Подземные хранилища газа и их виды:
ПХГ обеспечивают покрытие пиков потребления, сглаживание сезонной неравномерности, существенно уменьшают стоимость транспортирования до центров потребления, создают резервы безопасности, предназначенные восполнить случайные частичные нарушения снабжения: «технические» резервы (используемые на случай аварий в системе газоснабжения); стратегические резервы (при частичных нарушениях по политическим или экономическим причинам).
Подземные газохранилища представляют собой комплексы инженерных сооружений, которые включают подземные (скважины, выработки, емкости) и наземные (газораспределительный пункт, компрессорный цех, установки для очистки газа и др.) объекты и технологическое оборудование.
Различают два типа ПХГ:
– в природных геологических структурах – пористых пластах (в естественных пористых и проницаемых коллекторах);
– в специально созданных подземных сооружениях – горных искусственных выработках (в непористых и непроницаемых горных породах).
Хранилища в природных геологических структурах используются в основном для хранения природного газа и могут быть созданы в водоносных пластах и истощенных газовых, газоконденсатных и нефтяных месторождениях.
Хранилища в горных выработках используются для хранения газообразных и жидких углеводородов.
Подземные газохранилища по способам сооружения подразделяют на:
– образованные в подземных водонасыщенных пористых пластах, а также в выработанных локальных нефтяных или газовых месторождениях;
– образованные в отложениях каменной соли методом размыва через буровые скважины;
– создаваемые в прочных и плотных горных породах шахтным способом или в горных выработках отработанных рудников;
– сооружаемые в вечномерзлых породах;
– образованные подземными взрывами;
– подземные и заглубленные низкотемпературные хранилища с льдопородной оболочкой.
Эксплуатационная надёжность и экологическая безопасность любого типа подземного хранилища обеспечивается:
– прочностью и устойчивостью выработок-ёмкостей;
– герметичностью подземных резервуаров, т.е. их изолированностью от
грунтовых и поверхностных вод и от атмосферного воздуха;
– постоянством термобарических условий в подземном резервуаре;
– незначительным отчуждением земли по сравнению с объёмом хранилища;
– сейсмической устойчивостью;
– минимальным риском при нештатных ситуациях.
Подземные хранилища газа в Республике Беларусь
Неравномерность газопотребления Республики Беларусь за последние десять лет составляла от 10 до 15 % в год. В 1998–99 годах она достигла объема 1,9 млрд.м3. При перспективных объемах потребления газа Республикой Беларусь в 2010–30 годах в 25–30 млрд.м3 объем сезонной неравномерности оценивается в 3,2–4,0 млрд.м3.
Из многочисленных исследований следует, что потребность в активном объеме подземных хранилищ должна быть примерно равна 15–20 % от годового потребления газа. Согласно проведенным ОАО «Белтрансгаз» расчетам потребность Беларуси в мощностях ПХГ составляет 5-6 млрд. м3. Необходимый суммарный объем ПХГ составит к 2005 году 2,5 млрд. м3, а к 2010 – уже 3,0 млрд.м3 газа.
Осиповичское ПХГ
Осиповичское ПХГ – первое в Беларуси подземное хранилище газа – эксплуатируется с 1976 года, имея активные запасы газа 360 млн.м3. Хранилище расположено в Могилевской области в 80 км от города Минска на трассе Минск-Гомель (69 км). Оно лишь частично покрывает неравномерность газопотребления Минска и поддерживает энергосистему страны только на 3 млн.м3/сутки.
Осиповичское ПХГ создано в водоносной структуре сложного геологического строения, в пластах–коллекторах жорновского песчаника верхнего протерозоя (РТ3 žor) на глубине порядка 450–500 м (рисунки 17.2–17.4). В настоящее время хранилище эксплуатируется в режиме циклической эксплуатации с перетоком газа в контрольные горизонты.
Прибугское ПХГ
В стадии освоения находится 1-я очередь Прибугского ПХГ с объемом активного газа 0,48 млрд.м3. Проектная мощность Прибугского ПХГ составит 2,4 млрд.м3 с активным объемом 1,35 млрд.м3.
Прибугское ПХГ расположено в 30 км северо-западнее Бреста в бассейне рек Западный Буг и Пульва, вблизи границы с Польшей, в 12 км от магистрального газопровода “Кобрин-Брест-Дашава”. ПХГ создано в пластах пористого песчаника на глубине 1100–1250 м. Структура имеет размеры 6´1,5 км и амплитуду 40 м. В геологическом разрезе поднятия выделены три песчаных водоносных горизонта кембрийского возраста (нижнестрадечский, спановский, орлинский), перекрытых надежными глинистыми покрышками. Кровли пластов в сводной части залегают на глубине 850, 1000, 1250 м. Пласты в пределах замкнутой изогипсы имеют различные пластовые давления, фильтрационные характеристики и поровые объемы.
С выходом Прибугского ПХГ на проектную мощность, объем хранения активного газа в республике составит 8 % от годового газопотребления. Из двух ПХГ можно будет отбирать ежесуточно около 16,3 млн.м3, т. е. около трети потребляемого страной объема. Эксплуатация Прибугского ПХГ позволит перейти западным районам Беларуси на автономное газоснабжение в зимний период, окажет существенное влияние на работу системы газопроводов “Ямал-Европа” и даст возможность увеличить экспортные поставки газа Россией в страны Европейского Союза.
Василевичская площадь
В перспективе находится создание Василевичского ПХГ, которое будет также создано в водоносных пластах.
Глубина залегания кровли нижележащего мытвинского горизонта 570 м, амплитуда поднятия более 140 м, средняя толщина пласта 25 м, проницаемость 2 дарси, площадь структуры 27 кв. км.
Кровля кореневского горизонта залегает на глубине 410 м, амплитуда ловушки не менее 80 м. Средняя толщина пласта 42 м, проницаемость около 1,6 дарси.
В мытвинском горизонте объем активного газа оценен в 1,6 млрд.м3, буферного – 1,6 млрд.м3. Для максимального суточного отбора в 30 млн.м3 требуется ориентировочно 60 эксплуатационных скважин.
В кореневском пласте активный объем газа определен 1,1 млрд.м3, буферный – 1,3 млрд.м3, максимальный суточный отбор 10 млн.м3/сут, число эксплуатационных скважин 30. Срок создания Василевичского ПХГ до достижения проектного объема – 6 лет. Экспертная оценка возможного объема хранения активного газа – до 5 млрд.м3.