Подземные хранилища нефтепродуктов и газа в отложениях каменной соли-Курсовая работа-Оборудование транспорта и хранения нефти и газа

Подземные хранилища нефтепродуктов и газа в отложениях каменной соли-Курсовая работа-Оборудование транспорта и хранения нефти и газа
Введение.
Подземные хранилища в отложениях каменной соли –это наиболее распространенный вид подземных емкостей для хранения нефтепродуктов.
Каменная соль (галит) имеет высокий предел прочности и низкую проницаемость, что весьма благоприятно для создания в ее отложениях
Подземное хранение газа —технологическийпроцессзакачки, отбораихранения газа в пластах-коллекторах и выработках-ёмкостях, созданных в каменной соли и в других горных породах.
Подземное хранилище газа (ПХГ) —это комплекс инженерно-технических сооружений в пластах-коллекторах геологических структур, горных выработках, а также в выработках-емкостях, созданных в отложениях каменных солей, предназначенных для закачки, хранения и последующего отбора газа, который включает участок недр, ограниченный горным отводом, фонд скважин различного назначения, системы сбора и подготовки газа, компрессорные цеха.
ПХГ сооружаются вблизи трассы магистральных газопроводов и крупных газопотребляющих центров для возможности оперативного покрытия пиковых расходов газа. Они создаются и используются с целью компенсации неравномерности (сезонной, недельной, суточной) газопотребления, а также для резервирования газа на случай аварий на газопроводах и для создания стратегических запасов газа.
В настоящее время наибольшее распространение получили ПХГ созданные в пористых пластах (истощенные месторождения и водоносные структуры). Кроме пористых пластов пригодны для создания хранилищ и залежи каменных солей (создаваемые путем размыва так называемой каверны), а также в горных выработках залежей каменного угля и др. полезных ископаемых.
Всего в мире действует более 600 подземных хранилищ газа общей активной емкостью порядка 340 млрд м3.
Подземному хранению газа и нефтепродуктов в России уже более 50 лет. За это время в стране была создана развитая система подземных хранилищ, которая сегодня является главным механизмом сглаживания сезонной неравномерности потребления газа. Все ПХГ или максимально приближены к основным отечественным потребителям, или расположены в узловых точках газотранспортной системы. Это позволяет оперативно направлять потоки газа из хранилищ в нужном направлении.
Для удовлетворения осенне-зимнего роста потребления газа, в течение весны и лета закачивает газ в ПХГ. Ведь в отопительный период подземные хранилища обеспечивают компании около 20% от общего объема поставок газа. А в дни резких похолоданий эта величина достигает 30%. За весь период эксплуатации ПХГ в России оборот газа в них составил 2,17 трлн м3.
При этом важно, что хранилища не только покрывают сезонную неравномерность потребления газа, но и значительно повышают надежность поставок и дают дополнительный запас прочности работе газотранспортной системы.
Стали строиться не только вертикальные, но и наклонно-направленные, а также горизонтальные скважины. Это существенно увеличивает производительность газохранилища и позволяет обходиться меньшим числом скважин, чем, если бы использовали только вертикальные.
Внедряется самое современное оборудование, такое как обсадные трубы с высоко герметичной резьбой, новые конструкции фонтанной арматуры. В результате речь идет не только о повышении технической надежности, но и об обеспечении высокого уровня экологической безопасности.
Внедряется самое современное оборудование, такое как обсадные трубы с высоко герметичной резьбой, новые конструкции фонтанной арматуры. В результате речь идет не только о повышении технической надежности, но и об обеспечении высокого уровня экологической безопасности.

Сооружение хранилищ в отложениях каменной соли.
Подземные хранилища в отложениях каменной соли со¬оружают путем размыва (выщелачивания) полостей в толще соли через буровые скважины. Размыв каменной соли осуществляют двумя основными способами —циркуляционнымиструйным.
Циркуляционный метод заключается в том, что размыв производится путем закач¬ки пресной воды по одной колонне труб с выдавливанием рассола по другой. С этой целью скважина оборудуется тре¬мя колоннами труб. В водоподающую колонну труб поступа¬ет вода, которая, растворяя каменную соль, превращается в рассол; последний вследствие повышенной плотности опуска¬ется в нижнюю часть камеры. По мере поступления новых порций свежей воды давление в камере повышается и рассол вытесняется на поверхность по рассолоподъемной колонне труб. Отмытую до проектной размеров верхнюю часть под¬земной камеры предохраняют от дальнейшего растворения путем снижения уровня нерастворителя, вводимого по обсад¬ной колонне труб. Нерастворителем называют жидкость, ко¬торая легче воды, или газ, не входящий в химические соеди¬нения с каменной солью, рассолом и водой. В качестве нера¬створителя обычно используются нефтепродукты, для хране¬ния которых размывается емкость, или воздух.
Каменная соль легко растворяется в пресной воде. В 1 м3 воды при 20°Сможетрастворитьсядо 385кгсоли. Для образования 1 м3 емкости требуется 6 — 7 м3 воды.
В процессе эксплуатации нефть или нефтепродукт отбира¬ют замещением (выдавливанием) его рассолом, который по¬дают по колонне для рассола вниз камеры под нефтепродук¬том (или нефть) из специального рассолохранилища, а при заполнении, наоборот, замещают рассол нефтепродуктом (или нефтью). Объем рассолохранилищ принимают равным объе¬му хранилища.


Минимальную глубину залегания подземных емкостей определяют, исходя из геологических условий, фи¬зических свойств нефти или нефтепродуктов (сжиженных газов), упругости их паров.
Так, учитывая, что 0,1 МПа рабо¬чего давления в емкости уравновешивается давлением толщи пород (над емкостью) мощностью не менее 6 м, заглубление хранилища для сжиженного бутана принимают не менее 40 — 60 м, адлясжиженногопропана— 80— 100 м.
Описанная выше схема размыва емкостей называется выщелачиванием по методу снизу вверх. Применяют также методы выщелачивания сверху вниз, т. е. когда размыв емкости начинают сверху, и комбинированный, когда раз¬мыв осуществляют одновременно обоими методами, т.е. емкость формируют навстречу друг другу: нижнюю часть размывают в восходящем направлении, а верхнюю часть —вниз ходящем.

Наиболее распространенный водоструйный метод размыва заключается в том, что размыв производится стру¬ями воды, разбрызгиваемыми при атмосферном или повы¬шенном давлении в емкости специальным оросителем. При этом рассол откачивается из зумпфа размываемой камеры погружным насосом или выдавливается сжатым воздухом (или газом). Ороситель с насадками, размещаемый на водоподающей трубе, медленно вращается под напором воды, а также может перемещаться по высоте емкости.
В отдельных случаях применяют систему размывающих насадок по высоте водоподающей колонны труб. Струйный метод, обычно используемый при сооружении емкостей в твердых отложениях каменной соли на глубине не более 300 — 400 м, отличаетсявысокойпроизводительностью.

Определение глубины залегания и мощности соляного пла¬ста, качества каменной соли, необходимых для выбора метода размыва, осуществляется геофизическими методами и разве¬дочным бурением. Размеры емкости в процессе выщелачива¬ния постоянно контролируются путем определения значений концентраций и количества выдавливаемого рассола.
Готовые подземные камеры обмеряют методом ультразвуковой лока¬ции с помощью гидролокатора, основанного на регистрации посылаемых импульсов от глубинного вибратора до стенок емкости и обратно.
Зная время и скорость распространения звуковых волн в рассоле, определяют расстояние и за каждый оборот прочерчивают контур сечения на определенной глуби¬не.
Хранение нефти, нефтепродуктов и сжиженных газов в подземных хранилищах происходит при постоянной темпера¬туре и под давлением столба рассола в рассольной колонне, что обеспечивает их качественную сохранность.
При хранении нефти и сжиженных газов наиболее распространена рассольная схема эксплуатации, основанная на вытеснении продукта из соляного хранилища на поверхность закачиваемым в неё насыщенным рассолом. Могут применяться безрассольные способы при использовании вытеснения хранимого продукта газообразными агентами, отборе продукта струйными аппаратами (эжекторами), термогазлифтами и погружными насосами. Допустимые сроки подземного хранения топлив определяются темпом изменения химической стабильности, которая зависит от температуры, давления, объёма хранилища и каталитической активности горных пород, и достигают 3 и более лет (например, дизельное топливо ДЛ — 5 лет, бензиныА72 — 8 лет, АИ93 — 12 лет).
Современное развитие техники бурения сделало возможным сооружать подземные хранилища на любой глубине. Для каждого нефтепродукта, с учетом конкретных условий, можно определить оптимальную глубину заложения и объем одиночной камеры подземного хранилища