Методические указания. Подземное хранение газа и жидкостей проектируется в естест­венных пористых и проницаемых коллекторах

Подземное хранение газа и жидкостей проектируется в естест­венных пористых и проницаемых коллекторах, а также в непо­ристых и непроницаемых горных породах.

Подземные хранилища газа обеспечивают в основном сле­дующее: покрытие сезонной неравномерности газопотребления, связанной с отопительной нагрузкой в зимнее время; уменьшение капитальных вложений в магистральный га­зопровод и компрессорные станции; создание условий для ритмичной работы источников газа и сооружений магистральных газопроводов; создание государственных запасов газа (топлива и сырья для химических заводов) в необходимых районах страны; сохранение нефтяного газа в новых нефтедобывающих районах и углеводородного конденсата при.временной невоз­можности его использования; увеличение коэффициента нефтеотдачи в старых нефте­добывающих районах в случае создания ПХГ в выработанных нефтяных месторождениях.

Общий объем газа в подземном хранилище делится на две ча­сти: активный (рабочий) и буферный (остаточный). Актив­ный газ — объем, ежегодно закачиваемый и отбираемый из ПХГ. Буферный газ — объем, который постоянно нахо­дится в ПХГ во время его эксплуатации.

Буферный газ предназначен для создания в хранилище оп­ределенного давления в конце отбора, при котором обеспечива­ется необходимый дебит газа, получаемого из хранилища. Чем больше объем буферного газа, тем больше давление в хранилище и дебит отдельных скважин, меньше общее число скважин для отбора газа из хранилища и степень сжатия газа на КС подземного хранилища при подаче его потребителю.

Объем буферного газа в подземном хранилище зависит от глубины залегания ловушки, физико-геологических параметров пласта-коллектора, толщины пласта и угла наклона структуры, режима эксплуатации хранилища, технологического режима эксплуатации скважин и давления газа на головке скважин в конце периода отбора газа.

Объем буферного газа составляет от 60 до 140 % рабочего газа. Затраты на буферный газ и его закачку в ПХГ эквива­лентны капитальным вложениям при сооружении ПХГ. Объем буферного газа, число эксплуатационных скважин и мощность КС взаимосвязаны.

Газ, закачиваемый в подземное хранилище, сжимается комп­рессорами до необходимого давления. В процессе сжатия газ нагревается и загрязняется парами компрессорного масла.

Сконденсированные на забое скважины пары масла обвола­кивают зерна песка, уменьшают сечение поровых каналов и фа­зовую проницаемость для закачиваемого газа. Это в свою оче­редь способствует уменьшению расхода закачиваемого газа и повышению давления нагнетания. Поэтому нагретый газ перед закачкой в скважину охлаждают с целью уменьшения допол­нительных температурных напряжений в фонтанной арматуре, обсадной колонне, цементном камне за колонной, избежания от­рыва цементного камня от колонны и образования трещин в нем, т. е. для сохранения герметичности скважин.

В процессе хранения газ обогащается парами воды. При от­боре с его потоком выносятся взвеси (песчинки, частицы глины, цементного камня и т. д.). Поэтому во многих случаях извле­каемый из хранилища газ очищается от твердых взвесей и осу­шается от влаги.

К поверхностному оборудованию ПХГ предъявляются сле­дующие требования: 1) обработка отбираемого из ПХ газа до товарных кондиций в течение полного цикла отбора газа и по­дачи его в магистральный газопровод; 2) использование давле­ния газа для получения товарных кондиций отбираемого газа из хранилища; 3) дистанционное управление и контроль (экс­плуатация без участия обслуживающего персонала); 4) отве­чать требованиям законов об охране окружающей среды.

Для замера количества газа, за­качиваемого и отбираемого из скважин, удаления влаги из газа при отборе, регулирования давления закачки и отбора по­строены газораспределительные пункты, на которых установ­лены на открытой площадке сепараторы, отключающая арма­тура и здания, где находятся регулирующие клапаны и расхо­домеры для каждой скважины.

Закачка газа. По газопроводу-отводу диаметром 500 мм под давлением 2,5—3,6 МПа газ, предварительно очищенный от взвешенных твердых частиц и капельной влаги в вертикальных масляных пылеуловителях, направляется на прием газомотор­ных компрессоров типа 10ГК для компримирования в две сту­пени Затем он поступает на установку очистки от компрес­сорного масла, где последовательно проходит через четыре ступени очистки - циклонные сепараторы (горячий газ); цик­лонные сепараторы (охлажденный газ); угольные адсорберы и керамические фильтры.

В сепараторах улавливаются крупные частицы масла (20— 30 мкм), а более мелкие — в угольных адсорберах. Сорбентом служит активированный уголь в форме цилиндриков диамет­ром 3—4 мм и высотой 8 мм. Насыщенный маслом сорбент ре­генерируют при помощи пара.

Самая тонкая очистка от мелкодисперсных масляных частиц осуществляется в керамических фильтрах, имеющих определен­ные коэффициенты проницаемости и пористости. Керамический фильтр состоит из трубок, изготовленных из фильтрующего материала, один конец которых наглухо закрыт. Трубки поме­щены группами в прочный корпус. Показатель загрязнения трубок — увеличение перепада давления на входе и выходе фильтра свыше 0,027 МПа. Регенерацию фильтрующих трубок осуществляют путем обратной продувки, промывки растворите­лями твердых и жидких частиц..

Пройдя эти аппараты, охлажденный и очищенный от масла газ поступает по газосборному коллектору на ГРП, где его по­ток разделяется по скважинам и замеряется количество газа, закачиваемого в каждую скважину.

Отбор газа. При отборе газ из скважин поступает на ГРП по индивидуальным шлейфам. С газом, извлекаемым из хранилища, может выноситься песок даже при очень неболь­ших депрессиях (0,03—0,04 МПа). Для предотвращения выноса песка из пласта в скважину забой ее оборудуют специальными фильтрами или призабойную зону укрепляют вяжущими веще­ствами.

Влага, улавливаемая на ГРП, автоматически сбрасывается в специальные замерные емкости.

Далее по газосборному коллектору газ поступает на уста­новку осушки, откуда при точке росы —2° попадает в маги­стральный газопровод. Для осушки газа используют диэтилен-гликоль (ДЭГ).

Очистку газа осуществляют в газовых сепараторах, которые устанавливают на открытых пло­щадках.

Вопросы для самоконтроля

1. Задачи возлагаемые на подземные хранилища газа

2. Понятие о буферном объеме газа

3. Подготовка газа перед закачкой в пласт

4. Подготовка газа перед закачкой в магистральный газопровод

Тема 2.6. Эксплуатация установок дня снабжения сжатым природным га­зом транспортных двигателей

Студент д о л ж е н:

знать: правила технической эксплуатации установок для снабжения сжатым природным газом транспортных двигателей, меры безопасности;

у м е т ь: выполнять несложные расчеты по работе АГНКС, АГЗС.

Правила технической эксплуатации АГНКС, АГЗС. Основные неис­правности и их устранение. Меры безопасности при эксплуатации АГНКС, АГЗС