Хранение газа

Нефть и газ, хранение которых сейчас стоит на первом месте среди вопросов отрасли, считаются на сегодня основными полезными ископаемыми. Каждый продукт нужно уметь складировать, и углеводородное сырье не является исключением.

Индустрия подземного комплекса по сохранности газа существует и успешно функционирует уже около ста лет.

Системы хранения газа

Система хранения продукции – это наличие ее резервных запасов в условиях, которые максимально эффективно способствуют ее количественной и качественной сохранности на протяжении определенного промежутка времени.

Хранение газа целенаправленно формируется при компенсировании нерационального газопотребления, улучшения надежности и работоспособности системы снабжения, быстрореагирующего (аварийные происшествия) и народно-хозяйственного (для формирования надежного и точного планирования в случае возникновения стихийных бедствий) резервирования.

Как известно из истории, самый первый случай хранения сырья произошел в России при собирании светильного газа сухой перегонкой каменного угля на газовом заводе в середине 19 в. (1835 — Петербург, 1865 — Москва). Первыми хранилищами ресурса, которые впоследствии получили широкое распространение, считаются газгольдеры, имеющие низкое давление с переменным объёмом (США, 1895).

На практике газ может храниться как в естественном и сжиженном состоянии, так и в виде гидратов. Ключевую роль в снабжении газом объектов народного хозяйства играет подземное хранение газа в ёмкостях, а также в газгольдерах низкого, среднего и высокого давления.

Подземные конструкции для хранения углеводородного сырья играют немаловажную роль в надежном снабжении потребителей. Их функционирование дает возможность выравнивать суточные колебания газопотребления и справляться с пиковым спросом, как правило, во времена зимнего периода.

Так как Россия – одна из стран, которые имеют определенные климатические особенности и удаленность источников ресурсов от конечных потребителей, то ПХГ в государстве особенно ценятся. Не стоит забывать, что на территории РФ активно задействована «Единая система газоснабжения», не имеющая мировых аналогов, в которую входит как неотъемлемая часть комплекс ПХГ.

Металлические резервуары для хранения газа

Металлические резервуары для хранения газа предоставляют возможность на все 100% потребителям использовать природный ресурс. И совсем не имеет значения, какое сейчас время года, колебания температуры. При этом роли не играет и неожиданное возникновение форс-мажорных обстоятельств.

Требования к резервуарам и паркам хранения газа

Важно понимать, что складирование газа требует значительно больше объема, чем твердого тела или жидкости. Поэтому самой сложной задачей является найти герметичные резервуары, емкости для хранения сжиженного газа и прочей продукции. Но природа в этом случае послужила хорошим помощником и уже соорудила их. Природными ПХГ здесь выступают пористые пласты песчаника в земной коре, герметично закупоренные сверху куполом из слоя глины.

В порах песчаника можно найти воду, точно так же там могут накапливаться и углеводороды. В ходе работы по созданию ПХГ в водоносном слое газ, который собирается под глиняной покрышкой, толкает воду вниз.

Чтобы определить является ли данный пласт-коллектор месторождением газа и нефти, необходимо изначально проверить есть ли в нем углеводороды. Таким образом, герметичность этой структуры уже доказана тем, что в ней скопились углеводороды.

В моменты формирования хранилища часть газа замыкается в пласте-коллекторе с целью создать нужное давление. Такой газ имеет название буферный. Объем буферного газа составляет почти половину от всего газа, закачиваемого в хранилище. Газ, который будут использовать при извлечении из ПХГ, имеет название активный или рабочий.

Следует знать, что наибольшее хранилище активного газа называется Северо-Ставропольским ПХГ. Его объем составляет 43 млрд. кубометров активного газа. Такой цифры без проблем хватает, чтобы обеспечить на год потребление таких стран, как Франция или Нидерланды. Известно, что Северо-Ставропольское ПХГ было сооружено в истощенном газовом месторождении. А хранение газа в подземных хранилищах этого комплекса считается достаточно эффективным.

Парки, которые находятся в истощенном месторождении или водоносном слое, имеют отличие, выражающееся в большом объеме и в маленькой гибкости. Во много раз быстрее закачка и отбор газа проводятся в хранилищах, которые находятся в пещерах каменой соли. На территории России сейчас есть два хранилища, которые находятся в отложениях каменной соли. Их местом расположения является Калининградская и Волгоградская области. Здесь проводится хранение пиролизного и природного газа.

Закачка газа для хранения

Закачка газа — это система действий, направленных на заполнение газом искусственной газовой залежи при указанных технологическим проектом показателях.

Газ, который исходит из магистрального газопровода, идет на указанное место очистки от механических примесей, а дальше поступает на пункт замера и учета, лишь после этого он идет в компрессорный цех.

Обвязка технологических линий позволяет измерить производительность каждой скважины, температуру и давление газа при закачке.

Процесс выкачивания из находящегося под землей резервуара для хранения газа имеет аналогию с таким же технологическим процессом, как и добыча из газовых месторождений, но есть одно существенное отличие: весь активный (товарный) газ отбирается за период от 60 до 180 суток. Максимально очищенный и осушенный ресурс направляется в магистральные системы транспорта.

Изотермическое хранение сжиженного газа

Вполне возможно изотермическое хранение сжиженного газа. Стоит подчеркнуть, что это самый дорогой метод хранения газа из всех перечисленных. Этот недешевый метод хранения применяют именно в условиях невозможности иных вариантов создания хранилища другого вида вблизи крупных потребителей, но указ на сооружение такого типа хранилища издается лишь в тех случаях, если в районе возле крупных потребителей не представляется возможным создание хранилища другого вида.

Например, возможность создания такого хранилища в районе Санкт-Петербурга сейчас активно рассматривается лучшими специалистами «Газпрома». Более того, газовая промышленность России владеет технологией хранения гелия.

Сам процесс хранения сжиженного природного газа (СПГ) осуществляется только в тех резервуарах, которые имеют низкую температуру и называются изотермическими. При этом возникают трудности, как следствие низкой температуры хранения, малой теплоты испарения СПГ. Применение высокоэффективной теплоизоляции — наилучшее условие длительного и качественного складирования ресурса.

Возможен вариант хранения газа в форме гидратов. Стабилизация обработанного ресурса происходит под действием его выдержки при рабочем давлении в соответствии с температурой -10 °C в течение суток. Гидратная плотность равна 0,9-1,1 г/см3, т.е. это немного превышает плотность льда (0,917 г/см3). Готовый вариант газа из этого ресурса возможен исключительно при его нагревании. Хранение такого газа происходит непосредственно в газгольдерах.

Автоматизация подземного хранения газа

Учитывая ужесточения экономических и экологических требований в отношении освоения нефтегазовых месторождений, разработка функциональной схемы автоматизации подземного хранения газа приобретает особое значение. В условиях нефтегазоконденсатных месторождений ПХГ затруднено отсутствием транспортной системы и поставок попутного газа внешним потребителям.

Подземное хранилище газа (ПХГ) – это специальный комплекс, располагающийся в геологических структурах пластов-коллекторов, который используется для забора, хранения и последующей перекачки газа. Они подразделяются на три вида: стратегические, газогольдерные и пиковые.

Разработка и создание ПХГ в условиях севера требует проведения значительных исследовательских программ, а также использования адресных технологий, направленных на повышение коэффициента извлекаемого конденсата.

Технологии зависят, в том числе, от условий и геологии залежей, свойств топливоносного пласта и конденсата.

Использование математической модели автоматизации подземного хранилища газа

Целью разработки функциональной схемы автоматизации подземного хранения газа является обеспечение эффективной и безопасной эксплуатации месторождения. Кроме того, они позволяют повысить качество работы оборудования и снизить затраты на хранение топлива.

Важность данной технологии особенно важна в условиях нефтегазоконденсатных месторождений и обуславливается рядом факторов:

• Совершенствование технологий хранения топлива, а также использование систем рециркуляции попутного газа;


• Повышение экологической безопасности и эксплуатации нефтегазовых месторождений;


• Увеличение возможностей для регулирования и оптимизации работы;


• Возможность создания технологий с минимальным привлечением персонала;


• Повышение экономической эффективности за счет снижения затрат на расходные материалы, а также метанол и топливный газ.

Для решения поставленных задач разрабатываются функциональные схемы автоматизации подземного хранения газа. В рамках данного комплекса работают три основные системы, которые осуществляют автоматическое управление техпроцессами, промысловую подготовку топлива и конденсата, а также рециркуляцию попутного газа после его ступенчатого компримирования обратно в пласт. Такая автоматизация эффективно работает только в случае её полной реализации во всех системах управления ПХГ.

Технологии хранение газа на выставке

Много внимания в нефтегазовой индустрии уделяется вопросам перспектив разработок месторождений на севере РФ, а также их реализации с учетом экстремальных погодных условий этого региона. Именно поэтому невозможно представить, что такая тема, как разработка функциональной схемы автоматизации подземного хранения газа, не будет освещаться на крупнейшем событии данной отрасли, которое ежегодно проходит в ЦВК «Экспоцентр» в Москве.

Выставка «Нефтегаз» – это мероприятие международного масштаба, которое освещает новые разработки в различных областях индустрии.

При этом рассматриваются результаты исследований не только отечественных, но и зарубежных научных деятелей и организаций. Это позволяет объединить инновационные разработки и опыт практических проектов, ведущих стран и найти новые способы решения тех или иных вопросов.

В выставке «Нефтегаз» примут участие представители компаний из разных стран мира, а также признанные специалисты различных областей индустрии. Это дает возможность не только наладить международное сотрудничество в области научно-технических разработок, но и обменяться опытом, а также практическими наработками. Это особенно важно при решении вопросов, связанных с освоением нефтегазовых месторождений Арктики и дальнего севера, так как данное направление требует для реализации, разработки наличие нового оборудования и технологий.

Современное оборудование необходимо для того, чтобы осуществлять добычу данных видов топлива в экстремальных условиях и труднодоступных регионах.

Есть большая уверенность в том, что выставка «Нефтегаз» эффективно повлияет на развитие и станет сенсационным событием в сфере нефтеперерабатывающей индустрии. Обязанности организатора интернациональной экспозиции берет на себя опытный ЦВК «Экспоцентр». Проект считается самым большим событием в зоне СНГ.

В процессе выставки значительное внимание будет уделено рассмотрению различных видов резервуаров и хранению сжиженных углеводородных газов.

Также в ходе мероприятия будут рассмотрены всевозможные типы баз для складирования, передовая оснастка для сектора и современные технологии, в том числе и автоматизация газодобывающего и транспортирующего комплекса.

Мероприятие «Нефтегаз» включает в себя набор разносторонних тематик и предоставит полезную информацию о:

• группах насосов для перекачки ресурсов;


• оснастке для нефтехимических нужд;


• видах газопроводов;


• сварочных устройствах;


• приспособлениях для монтажа;


• комплексах хранения природного газа;


• приборах автоматизации комплекса.

Здесь пройдут разносторонние мероприятия, где будут затронуты основные болезненные темы индустрии, будут демонстрироваться инновационные варианты хранения сжиженных газов и передовые инженерные конструкции.

Требования к хранению сырой нефти
Автоматизация подземного хранения газа
Правила хранения баллонов с газами