Подземные хранилища для нефтепродуктов в отложениях каменной соли

Курсовая работа

Подземные хранилища в отложениях каменной соли -это наиболее распространенный вид подземных емкостей для хранения нефтепродуктов.

Каменная соль (галит) имеет высокий предел прочности и низкую проницаемость, что весьма благоприятно для создания в ее отложениях

Подземное хранение газа -технологическийпроцессзакачки, отбораихранения газа в пластах-коллекторах и выработках-ёмкостях, созданных в каменной соли и в других горных породах.

Подземное хранилище газа (ПХГ) -это комплекс инженерно-технических сооружений в пластах-коллекторах геологических структур, горных выработках, а также в выработках-емкостях, созданных в отложениях каменных солей, предназначенных для закачки, хранения и последующего отбора газа, который включает участок недр, ограниченный горным отводом, фонд скважин различного назначения, системы сбора и подготовки газа, компрессорные цеха.

ПХГ сооружаются вблизи трассы магистральных газопроводов и крупных газопотребляющих центров для возможности оперативного покрытия пиковых расходов газа. Они создаются и используются с целью компенсации неравномерности (сезонной, недельной, суточной) газопотребления, а также для резервирования газа на случай аварий на газопроводах и для создания стратегических запасов газа.

В настоящее время наибольшее распространение получили ПХГ созданные в пористых пластах (истощенные месторождения и водоносные структуры).

Кроме пористых пластов пригодны для создания хранилищ и залежи каменных солей (создаваемые путем размыва так называемой каверны), а также в горных выработках залежей каменного угля и др. полезных ископаемых.

Всего в мире действует более 600 подземных хранилищ газа общей активной емкостью порядка 340 млрд м3.

1. Предыстория

Подземному хранению газа и нефтепродуктов в России уже более 50 лет. За это время в стране была создана развитая система подземных хранилищ, которая сегодня является главным механизмом сглаживания сезонной неравномерности потребления газа. Все ПХГ или максимально приближены к основным отечественным потребителям, или расположены в узловых точках газотранспортной системы. Это позволяет оперативно направлять потоки газа из хранилищ в нужном направлении.

Для удовлетворения осенне-зимнего роста потребления газа, в течение весны и лета закачивает газ в ПХГ. Ведь в отопительный период подземные хранилища обеспечивают компании около 20% от общего объема поставок газа. А в дни резких похолоданий эта величина достигает 30%. За весь период эксплуатации ПХГ в России оборот газа в них составил 2,17 трлн м 3 .

11 стр., 5284 слов

Эксплуатация подземных хранилищ газа магистральных газопроводов

... создания подземного резервуара в мерзлых породах. Способ создания резервуаров во льдах через вертикальную буровую скважину [3]. Подземные хранилища газа ... эксплуатации ПХГ Техническое обустройство ПХГ обеспечивает бесперебойное функционирование технологических процессов закачки, хранения и отбора газа. ... подземным и устьевым оборудованием; установки подготовки газа, ... в породах, выработки которого ...

При этом важно, что хранилища не только покрывают сезонную неравномерность потребления газа, но и значительно повышают надежность поставок и дают дополнительный запас прочности работе газотранспортной системы.

Стали строиться не только вертикальные, но и наклонно-направленные, а также горизонтальные скважины. Это существенно увеличивает производительность газохранилища и позволяет обходиться меньшим числом скважин, чем, если бы использовали только вертикальные.

Внедряется самое современное оборудование, такое как обсадные трубы с высоко герметичной резьбой, новые конструкции фонтанной арматуры. В результате речь идет не только о повышении технической надежности, но и об обеспечении высокого уровня экологической безопасности.

Внедряется самое современное оборудование, такое как обсадные трубы с высоко герметичной резьбой, новые конструкции фонтанной арматуры. В результате речь идет не только о повышении технической надежности, но и об обеспечении высокого уровня экологической безопасности.

2. Сооружение хранилищ в отложениях каменной соли

Подземные хранилища в отложениях каменной соли сооружают путем размыва (выщелачивания) полостей в толще соли через буровые скважины. Размыв каменной соли осуществляют двумя основными способами -циркуляционнымиструйным.

Циркуляционный метод заключается в том, что размыв производится путем закачки пресной воды по одной колонне труб с выдавливанием рассола по другой. С этой целью скважина оборудуется тремя колоннами труб. В водоподающую колонну труб поступает вода, которая, растворяя каменную соль, превращается в рассол; последний вследствие повышенной плотности опускается в нижнюю часть камеры. По мере поступления новых порций свежей воды давление в камере повышается и рассол вытесняется на поверхность по рассолоподъемной колонне труб. Отмытую до проектной размеров верхнюю часть подземной камеры предохраняют от дальнейшего растворения путем снижения уровня нерастворителя, вводимого по обсадной колонне труб. Нерастворителем называют жидкость, которая легче воды, или газ, не входящий в химические соединения с каменной солью, рассолом и водой. В качестве нерастворителя обычно используются нефтепродукты, для хранения которых размывается емкость, или воздух.

Каменная соль легко растворяется в пресной воде. В 1 м 3 воды при 20°Сможетрастворитьсядо 385кгсоли. Для образования 1 м3 емкости требуется 6 — 7 м3 воды.

В процессе эксплуатации нефть или нефтепродукт отбирают замещением (выдавливанием) его рассолом, который подают по колонне для рассола вниз камеры под нефтепродуктом (или нефть) из специального рассолохранилища, а при заполнении, наоборот, замещают рассол нефтепродуктом (или нефтью).

Объем рассолохранилищ принимают равным объему хранилища.

Минимальную глубину залегания подземных емкостей определяют, исходя из геологических условий, физических свойств нефти или нефтепродуктов (сжиженных газов), упругости их паров.

Так, учитывая, что 0,1 МПа рабочего давления в емкости уравновешивается давлением толщи пород (над емкостью) мощностью не менее 6 м, заглубление хранилища для сжиженного бутана принимают не менее 40 — 60 м, а для сжиженного пропана- 80- 100 м.

6 стр., 2810 слов

Подземные хранилища газа

... шахта подземный хранилище газ Подземное хранилище газа (ПХГ) -- это комплекс инженерно-технических сооружений в пластах-коллекторах геологических структур, горных выработках, а также в выработках-ёмкостях, созданных в отложениях каменных солей, ... или суточных колебаний цен на газ. В мире создано порядка 70 ПХГ в отложениях каменной соли с общей активной ёмкостью около 30 млрд мі. Наибольшее ...

Описанная выше схема размыва емкостей называется выщелачиванием по методу снизу вверх. Применяют также методы выщелачивания сверху вниз, т. е. когда размыв емкости начинают сверху, и комбинированный, когда размыв осуществляют одновременно обоими методами, т.е. емкость формируют навстречу друг другу: нижнюю часть размывают в восходящем направлении, а верхнюю часть -вниз ходящем.

Наиболее распространенный водоструйный метод размыва заключается в том, что размыв производится струями воды, разбрызгиваемыми при атмосферном или повышенном давлении в емкости специальным оросителем. При этом рассол откачивается из зумпфа размываемой камеры погружным насосом или выдавливается сжатым воздухом (или газом).

Ороситель с насадками, размещаемый на водоподающей трубе, медленно вращается под напором воды, а также может перемещаться по высоте емкости.

В отдельных случаях применяют систему размывающих насадок по высоте водоподающей колонны труб. Струйный метод, обычно используемый при сооружении емкостей в твердых отложениях каменной соли на глубине не более 300 — 400 м, отличается высокой производительностью.

Определение глубины залегания и мощности соляного пласта, качества каменной соли, необходимых для выбора метода размыва, осуществляется геофизическими методами и разведочным бурением. Размеры емкости в процессе выщелачивания постоянно контролируются путем определения значений концентраций и количества выдавливаемого рассола.

Готовые подземные камеры обмеряют методом ультразвуковой локации с помощью гидролокатора, основанного на регистрации посылаемых импульсов от глубинного вибратора до стенок емкости и обратно.

Зная время и скорость распространения звуковых волн в рассоле, определяют расстояние и за каждый оборот прочерчивают контур сечения на определенной глубине.

Хранение нефти, нефтепродуктов и сжиженных газов в подземных хранилищах происходит при постоянной температуре и под давлением столба рассола в рассольной колонне, что обеспечивает их качественную сохранность.

При хранении нефти и сжиженных газов наиболее распространена рассольная схема эксплуатации, основанная на вытеснении продукта из соляного хранилища на поверхность закачиваемым в неё насыщенным рассолом. Могут применяться безрассольные способы при использовании вытеснения хранимого продукта газообразными агентами, отборе продукта струйными аппаратами (эжекторами), термогазлифтами и погружными насосами. Допустимые сроки подземного хранения топлив определяются темпом изменения химической стабильности, которая зависит от температуры, давления, объёма хранилища и каталитической активности горных пород, и достигают 3 и более лет (например, дизельное топливо ДЛ — 5 лет, бензиныА72 — 8 лет, АИ93 — 12 лет).

Современное развитие техники бурения сделало возможным сооружать подземные хранилища на любой глубине. Для каждого нефтепродукта, с учетом конкретных условий, можно определить оптимальную глубину заложения и объем одиночной камеры подземного хранилища

2.1 Требования к инженерно-геологическим условиям участков строительства подземных резервуаров

Подземные резервуары допускается сооружать в соляных залежах всех морфологических типов (пластовых, пластово-линзообразных, линзообразных, куполах и штоках).

При этом мощность соляной залежи для создания подземных резервуаров через вертикальные скважины должна быть не менее 10 м, а через вертикально-горизонтальные и наклонно-горизонтальные скважины — не менее 5 м, исходя из технико-экономических предпосылок.Глубину заложения подземных резервуаров следует принимать от 60 до 2500 м.Содержание рассеянных включений нерастворимых пород в каменной соли а интервале глубин заложения резервуара не должно превышать 35 % (по массе) , а содержание NaCL — не менее 64 % (по массе).

Мощность единичных прослоев нерастворимых пород в каменной соли в интервалах глубин заложения подземных резервуаров не должна превышать 2.5 м.Каменная соль в интервале глубин заложения подземных резервуаров не должна содержать прослоев калийных, магниевых м других легко растворимых солей, а также включений битумоидов, серы и газа.

Закачка строительного рассола, получаемого в процессе сооружения подземных резервуаров, допускается в глубокие водоносные горизонты, надежно изолированные водоупорами от водоносных горизонтов с пресными и другими ценными для народного хозяйства подземными водами и содержащие непригодные для использования подземные воды с минерализацией более 35 г/л,. а также в водоносные горизонты с промышленными и лечебными водами, химический состав которых аналогичен составу закачиваемого рассола.

Параметр проводимости водоносного горизонта, в который предусматривается закачка строительного рассола, должен быть, как правило, не меньше 10-11 м 3 (10м.Д).

Подземные выработки рассол добывающих предприятий допускается использовать в качестве резервуаров подземного хранилища, если эти выработки соответствуют требованиям п.п. 3.2, 3.5 и 4.3 и условиям:

  • скважины и подземные выработки герметичны (если скважины, используемые при рассолодобыче, пробурены более 25 лет назад, следует проводить их дополнительное крепление обсадными колоннами меньшего диаметра);
  • над кровлей выработки имеется целик соли мощностью не менее 10м;
  • ширина целика соли между соседними выработками равна или более предусмотренной проектом отработки месторождения соли.

При этом при наличии отработанных через одну скважину нескольких пластов соли, разделенных между собой пластами нерастворимых пород мощностью более 2,5 м, хранение продуктов следует предусматривать, как правило, только в выработке, образованной в верхнем пласте, а максимальный диаметр этой выработки не должен превышать установленных для камер рассол добычи проектных размеров в интервале хранения продуктов.

Здания и сооружения

Расстояние (м) от оголовков скважин бесшахтных резервуаров (в каменной соли)

Общественные здания

500

Жилые здания

300

Здания и сооружения соседних предприятий

250

Автодороги:

а) I-III категории

60

б) IV и V категории

50

Воздушные линии электропередач

По ПУЭ

Расстояния от зданий и сооружений наземного комплекса, не приведенные в таблице и до зданий, сооружений и других объектов (относящихся и не относящихся к подземным хранилищам СУГ) следует принимать в соответствии с требованиями СНиП II-37-76.

2.2 Общие положения и требования

Проектирование хранилищ в отложениях каменной соли осуществляется в два этапа: 1 этап (предпроектный), включающий в себя в соответствии с СП 11-101-95 разработку технико-экономических соображений (ТЭС) по строительству хранилищ в рассматриваемом регионе и разработку технико-экономического обоснования (ТЭО) инвестиций в строительство ПХГ в предварительно выбранных геологических структурах;

  • II этап — проектный.

В соответствии со СНиП 11-01-95 регламентируется следующий порядок разработки проектно-сметной документации:

  • в одну стадию — рабочий проект строительства хранилищ;
  • в две стадии — проект и рабочая документация на строительство хранилищ.

Стадийность разработки проектно-сметной документации устанавливается на основании решений, принятых в ТЭС или ТЭО, утвержденных заказчиком.

При проектировании хранилищ в отложении каменной соли в две стадии рабочая документация разрабатывается и выдается заказчику только после утверждения проекта.

Проектно-сметная документация разрабатывается юридическими или физическими лицами, получившими в установленном порядке лицензии на выполнение соответствующих проектных работ.

В ТЭС рассматриваются следующие вопросы:

  • обоснование целесообразности создания хранилищ;
  • определение активного объема хранимого газа, максимальной и средней суточной производительности закачки и отбора газа;
  • геологические и гидрогеологические условия площадки строительства по имеющимся данным;
  • принципиальные технические решения по строительству и эксплуатации хранилищ;
  • возможные способы удаления строительного рассола;
  • социально-экономические условия района строительства;
  • основные природоохранные мероприятия;
  • оценка инвестиций по укрупненным показателям;
  • программа необходимых для проектирования геологоразведочных, научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.

В ТЭС должны быть предложены различные варианты размещения ПХГ и приведены его основные технико-экономические показатели.

На основе принятых в ТЭС основных параметров подземных хранилищ в отложениях каменной соли заказчик совместно с генеральным проектировщиком составляет задание на разработку ТЭО инвестиций или проекта.

Для разработки ТЭО необходимо иметь следующие основные исходные материалы: согласование временного землеотвода; геологический отчет по результатам разведочного бурения на выбранной промплощадке; топографический план промышленной площадки; принципиальные технические решения по строительству и эксплуатации хранилищ; технические условия на энерготепловодоснабжение, канализацию, связь и другие данные, предусмотренные СНиП 11-01-95.

ТЭО инвестиций на новое строительство, как правило, должно состоять из следующих разделов: общая пояснительная записка; генеральный план и транспорт; технологические решения по созданию подземных резервуаров;

  • технологическая схема эксплуатации хранилищ;
  • организация труда рабочих и служащих, управление производством;
  • строительные решения;
  • организация строительства;
  • требования безопасности при строительстве и эксплуатации хранилища;
  • принципиальные решения по консервации и ликвидации подземных резервуаров, нагнетательных и гидронаблюдательных скважин;
  • охрана окружающей среды, включая оценку воздействия объекта на окружающую среду (ОВОС);
  • жилищно-гражданское строительство;
  • сметная документация.

2.3 Способы удаления строительного рассола

Образующийся в процессе строительства подземных выработок строительный рассол необходимо, в первую очередь, использовать путем:

передачи рассола рассол потребляющим предприятиям

получения соли естественной или искусственной выпаркой рассола.

При отсутствии возможности утилизации рассола рекомендуется удалять его с площадки строительства хранилища одним из следующих способов:

  • сбросом рассола в соленосные поверхностные акватории;
  • передачей рассола на нефтяные месторождения для использования в системе заводнения;
  • закачкой рассола в отработанные горные выработки;
  • закачкой рассола в глубокие поглощающие водоносные горизонты в соответствии с установленным порядком пользования недрами для захоронения вредных веществ, отходов производства, сброса сточных вод.

При разработке технологических решений по строительству подземного резервуара следует учитывать требования к передаваемому рассолу, предъявляемые рассол потребляющим предприятием.

Естественную выпарку рассолов следует предусматривать в районах с аридным климатом.

Целесообразность строительства соляного завода в заданном районе определяется технико-экономическим расчетом.

При сбросе рассолов в поверхностные акватории составляется специальное обоснование, базирующееся на натурных наблюдениях, результатах лабораторных исследований и математического моделирования, представляемое для согласования в соответствующие органы государственного надзора.

Сброс рассола в отработанные горные выработки может быть применен, если они удовлетворяют следующим требованиям:

объем отработанной горной выработки равен или превышает расчетный объем строительного рассола, подлежащего удалению

сброс рассола в отработанную горную выработку не повлечет за собой загрязнение водоносных горизонтов, используемых или перспективных для народного хозяйства.

Отсутствует угроза прорыва строительного рассола в расположенные рядом действующие горные выработки

мероприятия и специальные работы, необходимые для осуществления сброса рассола в отработанные горные выработки, определяются проектом.

Максимальные допустимые расстояния транспортировки рассола в системы заводнения нефтепромыслов и при сбросе в поверхностные акватории и отработанные горные выработки определяются технико-экономическими расчетами.

Комплекс по удалению рассола с площадок строительства подземных хранилищ включает: рассолопроводы, насосные станции, буферные резервуары-отстойники. В зависимости от способа удаления рассола в комплекс сооружений могут также входить нагнетательные скважины или испарительные карты.

Объем отстойника в зависимости от производительности подачи рассола должен обеспечивать шестичасовой отстой строительного рассола и накопление выпавшей в осадок нерастворимой взвеси. Глубина зоны осаждения нерастворимых включений не должна превышать 1,5 м.

Определение технических характеристик сооружений по закачке рассола в глубокие водоносные горизонты рекомендуется осуществлять в соответствии с СНиП 2.11.04-85, а также в соответствии с требованиями действующих правил и норм при захоронении в недра сточных вод и отходов производства.

Для сброса рассола в глубокие водоносные горизонты следует использовать вновь проектируемые или существующие (разведочные, отработанные нефтегазовые и др.) скважины.

Конструкция нагнетательной скважины должна обеспечивать:

  • надежную изоляцию поглощающего водоносного горизонта от вышележащих водоносных горизонтов;
  • оптимальное вскрытие поглощающего водоносного горизонта;
  • возможность замера устьевого давления и расхода закачиваемого в скважину рассола;
  • возможность проведения работ по восстановлению приемистости нагнетательной скважины.

Для поддержания фактической приемистости нагнетательных скважин на уровне расчетной в проекте по сбросу рассола в глубокие водоносные горизонты следует предусмотреть методы восстановления их приемистости в процессе закачки.

Во избежание загрязнения поверхностных и подземных вод у нагнетательных скважин следует предусматривать наличие прудов-отстойников с противофильтрационными экранами для сбора рассола, извлекаемого на поверхность при восстановлении приемистости нагнетательных скважин.

Для контроля за режимом водоносных горизонтов, содержащих пресные воды, пригодные для хозяйственно питьевого водоснабжения, и за процессом вытеснения пластовых вод строительным рассолом в поглощающем горизонте в проекте следует предусматривать строительство наблюдательных и контрольных скважин на полигоне размещения нагнетательных скважин. Контрольно-наблюдательные скважины должны размещаться вокруг хранилища и площадки сброса рассола и обеспечивать возможность контроля газонасыщения водоносных горизонтов с помощью отбора проб воды и геофизическими методами. Число скважин, их глубины, конструкция и схема размещения определяются проектом.

По окончании строительства подземных резервуаров комплекс сооружений по удалению рассола должен быть передан заказчику или другой заинтересованной организации. При невозможности или нецелесообразности дальнейшего использования этих сооружений необходимо предусматривать мероприятия по их ликвидации.

2.4 Основные требования к ПХГ

Настоящие Правила обязательны для предприятий и организаций, осуществляющих строительство и эксплуатацию подземных хранилищ газа (ПХГ), создаваемых в отложениях каменной соли, а также выполняющих научно-исследовательские и проектно-конструкторские работы, горный и санитарный надзор, контроль за состоянием окружающей среды.

ПХГ входят в состав региональной или Единой системы газоснабжения страны и предназначены для регулирования пиковых неравномерностей газо потребления, создания аварийных резервов газа, а также для регулирования сезонной неравномерности крупных промышленных узлов. Основанием для строительства ПХГ является утвержденный рабочий проект (проект).

ПХГ включает в себя на стадии строительства — технологические скважины, подземные выработки, водо рассольный комплекс (водозаборы, насосные станции для воды и рассола, нагнетательные скважины, водо- и рассолопроводы, рассол отстойники и т.д.), контрольно-наблюдательные скважины, производственно-административные здания, инженерные коммуникации. На стадии эксплуатации — парк подземных резервуаров, наземный технологический комплекс (компрессорная станция, установки очистки и охлаждения газа, узел замера расхода газа, установки подготовки газа к транспорту, газовые шлейфы и коллектора и др.), производственно административные здания, инженерные коммуникации

Выбор района размещения ПХГ определяется необходимостью обеспечить бесперебойную подачу газа потребителям отдельного региона или промузла при переменном во времени спросе на газовое топливо. При этом для каждого конкретного промузла учитываются: сложившаяся схема потоков газа; структуры и режимы газо потребления на текущий период и на перспективу развития региона; наличие развитой инфраструктуры; частота аварий на газопроводах и др.

Подземные резервуары являются сложными инженерными сооружениями и должны быть рассчитаны на сохранение устойчивости и герметичности на весь период эксплуатации хранилища.

3. Здания, сооружения и технологическое оборудование наземного комплекса ПХГ

В состав наземного комплекса ПХГ входят:

здания, сооружения и оборудование основного производственного и вспомогательного назначения, внутриплощадочные инженерные сети, которые объединяются по группам:

  • основного производственного назначения (компрессорная станция;
  • пылеуловители, сепараторы, холодильники;
  • узел редуцирования, узел замера расхода газа;
  • градирня;
  • технологические трубопроводы;
  • подводящие и отводящие газовые шлейфы и др.);
  • временного производственного назначения (артезианские скважины, насосные станции для подачи воды и удаления рассола, закачки жидкого не растворителя, отстойники для рассола и др.);
  • вспомогательные здания и сооружения (операторская, электроподстанция, котельная, лаборатория, мех мастерские, гараж, пожарное депо, проходные, склады, административно хозяйственные здания);
  • внутриплощадочные инженерные сети (сети хозяйственно-питьевого водоснабжения, канализации, теплосети, электроснабжение, связь, сигнализация).

Здания, сооружения и технологическое оборудование наземного комплекса ПХГ следует проектировать в соответствии с требованиями СНиП 2.07.01-89, СНиП 2.04.08-87, СНиП 2.09.02-85, СНиП 2.09.03-85, СНиП 2.09.04-87, СНиП 2.01.02-85, СНиП II-106-79, СНиП 2.03.11-85, СНиП 2.01.09-91 и других нормативных документов на проектирование соответствующих зданий и сооружений, утвержденных в установленном порядке, а также требованиями настоящих Правил.

Проектирование фундаментов зданий и сооружений наземного комплекса подземных хранилищ, размещаемых на территории распространения вечномерзлых грунтов, следует осуществлять согласно требованиям СНиП 2.02.04-88. При этом грунты оснований следует использовать в мерзлом состоянии, сохраняемом в процессе строительства и в течение всего заданного периода эксплуатации хранилища.

Проектирование фундаментов зданий и сооружений наземного комплекса ПХГ в районах с повышенной сейсмической активностью следует осуществлять в соответствии с требованиями СНиП 2.09.03-85.

Трубопроводы ПХГ следует проектировать в соответствии с требованиями СНиП II-106-79, СНиП 2.04.08-87, СН 527-80 и других нормативных документов на трубопроводы, утвержденных в установленном порядке, а также указаний настоящих Правил.

Для рассолопроводов, в которых по условиям их прокладки возможно образование льда и выпадение солей, следует предусматривать одно из следующих решений:

  • слив рассола из трубопровода при прекращении его перекачки;
  • подогрев рассола и теплоизоляцию трубопровода;
  • принудительную постоянную циркуляцию рассола по трубопроводу.

Для рассолопроводов с расчетным внутренним давлением более 1,5 МПа, а также для переходов под железными и автомобильными дорогами, через водные преграды и овраги, по опорам эстакад и в туннелях должны применяться стальные трубы.

Контроль качества сварных швов осуществляется физическими методами контроля: просвечиванием рентгеновскими и гамма-лучами, магнитографированием, с помощью ультразвуковых дефектоскопов. Проверке качества сварных швов физическими методами контроля подвергаются технологические и магистральные рассолопроводы; газовые шлейфы; обвязка устья скважины и технологического оборудования от общего количества поперечных стыков при условном давлении: до 1 МПа — 10 %; свыше 1 до 2,5 МПа — 20 %; свыше 2,5 МПа — 100 %.

На ответственных участках контролю подвергаются 100 % швов вне зависимости от внутреннего давления (переходы под ж/д путями, автомобильными дорогами, водными преградами и т.д.).

Запорная и регулирующая арматура, устанавливаемая на трубопроводах, должна быть стальной и соответствовать первому классу герметичности затвора по ГОСТ 9544-75.

Запорная арматура, устанавливаемая на трубопроводах для приема и отбора газа, должна предусматриваться с автоматикой, обеспечивающей отключение отдельных звеньев технологического комплекса в случаях утечки газа или аварийного понижения давления в газопроводе.

В комплексе технологического оборудования по приему и отбору газа должна предусматриваться автоматическая система учета получаемого и отпускаемого газа.

Монтаж измерительных приборов и средств автоматизации следует производить в соответствии с требованиями СНиП 3.05.07-85.

Работы по защите трубопроводов и других металлических сооружений от коррозии должны выполняться в соответствии с требованиями СНиП 3.04.03-85 и ГОСТ 9.015-74.

Ввод устройств по электрохимической защите от коррозии в эксплуатацию должен осуществляться после наладки режимов их работы и измерений электрических параметров защиты металлических сооружений от коррозии.

Во всех взрыво- и пожароопасных помещениях и сооружениях ПХГ следует предусматривать рабочее и аварийное освещение, а на приустьевых площадках технологических скважин — рабочее освещение светильниками во взрывобезопасном исполнении.

В проекте ПХГ следует предусматривать следующие виды связи и сигнализации:административно-хозяйственную телефонную связь, осуществляемую через автоматическую телефонную станцию предприятия;громкоговорящую производственную связь из операторской хранилища;пожарную и охранную сигнализацию;радиофикацию.

Молниезащиту наземных зданий и сооружений следует проектировать в соответствии с требованиями СНиП 2.04.02-85, СНиП 2.04.08-87, СНиП II-106-79, СНиП 2.04.09-84, СНиП 2.04.01-85, СНиП II-89-80 и других нормативных документов, утвержденных в установленном порядке.

Сеть противопожарного водопровода подземных хранилищ следует проектировать закольцованной, рядом с устьем строительно-технологических скважин предусмотреть установку порошковых огнетушителей.

4. Основные расчеты

1) Общее количество воды на процесс растворения:

V e = Qвxtc=150×8=1200

где Qв — среднесменная производительность подачи воды,(150 м 3 /ч);

  • tc — время работы в смену, затраченное на процесс растворения (часовое время работы),(8 часов).

2)По полученному объему воды за смену определяется объемное количество рассола V p , м3 , выданного из скважины, из выражения:

V p=1200(1-0.04)=1109

где C m — среднесменная концентрация отбираемого рассола, 0,6Т/м3 ;

С s — концентрация насыщения рассола, принимаемая равной (0,317Т/л).

3)На основании результатов расчета количества, выданного из скважины рассола, определяется масса каменной соли G c , Т, вынутой из растворяемой соленосной толщи в смену, по формуле:

G c =VpxCm=1109×0.6=665.4

4)По массе каменной соли, вынутой из соленосной толщи, определяется прирост объема подземной выработки в смену V n , м3 , по формуле:

V n

где Ps — объемная плотность каменной соли, 2.1 Т/м 3 ;

0,7 — коэффициент, учитывающий разность между среднесменной концентрацией выдаваемого рассола и средней концентрацией рассола в растворяемой выработке.

5)Минимальную глубину заложения кровли подземных резервуаров, эксплуатирующихся в условиях избыточного давления, H min , м, при сооружении резервуаров в непроницаемых породах следует определять по формуле

Hmin

где P max — максимальное давление продукта 25000 Па,

n — коэффициент условия работы, принимаемый 0,9 — для резервуаров в каменной соли при спокойном пластовом или пластово-линзообразном залегании соли, когда надсолевая толща представлена плотными непроницаемыми породами;

  • длина необсаженной части скважины, м, принимаемая для резервуаров: в каменной соли 15 м.
  • усредненная плотность пород, залегающих выше кровли выработок, 2500 кг/м 3 ;

6)Допустимый перепад давлений , Па, при нагнетании рассола в одиночную скважину следует рассчитывать по формуле

МПА

где p r — усредненная плотность пород над кровлей водоносного горизонта, 2500кг/м3 ;

Н r — глубина залегания кровли вскрытого интервала водоносного горизонта,3 м;

P b — статическое пластовое давление в водоносном горизонте,28800 Па.

7) Номинальная подача насоса при работе на высоковязкой нефти

Q ном = м3

Граница рабочей зоны насоса

Q 1 = м3

Q 2 = м3

Давление на входе в насос

P вх = ПА

Максимальное К.П.Д. на высоковязкой нефти

Q вПТ =-(11,2×10-4 )/2x(-51.5×10-8 )=1015 М3

5. Безопасность и контроль качества

5.1 Испытание подземных резервуаров на герметичность

По окончании создания подземного резервуара необходимо проверить качество сцепления цементного камня с основной обсадной колонной и стенками скважины методом акустической цементометрии и подвергнуть испытанию на герметичность закрепленную и незакрепленную части ствола скважины и подземную выработку в соответствии с ВСН 51-5-85.

Испытания на герметичность закрепленной и незакрепленной частей ствола технологической скважины производятся с использованием в качестве испытательной среды сжатого воздуха или природного газа, а испытание на герметичность подземной выработки осуществляется рассолом, находящимся в ней.

С целью исключения недонасыщения рассола в подземном резервуаре испытание резервуара следует начинать не ранее, чем через 1,5 мес. после окончания работ по его сооружению.

Межтрубное пространство основной обсадной и внешней подвесной колонн при испытании заполняется сжатым газом с одновременным вытеснением рассола из скважины по межтрубному пространству подвесных колонн или по центральной колонне в приемную (мерную) емкость на поверхности.

Путем закачки газа в межтрубное пространство обсадной и внешней подвесной колонн труб уровень рассола доводится до отметки ниже башмака основной обсадной колонны.

Момент достижения контактом «газ-рассол» заданной отметки устанавливается технологическими или геофизическими методами контроля уровня контакта сред разной плотности.

После доведения границы раздела до заданной отметки осуществляется подкачка природного газа в межтрубное пространство основной обсадной и внешней подвесной колонн до достижения на устье скважины давления, равного испытательному.

Затем подземный резервуар выдерживают под испытательным давлением в течение 48 ч с регистрацией падения давления в межтрубном пространстве основной обсадной и внешней колонн на устье скважины через каждый час.

Результаты испытания закрепленной и незакрепленной частей скважины и подземной выработки следует считать положительными, если темп падения испытательного давления в течение двухсуточной выдержки снижается, стремясь к постоянной величине, а среднее падение давления за час в течение последних 12 ч выдержки не превышает 0,1 % испытательного давления.

После испытания скважины на герметичность цементный мост разбуривается, ствол скважины в местах посадок и затяжек прорабатывается, на забое промывается до восстановления параметров промывочной жидкости до требуемых по проекту.

Контроль качества и приемка выполненных работ.

Контроль качества и приемка выполненных буровых и строительно-монтажных работ должны осуществляться в соответствии с требованиями проекта, СНиП 3.01.01-85, СНиП 3.01.04-87, а также в соответствии с требованиями других нормативно-строительных документов и настоящих Правил.

Испытание и приемка технологического оборудования и трубопроводов должны производиться в соответствии с требованиями СНиП 3.05.05-84.

В составе исполнительной технической документации на выполненные работы по сооружению объектов наземного и подземного комплексов ПХГ должны представляться следующие материалы:

  • журналы на производство работ и авторского надзора;
  • чертежи с подписями о соответствии выполненных в натуре работ этим чертежам и внесенным в них изменениям или исполнительные чертежи;
  • документы, удостоверяющие качество примененных материалов, конструкций и деталей;
  • акты о приемке технологических установок, оборудования, трубопроводов и контрольно-измерительной аппаратуры;
  • акты на скрытые работы;
  • ведомости и акты испытаний контрольных образцов;
  • результаты лабораторных анализов пород, подземных вод и материалов;
  • акты на проведение геофизических исследований;
  • акты о приемке законченных строительством зданий, сооружений и подземного хранилища в целом.

Исходными материалами для составления исполнительных графических документов являются рабочие чертежи и данные контрольных геофизическо-маркшейдерских, геофизических и других измерений, которые должны систематизироваться в течение всего периода строительства объектов подземных хранилищ.

В составе исполнительной технической документации на выполненные работы по сооружению подземных резервуаров должны представляться следующие материалы:

  • журнал авторского надзора за строительством резервуара;
  • проектные данные о максимальных расчетных избыточных наружных и внутренних давлениях в технологической скважине;
  • акты по результатам гидравлических испытаний труб для комплектования обсадных и подвесных колонн, спуску указанных колонн в скважину, цементированию обсадных колонн и испытанию обсаженной и не обсаженной частей скважины на герметичность;
  • справки о результатах лабораторных анализов тампонажных материалов;
  • журнал роста объема подземной выработки;
  • пояснительные записки по проведенным звуколокационным измерениям;
  • проектная и фактическая конфигурации выработки подземного резервуара по данным локационных измерений;
  • акты об испытании подземных резервуаров на герметичность;
  • паспорт на подземные резервуары.
  • Паспорт подземного резервуара должен содержать следующие сведения:
  • номер, принадлежность и назначение резервуара;
  • даты начала и окончания строительства резервуара;
  • наименование проектных, научно-исследовательских и строительных организаций, выполнявших работы по сооружению резервуара;
  • конструкцию технологической скважины;
  • интервалы глубин заложения подземной выработки;
  • первоначальное расстояние от верхней кромки фланца основной обсадной колонны технологической скважины до дна подземной выработки;
  • данные о виде применявшегося не растворителя;
  • поперечные сечения и конфигурация подземной выработки после окончания строительства по результатам локационной съемки;
  • полный и полезный объемы подземного резервуара;
  • перечень подземного скважинного оборудования, установленного в резервуаре, и контрольно-измерительных приборов на его обвязке устья скважины;
  • даты начала и окончания испытания, исходные данные и результаты испытания резервуара на герметичность;
  • отклонения от проекта, допущенные при строительстве резервуара;
  • дата ввода резервуара в эксплуатацию;
  • состав приемочной комиссии;
  • дата составления паспорта.

Использованные источники и литература

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/kursovaya/podzemnyie-neftehranilischa/

1. Васюта Ю.С. О создании резервуаров тоннельного типа в пластах каменной соли малой мощности

2. Иванцов О.М. Хранение сжиженных углеводородных газов. М.:Недра

3. Казарян В.А. Сооружение подземных хранилищ в каменной соли.

4. Розанов А. Б. Обоснование мер защиты наземного комплекса подземных хранилищ газа от подработки.

5. Мазуров В.А. Подземные газонефтехранилища в отложениях каменной соли.

6. Земельный кодекс РСФСР. Утв. ВС РСФСР 25.04.91.

7. Водный кодекс РСФСР. Утв. ВС РСФСР 30.06.72.

8. Закон РФ «О недрах». Утв. 21.02.92 Указом Президента РФ.

9. СНиП 34-02-99. Подземные хранилища газа, нефти и продуктов переработки.

10. СНиП 11-01-95. Инструкция о порядке разработки, согласования, утверждения и составе проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений.

11. СНиП 2.01.02-85. Противопожарные нормы.

12. СНиП 2.01.09-91. Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах.

13. ГОСТ 12.2.115-86. Оборудование противовыбросовое. Требования безопасности.

15. Ф.М. Мустафин, Л.И. Быков Машины и оборудование газонефтепроводов