地下储气库的工作原理：储存天然气的合适方法

保险库是密封的吗？

燃油泄漏是无法避免的频繁过程。因为有太多的原因。

为方便起见，将它们分为 3

• 地质；
• 技术；
• 技术的。

这组地质原因包括储气库盖层的非均质性、构造断层的存在以及流体动力学和地球化学的特征。例如，气体可以简单地通过储层迁移，专家不会以任何方式影响这一点。

技术原因是最常见的原因之一，因为在评估任何事实时都会经常出现错误。例如，水力陷阱的效率、天然气储量、正在进行的物理和化学过程。

通常，钻井用于到达所需的储层。此外，它的技术与试图获取天然气和石油矿藏的类似程序没有什么不同。

技术原因通常与注入气体的所用井的状况有关。

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位置和分布

美国

在天然气消费和生产方面，美国通常分为三个主要地区。它是消费的东方，消费的西方和生产的南方。

资源。

吸收东方

东部消费地区，尤其是北部各州，严重依赖储存的天然气来满足寒冷冬季的高峰需求。毫不奇怪，由于普遍存在寒冷的冬季、人口密集的人口中心和发达的基础设施，该地区拥有其他地区中最高水平的工作储气能力和最多的储存地点，主要是在枯竭的储罐中。除了地下储存外，液化天然气在为最不发达国家提供额外的备用和/或高峰供应方面发挥着越来越重要的作用。虽然这些 LNG 设施的总容量达不到地下储存的规模，但较高的短期生产力弥补了这一点。

消费西部

消费西部地区的储气设施在站点数量和储气量/输送量方面的份额最小。该地区的储存设施主要用于确保来自加拿大的国内和艾伯塔省天然气能够以相当恒定的速度流动。在加利福尼亚州北部，太平洋天然气和电力公司 (PG&E) 拥有约 1000 亿立方米的地下存储空间。三个储存设施的天然气英尺。 PG&E 在夏季使用便宜时使用存储来存储天然气，而购买的天然气价格昂贵。

生产南部

生产南部的储存设施与市场中心相连，在将生产的天然气高效出口、运输和分配到消费地区方面发挥着至关重要的作用。这些储存设施允许储存未立即出售的天然气以备后用。

2000年按地区分列的地下天然气储量

地区	站点数量	工作气体体积 (10 9 ft 3 )	每日交货（10 6 英尺 3 ）
东方	280	2 045	39 643
西方	37	628	9 795
南	98	1,226	28 296

在加拿大，储存的最大工作气体量为 456×10 9 立方英尺 (1.29 × 10 10 米 3 ) 在 2006 年。阿尔伯塔省的储存气体占总工作气体的 47.5%。紧随其后的是安大略省，占 39.1%，不列颠哥伦比亚省占 7.6%，萨斯喀彻温省占 5.1%，最后是魁北克省，占 0.9%。

下一步是什么？

从俄罗斯天然气工业股份公司拥有的天然气注入欧洲 UGS 设施的数据来看，经常得出的结论是，俄罗斯垄断企业将以现货价格在交易所市场上以最高的价格出售这种燃料。也许这就是它的样子。

与此同时，应该指出的是，俄罗斯天然气工业股份公司一年多来一直在向欧洲储存设施输送燃料，并采用标准制定——以稳定履行出口合同。这个冬天会带来惊喜吗？俄罗斯天然气工业股份公司在欧洲方向的战略正在我们眼前发生变化。此外，该公司还在盐穴中收购或扩建了储气库设施，这些设施最便于进行交易所交易操作，而早期的俄罗斯天然气工业股份公司则更多地依赖传统的储气库设施（同一个奥地利海达赫公司是基于枯竭油田的储存设施）。

储气罐和储气场的要求

重要的是要了解气体储存比固体或液体储存需要更多的体积。因此，最困难的任务是寻找密封罐、液化气和其他产品的储罐。

但在这种情况下，大自然是一个很好的帮手，并且已经建造了它们。这里的天然 UGS 设施是地壳中的多孔砂岩层，由一层粘土制成的圆顶从上方密封。水可以在砂岩的孔隙中找到，就像碳氢化合物可以在那里聚集一样。在含水层中建立地下储存设施的工作过程中，粘土覆盖下收集的气体将水推下。

要确定给定的储层是否为油气田，首先要检查它是否含有碳氢化合物。因此，这种结构的紧密性已经被碳氢化合物聚集在其中的事实证明。

在储存形成的时刻，部分气体在储存器中被封闭，以产生所需的压力。这种气体称为缓冲气体。缓冲气体的体积几乎是注入存储的总气体的一半。将用于从 UGS 设施中提取的气体称为活性气体或工作气体。

您应该知道，最大的活性气体储存设施称为 Severo-Stavropol UGSF。它的体积是430亿立方米的活性气体。这样的数字不足以提供法国或荷兰等国家一年的消费量。众所周知，Severo-Stavropol UGS 设施建在一个枯竭的气田中。在这个综合体的地下储存设施中储存气体被认为是非常有效的。

处于枯竭矿床或含水层中的公园的特点是体积大，灵活性差。在位于岩盐洞穴的储存设施中，气体的注入和提取速度要快很多倍。俄罗斯现在有两个储存设施，位于岩盐矿床中。他们的位置是加里宁格勒和伏尔加格勒地区。热解和天然气储存在这里。

5.2 运行组织

创作与
UGS操作是按照
与本标准和 PB 08-621-03 和
包括以下阶段：

- 侦察结构
用于创建地下存储设施，包括地震
研究，结构钻孔，
探井钻井，
现场地球物理，流体动力学
（水力勘探）、地球化学等
研究;

- 发展
技术和技术项目
建立地下储存设施；

- 钻井；

— 调试
在工业现场工作直到完全撤离
设计模式的整个综合体
手术;

— 试点工业
UGS运营；

- 循环
UGS运营；

——山的装饰
回避，获得适当的
许可证和执照。

在做的时候
入驻前的准备工作
在枯竭中创建的UGS设施的运营
存款，在试点过程中
将气体注入含水层或
盐洞都安装在
UGS 设施、技术装置、
通讯和生产井
测试强度和
根据方法测试压力，
在相关定义
文件，用于密封性和
最大性能和
参数的最小值。
地面设备和技术
管道通过基本技术
诊断。

在舞台上
技术部分对UGS设施的操作
主要生产工作
UGS设施由总工程师管理
（技术主管），
地质和商业部分 - 主要
地质学家。技术和方法
生产工作管理
车间和气田开展
各部门负责人
根据职位描述，
以及相关说明
和服务手册
拟定的设备
到特定的操作条件
UGS。

技术的
操作为 水井修好了
在 在规定的批准的基础上
工作计划（项目）的顺序，商定
与 UGS 地质服务和
授权的监管机构和
控制俄罗斯联邦。

禁止持有
在没有 UGS 井的情况下进行任何工作
适当的协调和控制
从地质服务。

操作过程中
UGS设施每五年进行一次
地质技术调查
（审计）绩效评价
地面布置和紧密度
UGS 设施（井羽、处理厂、
气体估算、CS 等）。

根据结果
地质技术调查
（审计）地面设施
正在开发：

— 建议
技术改进和
主要元素的操作
地面设施及其自动化；

- 关于结论
需要重建地面
设施的安排和现代化
更换陈旧的设备。

每年之后
完成选择（下载）季节
通过 UGS 运营服务
进行性能分析
捕鱼设备
技术链“嗯——
主要输气管道。结果
研究和消除建议
季节性批准的“瓶颈”
天然气工业委员会会议
用于现场开发和研究
肠子

展会上的储气技术

有很大的信心 展览“Neftegaz” 将有效影响发展，成为炼油行业领域的轰动事件。国际博览会组织者的职责由经验丰富的 Expocentre Fairgrounds 承担。该项目被认为是独联体地区最大的事件。

展会期间，对各类储罐和液化烃类气体储存的考量将给予相当大的关注。此外，在活动期间，将考虑各种类型的储存基地、该行业的先进设备和现代技术，包括天然气生产和运输综合体的自动化。

在活动期间，还将考虑各种类型的储存基地、该行业的先进设备和现代技术，包括天然气生产和运输综合体的自动化。

Neftegaz 活动包括一系列不同的主题，并将提供有关以下方面的有用信息：

• 用于抽取资源的泵组；
• 满足石化需求的设备；
• 天然气管道的类型；
• 焊接设备；
• 安装配件；
• 天然气储存综合体；
• 复杂的自动化设备。

它将举办各种活动，涉及行业的主要痛苦话题，展示创新的液化气储存选择和先进的工程设计。

原油储存要求地下储气库自动化气瓶储存规则

回想一下UGS设施的功能是不同的

一是优化输气。毕竟，冬季需求增加，所以在夏季更容易将部分“冬季”天然气泵入离消费场所不远的UGSF。那么对于冬季高峰需求来说过于强大的天然气管道就不需要了。在通过乌克兰领土过境的情况下，我们每年都会看到这种组合。

其次，在短期内平衡当前的需求。事实上，从偏远地区，例如同一个西西伯利亚，通过管道将天然气输送到欧洲需要一天多的时间，因此在技术上并不总是能够快速增加供应量。

第三，这实际上是在紧急情况或停止供应的情况下的战略作用。

如果我们在这里谈论欧洲市场，尽管天然气需求停滞不前，但存储设施的作用（和容量）也将增加：甚至可能比全世界更快。原因如下：

• 减少国内天然气产量，并相应地增加进口。
• 在乌克兰运输量下降以及该方向供应普遍动荡的背景下，乌克兰UGS设施的作用下降。
• 欧盟通过增加液化天然气份额来实现供应多样化的政策。在这种情况下，将无法进行季节性交付操作，并且根据定义，油轮交付与管道相比风险更大。
• 几乎放弃使用天然气发电导致欧洲的天然气主要用于家庭用途。这已成为冬季和夏季天然气需求量差距的另一个因素。而消除这些差异实际上是UGS设施的任务之一。

储气库的类型

储气库是用于储存气体的地质结构或人工储层。存储操作的特点是两个主要参数——容量和功率。第一个特征是存储容量 - 气体的活跃和缓冲量；第二个指标表征天然气开采和注入期间的每日生产力，即储存设施以最大生产力运行的持续时间。

根据运营模式，UGS设施分为 基本的 和 顶峰.

基本UGS 用于基本技术模式下的循环运行，其特点是储气库设施在采气和注气期间的日产能与月平均产能值的偏差相对较小（增加或减少 10% 至 15% 范围内）。
峰值 UGS 旨在用于峰值技术模式下的循环运行，其特点是在采气和注气期间，相对于月平均产能值，UGS 日产能连续几天显着增加（峰值）超过 10-15%。

根据用途，UGS设施分为 基本的, 区域性 和 当地的.

基地UGS 活跃气量达数百亿立方米，日产气量达数亿立方米，具有区域重要性，影响输气系统和产气企业。
区域UGS 活跃气量达数十亿立方米，日输送量达数千万立方米，具有区域性意义，影响到输气系统的消费群体和区段（如有产气企业） .
本地UGS 其特点是活性气体量高达数亿立方米，生产力高达每天数百万立方米，具有局部意义和影响范围仅限于个人消费者。
按类型区分地面和地下储气设施。地面包括储气罐（用于储存气态天然气）和等温罐（用于储存 液化天然气)、地下-多孔结构中的储气库、盐洞和矿山作业中。

UGS分类

为了平衡资源的季节性消耗，在任何气田或主要天然气管道中不均衡地发生，储备必须密封地储存在某些储存设施中。为了做到这一点，使用了沉积物，其开发被耗尽，在岩层的水系统中形成陷阱，以及自然或人工形成的特殊裂缝或洞穴。所有的地下储气库设施都可以根据其性能特点和运行特点进行分类。

UGS运营模式

根据在多孔水库中的工作进行分类，可以区分几种类型的地下储存设施：

• 基本的设置是为了调整几个月的用气计划的不平衡。选择期间的运营模式稳定；
• 每天采气不均需达到峰值，而产能差异较大；
• 储气罐地表储存保证了在开采季节的高峰期注入自然资源的稳定性，同时注入的资源量在短时间内足够。
• 特殊情况下，资源储备需要战略性的，所以它们的工作必须长期安全。

目的

根据用途，地下储存设施可分为基本型、局部型和区域型。每种类型都以其体积来区分：

UGS基础设施包含数百亿立方米的天然气，每24小时生产高达数亿立方米

这样的存储库具有区域重要性，对工业企业和运输系统很重要；
地区UGS设施包含高达100亿立方米的资源，产生数千万

立方米每天。这种储存设施的价值是区域性的，专为最终用户群体和气体传输系统的一部分而设计；
当地的UGSF设计为亿立方米，产能达到每天1000万立方米。该类型的价值以地域来区分，消费者以单位来区分。

操作对象

地下储气库可在以下设施中运行：

• 含水层；
• 枯竭的储气库或油田、凝析气井。

对于每个对象，都提供了一个数量 - 一层或多层仓库系统。

波动和峰值

UGS 设施（地下储气设施）极大地提高了向消费者供应天然气的可靠性。它们可以平衡天然气消耗的每日波动并满足冬季的高峰需求。 UGS 设施在俄罗斯尤为重要，因为其气候特征和资源来源远离最终用户。统一供气系统（UGSS）在世界上没有类似物，在俄罗斯运行，其组成部分是 UGS 系统。无论季节、温度波动或不可抗力如何，地下储存设施都能确保向消费者提供有保障的天然气供应。

在冬季，运行中的 25 个储存设施提供了俄罗斯 UGSS 每日天然气资源的四分之一，这与从 Yamburgskoye、Medvezhye 和 Yubileinoye 气田的总采气量相当。

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地下储气库如何建设？

在含水层中，地下储存需要仔细的现场分析、勘探和将资源商业注入到许多新井中。在制定项目时，他们首先考虑到在旺季期间建立的天然气管道稳定和统一运行的最佳方式。

只有在对安排做出决定后，才能进行建设，并提前几个月按小时制定资源消耗计划。为了平衡储气库的不均衡消耗，使用了三种方法：

• 度数和温度不足，以及在温度不足的情况下提供 1 度日的热量值；
• 供暖季节供暖消费者的库存消耗率；
• 考虑到每月的不均匀性计算气体消耗系数。

自我修复的洞穴

就密封性而言，盐洞是理想的储层。建造地下盐穴来储存天然气并不难，尽管这是一个漫长的过程。在合适的岩盐层中钻孔。然后向它们供水，在盐层中冲出所需体积的空腔。盐丘不仅不透气，盐还具有自行“修复”裂缝和断层的能力。

目前，俄罗斯正在加里宁格勒和伏尔加格勒地区建造两个岩盐储存设施。

9.1。一般规定

GIS技术控制的主要目标是提供
井技术条件的最佳地球物理信息量
目的：

— 有效的管理
地下储存设施的创建和运营过程，

- 及时修正
通过提高施工可靠性的技术和设计解决方案，
油井的运营、改造和清理；

— 确保保护生命和
公民健康和防止地面设施和地下污染
水文地质综合体；

- 及时执行
系统地球物理对UGS井的专家技术诊断
通过强制性和附加的方法进行研究。

地下储气库

定义 1

地下储气库是在岩石中建造的储层或储层工程中进行气体储存、提取和注入的技术过程。

定义 2

地下储气库是矿山和储层中的工程建筑物和结构，设计用于储存、注入和提取气体。

1958年，苏联境内第一个地下储气库建于萨马拉地区。成功的经验是在 Elshansky 和 ​​Amanaksky 油田创建类似结构的原因。 1955年，我国境内第一个含水层地下蓄水库建于卡卢加市附近。

地下储气设施通常建在主要管道或大型用气中心附近，以快速满足其用气高峰。创建此类结构是为了在管道发生事故时补偿气体和储备气体的不均匀消耗。天然气地下储存设施的主要特征是其容量（日产量）和体积（地下储存容量）。所有地下储气库均按运营方式和用途划分。图中显示了与天然气生产站相结合的地下储气库的示例。

图 1. 与天然气生产站相结合的地下储气库。 Author24 - 学生论文在线交流

根据储气库的运行方式，可以有高峰或低谷。基本存储旨在用于技术模式下的循环操作，其特点是日常生产力的偏差很小（从 10% 到 15%）。峰值地下储气库旨在以一种模式运行，其特点是在几天内每日产量显着增加。

根据其用途，地下存储设施可以是：

• 基本的。这种存储可以容纳多达数十亿立方米的天然气。这些储存设施具有区域重要性，并对天然气生产企业和天然气运输系统产生重大影响。
• 区域储气库可容纳数百亿立方米的天然气，每天的容量可达数百万立方米。此类存储库具有区域重要性，并对消费者团体的活动产生影响。
• 当地地下储气库可储存数亿吨矿物。此类存储库对有限数量的消费者的活动产生影响。

关于UGS，你需要了解什么？

关于UGS设施，最重要的是要了解地下储气设施的安全规则。此外，必须考虑到越来越多地使用枯竭的煤层和岩盐沉积物。此外，技术人员还认识到合适的矿物开采方式——煤和其他岩石。

全世界总共配备了大约 600 台 UGSF，设计容量为 3400 亿立方米。大部分天然气储量位于枯竭气田和凝析气田。盐洞和岩矿一样不那么宽敞。

对于 UGS 设备，创建了天然多孔和可渗透类型的收集器，也使用不渗透和无孔岩石。地下储气设施的运营需要积累大量的资源储量，并控制不同季节对消费者的供气。为以下目的需要创建资源储备：

1. 满足供暖季节和冬季期间的需求峰值；
2. 降低主要天然气管道中压缩机设备的成本；
3. 为不间断型天然气管道的最经济运行模式创造最佳条件；
4. 为不同地区提供必要的资源储备。

UGS 是如何运作的？

岩盐中的无轴罐

8.6 建设性的
无轴储气罐解决方案必须提供速度
通过井的气体流量不超过 35 m/s 并且压力下降率在
操作期间气体采样期间的储罐 不超过 0.5
兆帕/小时

8.7 容量
无轴储气罐应根据
基于技术的活性和缓冲气体体积的存储
储层位置的参数以及采矿和地质条件。

8.8 系数
储存液体时使用罐的容量
碳氢化合物的取值不应超过以下值：

a) 在外部存在的情况下
悬浮柱（以上述地下水库容量的分数
外柱鞋）：

对于石油和石油产品——
0,985;

液化石油气 - 0.95；

b) 在没有外部
悬浮柱（以上述地下水库容量的分数
中央悬挂柱的鞋）：

对于石油和石油产品——
0,95;

液化石油气 - 0.9。

8.9 操作过程中
根据盐水方案取代液化石油气、石油和
通常应使用浓缩的石油产品
盐水。

8.10 允许
将存储操作与进一步增加存储容量相结合
地下坦克。

8.11 流离失所时
设计有非浓缩盐水或水的储存产品
解决方案必须考虑容量和配置的变化
由于盐的溶解而产生的生产能力。循环次数
位移应根据变化来确定
盐水浓度和罐的最大允许尺寸根据
稳定的条件。

液化气的等温储存

液化气的等温储存是完全可能的。值得强调的是，这是所有列出的最昂贵的储气方法。这种昂贵的存储方法恰好用于在无法在大型消费者附近创建另一种类型的存储的其他选择的情况下，但是仅在无法创建此类存储的情况下发布关于这种类型存储的法令在大消费者附近的区域创建另一种类型的存储。例如，俄罗斯天然气工业股份公司最优秀的专家现在正在积极考虑在圣彼得堡地区建立这样一个存储设施的可能性。此外，俄罗斯天然气工业拥有氦气储存技术。

储存液化天然气 (LNG) 的过程仅在那些温度较低且称为等温的储罐中进行。在这种情况下，由于储存温度低、液化天然气的汽化热低，就会出现困难。采用高效保温是资源长期优质储存的最佳条件。

可以以水合物的形式储存气体。在白天温度为-10°C的操作压力下，加工资源的稳定性发生在其暴露的影响下。水化密度为0.9-1.1 g/cm3，即这略高于冰的密度（0.917 g/cm3）。这种资源的现成气体只有在加热时才有可能。这种气体的储存直接在储气罐中进行。