Способы погашения суточной неравномерности газопотребления

Для устранения суточной неравномерности потребления газа используют газгольдеры и объем последнего участка газо­провода.

Газгольдеры, предназначенные для снятия суточной неравно­мерности газопотребления, должны быть рассчитаны на доста­точно высокое давление, чтобы можно было от них питать городскую сеть. Таким условиям отвечают газгольдеры с рабочим избыточным давлением от 0,25 до 2,0 МПа. Их сооружают объемом 175 и 270 м3.

Последний участок магистрального газопровода работает в условиях, отличающихся от условий работы промежуточных участков. Массовый расход газа в начале последнего участка постоянен, а в конце — переменный и равен меняющемуся в течение суток отбору газа пот­ребителем. Ночью, когда отбор газа из газопровода меньше расхода в газопро­воде, газ накапливается в последнем участке, причем вследствие этого давление в участке растет. В дневные часы, когда отбор превышает расход в газопроводе, давление в последнем участке снижается. Поскольку все время расходы в начале и конце участка неодинаковы, коли­чество газа, накапливаемое в последнем участке, следует определять по уравнениям неустановившегося движения газа в трубопроводе. Расчет по формулам неустановившегося движения сло­жен. Однако в этом случае расчет можно вести методом смены стационарных состояний, погрешность которого находится в пре­делах 15—20%, что при расчете аккумулирующей способности последнего участка газопровода допустимо.

4.25.04 Основы технологии подземного хранения природного газа

Подземные газонефтехранилища приобрели широкое распространение в мировой практике как наиболее экономный|экономичный| и экологичный|экологичный| метод хранения|сбережения,сохранения| природного и сжиженного|сжиженного| газа, нефти и нефтепродуктов. Подземное хранилище являет собой комплекс сооружений, которые делятся на подземную и поверхностную части. Подземная часть включает подземное хранилище и технологические скважины, колонны, трубопроводы; поверхностная – технологические установки, оборудование, трубопроводы, сливо-наливные сооружения и другое. Почти в 25 странах мира строятся и эксплуатируются подземные газонефтехранилища в разных|различных| геологических структурах.

Назначение и классификация подземных газонефтехранилищ

Подземные хранилища для газа используются в качестве одного из основных способов компенсации сезонной неравномерности потребления газа. Они обеспечивают надежность потребления газа при пиковых нагрузках, при аварийных ситуациях и могут создавать определенные его резервы. ПХГ сооружают в районах его потребления, а также по трассам магистральных газопроводов.

Подземные хранилища для нефти и нефтепродуктов предназначены для создания крупных товарно-сырьевых парков нефтеперерабатывающих заводов, нефтехимических комплексов, распределительных и перевальных баз хранения; компенсации пиковых и сезонных неравномерностей потребления нефтепродуктов, накопления аварийного резерва и запаса|припаса| нефти, нефтепродуктов и сжиженных|сжиженных| газов.

Использование|употребление| для этих целей наземных газгольдеров, металлических и железобетонных резервуаров нуждается в значительных капитальных вложениях, расходах металла, бетона, трудовых и энергоресурсов, а также отчуждения больших|великих| площадей земли и связано|повязано| со значительными потерями продуктов, которые сохраняются|хранятся|.

Наряду с развитием и совершенствованием традиционных методов хранения|сбережения,сохранения| жидких|редких| и газообразных углеводородов широко применяются подземные газонефтехранилища.

Подземные хранилища разделяются на такие, что образованы:

– в истощенных нефтяных и газовых месторождениях;

– в пористых водоносных слоях;

– в залежах каменной соли растворением через|из-за| буровые скважины;

– в массивах крепких, плотных горных пород шахтным методом и в горных выработках отработанных рудников;

– в вечномерзлых| породах (льдопородные|);

–камуфлетными| (глубинными) взрывами;

– подземные изотермические.

Первые два типа подземных хранилищ предназначены для хранения|сбережения,сохранения| природных газов, последние — для хранения|сбережения,сохранения| нефти, нефтепродуктов, сжиженных|сжиженных| углеводородных газов.

Подземные хранилища для природных газов

Из всех типов хранения|сбережения,сохранения| газа наиболее дешевым и прогрессивным в техническом отношении есть подземные газохранилища|газоубежища|. Первое в мире подземное газохранилище|газоубежище| было построено в 1915 году в Канаде, а в настоящее время общий мировой объем подземных газохранилищ|газоубежищ| превышает 5•10¹² м³. Подземные газохранилища|газоубежища| сооружаются в больших|великих| городах, промышленных центрах, а также по трассе магистральных газопроводов. ПХГ в пористых геологических структурах подразделяются на: газохранилища|газоубежища|, которые сооружаются в истощенных нефтяных и газовых залежах; газохранилища|газоубежища| в водоносных пластах.

В бывшем СССР, начиная с 50-х годов, построенные и введенные в эксплуатацию мощные подземные газохранилища|газоубежища| в истощенных водоносных пластах. На долю этих типов хранилищ выпадает основной объем газа, что сохраняется|хранится|. Следует отметить, что расходы на создание и эксплуатацию газохранилищ|газоубежищ| в истощенных пластах приблизительно|примерно| в 1,5 - 2 раза меньше, чем расходы на газохранилища|газоубежища| в водоносных пластах. Это связано|повязано| с тем, что истощенные нефтяные и газовые месторождения полностью разведаны и оборудованы, а создание газохранилищ|газоубежищ| в водоносных пластах нуждается в проведении целого комплекса мероприятий по геологической разведке, промышленному заполнению и эксплуатации хранилища.

В Украине эксплуатируется 12 подземных газохранилищ|газоубежищ|, расположенных почти во всех регионах страны.

Эффективность работы газохранилища|газоубежища| во многих случаях зависит от места его расположения, что в первую очередь связано|повязано| с наличием геологических структур с определенными свойствами и характеристиками. Требования к таким структурам следующие: мощность пласта-коллектора – | свыше 4 – 6 м; проницаемость не меньше|менее| 0,2 – 0,3 мкм²; пористость не ниже 10 – 15 %; мощность кровли пласта 5 – 15 м, что обеспечивает герметичность при хранении|сбережении,сохранении| газа на глубинах от 300 до 1000 м; отсутствие тектонических нарушений в виде сбросов, изломов|сломов|, сдвигов и другое. Эти параметры во многих случаях определяют не только выбор схемы закачки газа, но и режим эксплуатации газохранилища|газоубежища|.

Для подземных газохранилищ|газоубежищ| важно поддерживать максимально возможное давление газа в пласте. Максимально допустимое давление газа Р_mах в любой|какой-нибудь| точке пласта не должно быть большим бокового горного давления Р_бд, то есть

где η – коэффициент, зависящий от угла внутреннего трения породы а (η = 0,6 •–• 0,3);

Р_гс — горностатическое давление, определяется по формуле

ρ_ср| — средняя плотность горных пород;

Н — высота пород, расположенных над покрышкой хранилища.

Для пластичных|пластических| пород при а < 60,4

При наличии глинистой покрышки толщиной свыше 3 м максимальное давление в хранилище можно определить исходя из нормального гидростатического давления при глубине залегание хранилища Н.

где η_о — коэффициент, учитывающий надежность покрышки (η_о = 1,3 - 1,5);

р_в| — плотность воды.

Объем газа, который|какой| ежегодно закачивается и отбирается из хранилища, обеспечивающий покрытие сезонной неравномерности потребления, имеет название активного объема газа.

Для определения активного объема газа необходимо иметь графики поступления газа в газораспределительную сеть и график потребления газа.

На рис. представлен примерный график потребления газа и работы газохранилища|газоубежища|. Методика количественной оценки хранилища для компенсации неравномерности потребления сводится к следующему. График потребления газа за время Т делится|делящийся| на п частей по времени, обычно п = 12 или п = 24, если рассматривается суточная неравномерность, и п – кратное 7, если рассматривается недельная неравномерность, и т.д.