Заключение
Подземные хранилища газа являются важным элементом системы газоснабжения и оптимальными техническими средствами, позволяющими резервировать необходимые объемы газа на требуемый период и тем самым обеспечивающими энергетическую безопасность государств как экспортеров природного газа, так и его импортеров.
К настоящему времени уже накоплен значительный опыт в эксплуатации систем газоснабжения, наиболее развитыми из которых являются системы США, России и отдельных стран Европы, где определяющую роль в выборе направления развития играли региональные особенности каждого из континентов.
Например, в США в период возникновения избыточных объемов природного газа и газотранспортных мощностей начал формироваться рынок газа, предполагающий разделение между добывающими, транспортирующими и распределяющими компаниями, а также операторами подземных хранилищ газа. Как показывает практика, это привело к быстрому росту количества трейдинговых компаний (перекупщиков газа), внедрению множества разнородных регулирующих документов, а также неконтролируемым скачкам цен на газ в периоды резких всплесков и падений на газовом рынке спроса и предложения.
Формирование и развитие Единой системы газоснабжения России началось со второй половины 1940-х гг. Сейчас в ее состав входят порядка 120 разрабатываемых газовых месторождения, 160 тыс. км газопроводов, 219 компрессорных станций, 25 объектов ПХГ. Эта мощная, развитая технологическая цепочка, все звенья которой функционируют в согласованном режиме, обеспечивает надежность и гибкость поставок как внутренним потребителям, так и на внешние рынки. Особую значимость работа такого единого газового комплекса приобретает при возникновении чрезвычайных ситуаций технического, экономического, экологического или политического характера. В этом случае присутствует возможность оптимально реагировать на те или иные нарушения посредством различных рычагов воздействия (регулирование добычи, использование резервных мощностей транспортной системы или подземных хранилищ газа, регулирование ценообразования).
В странах Европы степень развития систем газоснабжения варьируется в различных пределах. Однако идет постепенное подключение газотранспортных сетей разных стран в единый комплекс, важную роль в котором играют подземные хранилища газа, позволяющие обеспечивать надежность и безопасность внутренних, экспортных и транзитных поставок газа.
Как отражено в данном пособии, ПХГ имеют разноцелевое назначение и могут сооружаться в различных геологических структурах, таких как истощенные газовые залежи, водоносные пласты, отложения каменных солей, каверны скальных пород, заброшенные шахты. ПХГ представляет собой сложное горно-техническое сооружение, включающее в себя объект хранения с искусственной газовой залежью, контрольные пласты, фонд скважин, системы сбора и подготовки газа, компрессорные цеха и газопроводы подключения.
Таким образом, в зависимости от необходимых объемов резерва газа, наличия тех или иных геологических условий и степени развития газотранспортных мощностей определяются оптимальные технологические и технико-экономические параметры проектирования ПХГ.
В современных быстро меняющихся условиях постоянно возрастают технические требования к эксплуатации системы газоснабжения, которая должна эффективно и маневренно реагировать на любое изменение ситуации, будь то техническая авария, экономический кризис, политический конфликт или нарушения экологической обстановки.
Для решения этих задач разрабатываются и внедряются инновационные технологии подземного хранения газа, а также развиваются и находят свое применение новые, перспективные направления использования данных технологий.
Разработки инновационных технологий проектирования, создания и эксплуатации ПХГ форсируют развитие так называемых «саморегулируемых» ПХГ, функционирующих на основе интеллектуальных систем. Это направление представляет собой создание высокоэффективного комплекса автоматизированного оборудования и программного обеспечения нового поколения для усовершенствования системы геолого-геофизического контроля эксплуатации ПХГ и, соответственно, организации более эффективного управления процессами, происходящими в пласте.
Также ведутся разработки новых методов подземного хранения газа в горных выработках и шахтах для обеспечения высокогерметичного хранения газа вне зависимости от продолжительности и количества циклов отбора/закачки. Данные технологии позволят хранить не только природный газ, но и гелиевый концентрат, ввиду использования высокогерметичных полимерных покрытий, снижающих процент утечек до эффективного минимума.
Включение подобного рода ПХГ в систему газоснабжения в комплексе с модернизацией газотранспортных сетей позволит повысить маневренность и надежность работы системы, а также оптимизировать процессы добычи, транспортировки, хранения и распределения газа.
Ужесточение экологических требований в связи с ухудшением состояния окружающей среды все больше способствует развитию различных направлений применения технологий ПХГ:
- применение технологий создания и эксплуатации ПХГ в пористых пластах для аккумулирования и временного хранения попутного нефтяного газа вместо его сжигания на факельных установках;
- включение в состав СПГ-комплексов высокопроизводительных подземных хранилищ для регазифицированного СПГ вместо сооружения в прибрежных зонах наземных изотермических резервуаров, представляющих собой большой угрозу для окружающей среды;
- захоронение газообразных промышленных выбросов в пористых пластах, а также использование парниковых газов для замещения буферного газа в ПХГ.
Рекомендуемая литература
1. Брагинский, О.Б. Нефтегазовый комплекс мира / О.Б. Брагинский // Нефть и газ. – РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2006.
2. BP Statistical Review of World Energy 2009.
3. Митрова, Т.А. Краткосрочная торговля природным газом: зарубежный опыт / Т.А. Митрова. – ИНЭИ РАН.
4. www.eia.gov.us.
5. www.gie.eu.com.
6. www.tokyo-gas.co.jp.
7. СТО Газпром 056-2009. Основные положения по расчету и управлению резервами газа в подземных хранилищах.
8. Левыкин, Е.В. Технологическое проектирование хранения газа в водоносных пластах / Е.В. Левыкин. – М.: Недра, 1973.
9. Зиновьев, В.В. Повышение надежности и безопасности эксплуатации подземных хранилищ газа / В.В. Зиновьев, К.С. Басниев, Б.В. Будзуляк и др. – М.: Недра, 2005.
10. Казарян, В.А. Подземное хранение газов и жидкостей. Регулярная и хаотическая динамика / В.А. Казарян. – Институт компьютерных исследований, 2006.
11. Фенин, К. Подземные хранилища в Бернбурге / К. Фенин // Матер. II Международной конференции «ПХГ: надежность и эффективность». – М., 2008.
12. www.transgas.cz.
13. L. Mansson, Sydkraft Gas AB, Sweden, P.Marion, Gaz de France, France «The LRC concept and the demonstration plant in Sweden – a new approach to commercial gas storage».
14. Commercial potential of natural gas storage in lined rock caverns (LRC). Topical Report by Sofregaz US Inc.200. WestLake Park BoulevardSuite 1100Houston, Texas 77079 United States and LRC S-205 09 Malmö, Sweden Carl Gustafsväg 4 Sweden.
15. Книжников, А.Ю. Проблемы и перспективы использования попутного нефтяного газа в России / А.Ю. Книжников, Н.Н. Пусенкова. – ИМЭМО РАН, Всемирный фонд дикой природы (WWF) России, 2009.
16. Михайловский, А.А. Создание временных подземных хранилищ ПНГ в пористых пластах для его утилизации / А.А. Михайловский, Г.Н. Рубан, Ф.А. Бочков // Газовая промышленность. – 2008. – № 12.
17. USGS Minerals Yearbook 2007 Helium [Advance Release], U.S. Department of the Interior, U.S. Geological Survey.
18. Каширская, Е.О. Гелий: получение, ожижение, хранение, транспортирование, рынок сбыта / Е.О. Каширская, С.А. Молчанов, В.В. Николаев. – М.: ИРЦ Газпром, 1997.
19. Miles D. Tade. Helium storage in Cliffside field, U.S. Bureau of Mines, Amarillo, Tex.
20. Абрамов, М.Д. Заявка на изобретение № 2006133825/11 от 22.09.2006 г. «Устройство и способ организации подземных хранилищ газообразных и жидких углеводородов в природных и искусственных шахтах, тоннелях, пещерах и других подземных пространствах с применением эластичных полимерных вкладных резервуаров (рукавов)» / М.Д. Абрамов, И.Г. Барышев.
21. Geological storage of carbon dioxide. Staying safely underground, IEA Greenhouse gas R&D Program, 2008.
22. http://www.co2storage.org.uk.
23. Хан, С.А. Захоронение газообразных промышленных выбросов / С.А. Хан, Г.Н. Рубан, В.Ю. Хвостова // Матер. II Международной конференции «ПХГ: надежность и эффективность». – М., 2008.
24. Курс лекций «Обеспечение экологической безопасности при эксплуатации объектов подземного хранения газа», Акопова Г.С., Боярчук Н.А., Попадько Н.В., Власенко Н.Л.
Учебное издание
Р.О. Самсонов, Г.Н. Рубан, С.Н. Бузинов,
Э.О. Федотова, В.П. Королева
ТЕХНОЛОГИИ ПОДЗЕМНОГО ХРАНЕНИЯ ГАЗОВ
Редактор М.В. Бурова
Корректор Н.П. Коробкова
Верстка Н.В. Сытова
Подписано в печать 29.12.2009. Формат 60х84/16.
Тираж 150 экз. Заказ . Объем 5,82 усл. печ. л.
Отпечатано в ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
