районах и углеводородного конденсата при временной невозможности его использования;

Ø увеличение коэффициента нефтеотдачи в старых нефтедобывающих районах в случае создания ПХГ в выработанных нефтяных месторождениях;

Ø создание запасов сырья и топлива для нефтехимических комбинатов и запасов готовой продукции после ее выработки;

Ø уменьшение мощности заводов по очистке газа от сероводорода, оксида углерода и производству газовой серы;

Ø повышение надежности работы системы дальнего газоснабжения;

Ø выравнивание колебаний потребления электроэнергии.