способ создания подземных хранилищ газов в отложениях растворимых пород

Формула изобретения

Способ создания подземных хранилищ газов в отложениях растворимых пород, включающий подачу воды и выдачу рассола по водоподающей и рассолоподъемной трубам, расположенным одна в другой, закачку и хранение газа в подземном резервуаре, отличающийся тем, что после выдачи рассола резервуар осушают, затем по зазору между водоподающей и рассолоподъемной, перфорированной в нижней части по высоте резервуара и установленной в его нижней части, трубам, резервуар заполняют чередующимися слоями абсорбента и инертного пористого материала в объемном отношении 2:1, а разница между углами естественного откоса абсорбента и инертного материала не превышает 10°, после чего резервуар заполняют по перфорированной рассолоподъемной трубе газом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу, в частности к созданию и эксплуатации подземных резервуаров, созданных в устойчивых породах, например в отложениях растворимых солей, и может быть использовано для хранения природных и промышленных газов в газовой, нефтяной, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.

Известен способ хранения нефти, нефтепродуктов и газоконденсата в резервуаре под атмосферой инертного газа, согласно изобретению в сероводород и/или меркаптансодержащие нефть, жидкие нефтепродукты и газоконденсат в присутствии катализаторов при давлении 0,3-3,0 МПа вводят сжатый воздух из расчета 0,06-0,12 нм³ на 1 моль сероводорода или на 2 моля меркаптанов C₁ -С₃, раствор выдерживают при температуре 10-65°С в течение 5-180 мин, после чего подают в резервуар, где давление жидкости снижают до 0,1-0,6 МПа. Недостатком данного способа является высокая стоимость реагентов и низкое использование продуктового объема резервуара (Заявка на изобретение РФ, 2001126937/06, 7 F 17 C 11/00, 2000.03.03).

Известен способ эксплуатации подземных хранилищ газов в отложениях растворимых пород, принятый за прототип (Патент РФ 2211179, 7 B 65 G 5/00, 2001.12.27). Способ включает закачку газа в подземный резервуар при одновременном вытеснении из него рассола, хранение и отбор газа путем понижения давления в продуктовом пространстве подземного резервуара, согласно изобретению после вытеснения рассола в донную часть резервуара под давлением производят закачку состава связующего, создающего твердую фазу в объеме остаточного рассола. Недостатком данного способа является низкое использование продуктового объема резервуара.

Техническим результатом изобретения является повышение используемого продуктового объема резервуара.

Технический результат достигается тем, что в способе создания подземных хранилищ газов в отложениях растворимых пород, включающем подачу воды и выдачу рассола по водоподающей и рассолоподъемной трубам, расположенным одна в другой, закачку и хранение газа в подземном резервуаре, согласно изобретению после выдачи рассола резервуар осушают, затем по зазору между водоподающей и рассолоподъемной, перфорированной в нижней части по высоте резервуара и установленной в его нижней части трубам резервуар заполняют чередующимися слоями абсорбента и инертного пористого материала в объемном отношении 2:1, а разница между углами естественного откоса абсорбента и инертного материала не превышает 10 градусов, после чего резервуар заполняют по перфорированной рассолоподъемной трубе газом.

Применение способа по сравнению с прототипом позволяет повысить используемое продуктовое пространство резервуара.

Способ поясняется чертежом, на котором изображен продольный разрез хранилища в отложениях растворимых пород, где

1 - рассолоподъемная труба;

2 - водоподающая труба;

3 - перфорация в рассолоподъемной трубе;

4 - резервуар;

5 - абсорбент (например активированный уголь);

6 - инертный пористый материал (например керамзит).

Способ создания подземных хранилищ газов в отложениях растворимых пород осуществляется следующим образом. Резервуар создают путем подачи воды по зазору между водоподающей 2 трубой и рассолоподъемной 1 трубой, которые располагают одна в другой. Рассол вытесняют по рассолоподъемной 1 трубе. После выдачи рассола производят локационные замеры резервуара 4, уточняют его конфигурацию и объем. Затем осуществляют испытания на герметичность, после чего резервуар 4 осушают путем выкачивания воды по рассолоподъемной 1 трубе. После осушения рассолоподъемную 1 трубу поднимают и делают перфорацию 3 в ее нижней части по длине, равной высоте резервуара 4. Затем трубу 1 опускают до достижения нижней границы продуктового пространства резервуара 4. После этого по зазору между рассолоподъемной 1 и водоподающей 2 трубой осуществляют заполнение резервуара слоями абсорбента 5 (например, активированным углем), чередующимися с инертным пористым материалом 6 (например, керамзитом). Инертный пористый материал 6 используют для предотвращения слеживания абсорбента 5 и создания дополнительных каналов фильтрации подаваемого газа для обеспечения наиболее эффективной абсорбции газа на поверхности абсорбента 5. Для предотвращения закрытия пор абсорбента 5 и предотвращения слеживания его слои чередуют со слоями инертного пористого материала 6, например керамзита. Объемное отношение абсорбента к инертному материалу принимают 2:1. Это соотношение обеспечивает наиболее рациональное использование объемов абсорбента 5, находящегося в пространстве резервуара 4. Разница между углами естественного откоса абсорбента 5 и инертного 6 материала не превышает 10 градусов для повышения равномерности распределения абсорбента 5 и инертного пористого материала 6 по высоте резервуара 4. При большей разнице углов естественного откоса абсорбента 5 и инертной пористой массы 6 будет наблюдаться "выклинивание" чередующихся слоев по высоте резервуара 4, что приведет к снижению фильтрации подаваемого газа. Используемое продуктовое пространство резервуара 4 повысится за счет абсорбции подаваемого газа на абсорбенте 5. После заполнения объема резервуара 4 слоями аборбента 5 и инертного пористого материала 6 осуществляют заполнение резервуара 4 газом путем его нагнетания по рассолоподъемной трубе 1 по каналам перфорации 3. Последующий отбор газа осуществляют путем понижения давления в продуктовом пространстве резервуара 4 до величины давления буферного газа. Отбор газа осуществляют по каналам перфорации 3 в рассолоподъемной 1 трубе.

Применение способа создания подземных хранилищ газов в отложениях растворимых пород обеспечивает следующие преимущества:

- увеличение используемого продуктового объема резервуара за счет сорбции газа на поверхности абсорбента;

- снижение затрат на хранение газа.