комбинированный способ эксплуатации подземных хранилищ газа

Формула изобретения

Способ эксплуатации подземных хранилищ газа, включающий периодическую закачку компрессорами поступающего из магистрального газопровода газа через эксплуатационно-нагнетательные скважины подземного хранилища газа в пласт-коллектор под давлением, превышающим пластовое давление, последующий отбор газа из подземного хранилища для дальнейшей подачи газа в магистральный газопровод, отличающийся тем, что указанный отбор из подземного хранилища и подача его в магистральный газопровод осуществляются в компрессорном режиме, который осуществляют до достижения давлением в пласте-коллекторе величины, исключающей допустимое обводнение скважин, при этом всасывающий газопровод компрессоров соединяют с трубопроводом отбора газа из подземного хранилища газа, а нагнетательный газопровод компрессоров - с магистральным газопроводом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области эксплуатации подземных хранилищ природного и других газов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу эксплуатации подземного хранилища природного газа (ПХГ) является широко применяемый на практике способ, включающий периодическую подачу газа из магистрального газопровода по газопроводу-отводу в блок пылеулавливателей, очистку газа от пыли и мелких твердых частиц, подачу газа после его очистки на прием компрессоров, компримирование газа с помощью компрессоров и закачку его через газораспределительный пункт (ГРП) по трубопроводам и скважинам в пласт-коллектор ПХГ под давлением, превышающим пластовое давление, последующий после окончания закачки отбор газа из пласта-коллектора, очистку и осушку отобранного газа и дальнейшую подачу его по скважинам и трубопроводам через ГРП непосредственно в магистральный газопровод (Е.В.Левыкин «Технологическое проектирование хранения газа в водоносных пластах», М.: Недра, 1973 г., с.14-17).

Известный способ имеет ряд недостатков, таких как недостаточно используемая потенциальная мощность ПХГ и невозможность оперативной подачи необходимого количества газа потребителям в условиях возникающего и резко возрастающего спроса на газ в краткосрочные периоды, например, при таких нештатных ситуациях, как участившиеся аварии на газопроводах в связи с их «естественным старением», аномально холодные зимние периоды, опережающий ввод в эксплуатацию крупных газопотребляющих энергетических и промышленных объектов.

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное техническое решение, является создание способа эксплуатации ПХГ, позволяющего повысить мощность, а соответственно эффективность работы ПХГ, а также оперативно удовлетворять возникающий повышенный спрос на газ, в первую очередь при возникновении экстремальных и нештатных ситуаций.

Поставленная техническая задача решается за счет того, что в способе эксплуатации хранилищ газа, включающем периодическую закачку компрессорами поступающего из магистрального газопровода газа через эксплуатационно-нагнетательные скважины подземного хранилища газа в пласт-коллектор под давлением, превышающим пластовое давление, последующий отбор газа из подземного хранилища для дальнейшей подачи газа в магистральный газопровод, согласно изобретению указанный отбор из подземного хранилища и подача его в магистральный газопровод осуществляется в компрессорном режиме, который осуществляют до достижения давлением в пласте-коллекторе величины, исключающей допустимое обводнение скважин, при этом всасывающий газопровод компрессоров соединяют с трубопроводом отбора газа из подземного хранилища газа, а нагнетательный газопровод компрессоров - с магистральным газопроводом.

Сущность заявленного технического решения поясняется чертежом, на котором в качестве примера показана принципиальная схема осуществления способа, включающая магистральный газопровод 1, газоперекачивающие агрегаты (ГПА) 2, в качестве которых могут использоваться, например, компрессоры поршневого типа, газораспределительный пункт (ГРП) 3, подземное хранилище газа (ПХГ) 4 и выполненные в нем эксплуатационно-нагнетательные скважины 5. Указанные выше ГПА 2 оснащены всасывающим 6 и нагнетательным 7 газопроводами. ГПА 2 соединен с магистральным газопроводом 1 напрямую через всасывающий газопровод 6, а также через нагнетательный газопровод 7, соединенный с подключенным напрямую к магистральному газопроводу 1 подающим газопроводом 8. ГПА 2 соединен с ПХГ 4 посредством всасывающего газопровода 6, соединенного посредством газопровода 9 с газопроводом 10 отбора газа из ПХГ 4, а также посредством нагнетательного газопровода 7, соединенного через газопровод 11 подачи газа в ПХГ 4 с упомянутым газопроводом 10. Газопровод 10 в свою очередь соединен с ПХГ 4 через трубопроводы 12, которые соединены с эксплуатационно-нагнетательными скважинами 5 ПХГ 4. Через трубопроводы 12 осуществляется как закачка, так и откачка газа из ПХГ 4. Все газопроводы 6-11 оснащены запорными кранами 13-18 на необходимые давление и расход газа.

Традиционно в летний период осуществляют закачку газа в ПХГ, а в зимний - его отбор из ПХГ. В практике эксплуатации ПХГ в основном применяют компрессорный способ закачки газа и бескомпрессорный его отбор из ПХГ. Предлагаемая схема позволяет реализовывать эти режимы (компрессорный и бескомпрессорный) как при закачке, так и при отборе газа, причем в любом сочетании использования упомянутых режимов.

Реализация заявленного способа осуществляется следующим образом.

При компрессорной закачке газа в ПХГ 4 газ подают из магистрального газопровода 1 по газопроводу 6 через открытый кран 13 на прием компрессоров 2 поршневого типа, с помощью которых газ через открытый кран 14 закачивают в нагнетательный газопровод 7 и далее через открытый кран 18 - в газопровод 11 подачи газа в ПХГ 4, откуда газ через трубопроводы 12 направляется в эксплуатационно-нагнетательные скважины 5 ПХГ 4. Компрессорную закачку газа в ПХГ 4 начинают, как правило, в том случае, когда давление в пласте-коллекторе ПХГ 4 ниже давления в магистральном газопроводе 1.

Бескомпрессорный отбор газа из ПХГ 4 начинается при давлении в пласте-коллекторе, превышающем давление в магистральном газопроводе 1. Газ из ПХГ 4 через эксплуатационно-нагнетательные скважины 5 по трубопроводам 12 поступает в газопровод 10 отбора газа при открытом кране 17 непосредственно в магистральный газопровод 1, при этом запорный кран 16 закрыт. Бескомпрессорный отбор газа из ПХГ 4 осуществляют до тех пор, пока давление в пласте-коллекторе не снизится до величины, близкой или равной максимальному давлению в магистральном газопроводе 1.

Компрессорный отбор газа из ПХГ 4 осуществляют до достижения давлением в пласте-коллекторе величины, исключающей допустимое обводнение скважин 5. При компрессорном отборе газа запорные краны 13, 17 и 18 закрывают, а запорные краны 14, 15 и 16 открывают, при этом низконапорный газ из ПХГ 4 по газопроводам 10, 9 и далее по всасывающему газопроводу 6 подают на прием компрессоров 2, посредством которых далее нагнетают газ через газопроводы 7 и 8 в магистральный газопровод 1. К такому же приему прибегают и во внештатных ситуациях в течение краткосрочного периода (до одного месяца), независимо от давления газа в пласте-коллекторе при возникновении необходимости увеличения поставок газа потребителю, что является невозможным при использовании одного лишь бескомпрессорного режима отбора газа из ПХГ 4.

Реализация предлагаемого способа позволяет:

- значительно увеличить мощность ПХГ, а соответственно повысить эффективность его работы;

- уменьшить объем буферного газа в ПХГ;

- реализовать оперативную подачу необходимого количества газа из ПХГ потребителям при возникновении экстремальных и нештатных ситуаций (аномально холодные периоды зимы, аварии газотранспортной системы и др.).