Опыт создания и эксплуатации ПХГ Лейден

Эксплуатация Лейденской шахты (около г. Денвера, штат Колорадо, США) по подземной добыче угля была начата в 1903 г. За этот период было добыто около 6 млн т угля. В 1950 г. после 47 лет эксплуатации шахта была закрыта. В 1958 г. были проведены исследования для определения возможности организации в данной шахте ПХГ. Через специальные скважины была проведена видеосъемка тоннелей, которая показала, что часть крепей находится в исправном состоянии и часть тоннелей пригодны для организации ПХГ. Для эксплуатации хранилища по двум дренажным скважинам ежегодно откачивается около 50 тыс. м³ воды.

Большое значение для определения емкости хранилища в необлицованной угольной шахте является оценка объема адсорбции природного газа углем.

Коэффициент использования угольных запасов Лейденской шахты составил около 35 %, т.е. 65 % угля осталось в неразработанных пластах (около 11 млн т). Емкость сорбции оставшегося угля в Лейденской шахте оценивается в пределах 85–120 млн м³ при давлении хранящегося газа в 11,4 бар и 100–142 млн м³ при давлении газа в 17,2 бар.

Основные характеристики ПХГ Лейденская шахта представлены в табл. 7.

Таблица 7

Основные характеристики ПХГ Лейден

При подготовке Лейденской шахты к эксплуатации в режиме ПХГ для предотвращения утечек необходимо было провести работы по герметизации выработки путем засыпки вертикальных стволов.

ПХГ, организованное в шахте Лейден, эксплуатируется уже больше 50 лет.

Раздел 4. Перспективные направления
использования технологий ПХГ

Объективными условиями дальнейшего развития и применения технологий ПХГ являются изменчивость ситуации на газовых рынках и возрастающие экологические требования.

Либерализация газового рынка привела к появлению многочисленных игроков, которые все больше используют ПХГ не в качестве регуляторов сезонной неравномерности потребления газа, а для рыночной торговли газом, поэтому в настоящее время ПХГ должны все в большей степени обеспечивать мобильность направлений потоков газа и их «мощности».

Однако в последние годы повысился интерес мирового энергетического, экологического и делового сообщества к проблеме изменения климата, что связано с увеличением объемов выбросов промышленных газов в атмосферу. В связи с этим для обеспечения как экономических, так и экологических требований наиболее перспективными направлениями использования технологий ПХГ представляются следующие:

1) Создание подземных хранилищ регазифицированного СПГ при приемных терминалах (так как стоимость обычных ПХГ на порядок ниже изотермических хранилищ СПГ). В этом случае регазификация СПГ будет осуществляться непосредственно на борту танкера.

2) Использование технологий создания и эксплуатации ПХГ в пористых пластах для временного хранения попутного газа – таким образом можно снизить объемы сжигаемого в факелах газа, добываемого вместе с нефтью, при отсутствии возможности утилизировать этот газ на начальной стадии разработки месторождения. Это позволит использовать его в более поздний период.

3) Создание подземных хранилищ гелия. Высокое содержание гелия в природном газе месторождений Восточной Сибири (от 0,24-0,6%) обусловливает необходимость его извлечения и длительного хранения. За время эксплуатации месторождений Восточной Сибири будут накоплены огромные количества гелиевого концентрата. В связи с малой текущей потребностью гелия, как для собственной, так и для мировой промышленности, необходимо разрабатывать технологии и способы длительного хранения гелиевого концентрата, с минимизацией потерь при его хранении сто и более лет.

4) Использование геологических структур для захоронения СО₂ и выхлопных газов. В мире реализуется несколько десятков проектов по захоронению СО₂. Однако до настоящего времени изучены не все эффекты физико-химического взаимодействия кислых компонентов с пластом-коллектором и пластовой водой в разнообразных термобарических условиях в долгосрочном масштабе. Продолжающиеся исследования должны обеспечить научную базу для организации безопасного хранения промышленных газов, в том числе и СО₂.