СПОСОБ ЛИКВИДАЦИИ ПОДЗЕМНОГО ХРАНИЛИЩА ПРИРОДНОГО ГАЗА Российский патент 2014 года по МПК E21B43/00 F17C5/00 

Изобретение относится к газовой промышленности, в частности к способам ликвидации подземных хранилищ газа.

Известен способ эксплуатации подземного хранилища природного газа (ПХГ), в котором осуществляют одновременный отбор активного объема газа и нагнетание в качестве буферного газа другого газа (см. SU 398803, F17C 5/00, опубл. 27.09.1973). В известном способе также предусматривается нагнетание природного газа через скважины, расположенные в другой части газохранилища с одновременным отбором буферного газа.

Однако известный способ не позволяет извлечь при ликвидации ПХГ весь объем буферного газа, поскольку это может привести к негативным последствиям, в частности к оседанию земной поверхности.

Известен способ эксплуатации ПХГ, включающий закачку природного газа в пласт-коллектор хранилища, накопление в нем активного и буферного объемов природного газа, периодический отбор и закачку активного природного газа при эксплуатации хранилища (Е.В.Левыкин. Технологическое проектирование хранение газа в водоносных пластах. М.: Недра, 1973, с.14-17).

Недостатком известного способа являются:

- Ограниченный отбор природного газа из хранилища из-за постоянного и значительного снижения давления газа в пласт-коллекторе по мере отбора газа (со 150 до 10-12 бар), а также из-за несовершенства характеристики применяемых компрессоров по условиям всасывания и возможности возникновения обводнения скважин. Ограниченный отбор природного газа из хранилища, который является взрывопожароопасным, вызывает необходимость обеспечения гарантированной герметизации эксплуатационно-нагнетательных скважин, так как в случае потери ими герметичности газ может прорваться по затрубному пространству на дневную поверхность и вызвать «грифоны» со всеми вытекающими негативными последствиями (пожары, взрывы и гибель людей). Наряду с этим следует отметить, что ограниченный отбор природного газа из хранилища позволяет свести к минимуму риски от возможного оседания земной поверхности над пласт-коллектором.

- Потеря части хранимого объема природного газа, который не представляется возможным извлечь из пласт-коллектора хранилища.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является создание способа ликвидации подземных хранилищ природного газа, позволяющего повысить производительность ПХГ, извлечь практически весь объем хранимого природного газа с использованием газоперекачивающих агрегатов ПХГ, а также исключить взрывопожароопасность ликвидированного ПХГ и оседание земной поверхности над ПХГ при минимальных капитальных затратах.

Технический результат изобретения достигается за счет того, что в способе ликвидации подземного хранилища природного газа, включающем отбор активного объема газа и последующий отбор буферного объема газа, буферный объем газа отбирают до полного его вытеснения углекислым газом или азотом, закачку которых производят при поддержании постоянного избыточного давления, при этом отбор буферного объема газа осуществляют стационарными газоперекачивающими агрегатами хранилища, а одновременную закачку углекислого газа или азота - передвижными компрессорными установками.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором в качестве примера показана принципиальная схема реализации данного способа.

Схема включает магистральный газопровод 1, газопровод-отвод 2, блок пылеуловитель 3, стационарные газоперекачивающие агрегаты (ГПА) 4, сепаратор 5 дополнительной очистки газа, аппараты воздушного охлаждения очищенного и компримированного газа 6, установку очистки газа от компрессорного масла 7 в случае, если закачку осуществляют газомотокомпрессорами, распределительный пункт 8 (ГРП), соединенный шлейфами 9 с эксплуатационно-нагнетательными скважинами 10 через сепараторы 11 для очистки механических примесей, содержащихся в отбираемом из хранилища газе, и отдельным трубопроводом 12 через установки осушки газа 13 от влаги с магистральным газопроводом 1. Схема помимо описанной традиционной технологической структуры ПХГ включает передвижные компрессорные установки 14 для подачи углекислого газа или азота в пласт-коллектор по трубопроводам 15 и скважинам 16.

Описанная принципиальная схема реализации предлагаемого способа работает следующим образом.

При отборе газ из эксплуатационных скважин подвергают очистке от механических примесей в сепараторах 11. Затем газ проходит через ГРП 8, в котором измеряют его расход по каждому шлейфу отдельно, и далее направляют по трубопроводу 12 в установки 13 осушки газа от влаги. В этих установках газ барботируют через специальную жидкость улавливающую влагу, например диэтиленгликоль. После осушки газ возвращают в магистральный газопровод 1. Если давление в пласте не достаточно и требуется дополнительное компримирование, газ возвращают в магистральный газопровод 1 с помощью ГПА 4.

В процессе последующего отбора буферного объема природного газа стационарными газоперекачивающими агрегатами 4 в пласт-коллектор хранилища передвижными компрессорными установками 14 по трубопроводам 15 и скважинам 16 при поддержании постоянного избыточного давления нагнетают углекислый газ или азот до полного вытеснения природного газа, после чего процессы отбора и нагнетания прекращают.

Предлагаемый способ ликвидации ПХГ позволит:

- извлечь практически весь хранимый активный и буферный природный газ из хранилища в результате вытеснения его в полном объеме более дешевым инертным газом (углекислый газ или азот), что предотвратит взрывопожароопасность ликвидированного ПХГ и оседание земной поверхности над ПХГ;

- повысить производительность ПХГ, а также уменьшить расходы на его ликвидацию за счет отбора природного газа ГПА подземного хранилища природного газа, поддержания постоянного избыточного давления (ΔР) на приеме компрессоров в процессе вытеснения природного газа инертным газом в течение всего периода отбора газа, а также за счет одноразовой закачки инертного газа передвижными компрессорными установками;

- свести к минимуму все риски, связанные как с процессом отбора природного газа, так и с последующим длительным периодом существования пласта-коллектора, заполненного безопасным инертным газом.

Изобретение относится к газовой промышленности, в частности к способам ликвидации подземных хранилищ газа. Способ включает отбор активного объема газа и последующий отбор буферного объема газа. Буферный объем газа отбирают до полного его вытеснения углекислым газом или азотом, закачку которых производят при поддержании постоянного избыточного давления. Отбор буферного объема газа осуществляют стационарными газоперекачивающими агрегатами хранилища, а одновременную закачку углекислого газа или азота - передвижными компрессорными установками. Технический результат заключается в исключении взрывопожароопасности ликвидированного ПХГ и оседания земной поверхности над ПХГ при минимизации капитальных затрат. 1 ил.

Способ ликвидации подземного хранилища природного газа, включающий отбор активного объема газа и последующий отбор буферного объема газа, причем буферный объем газа отбирают до полного его вытеснения углекислым газом или азотом, закачку которых производят при поддержании постоянного избыточного давления, при этом отбор буферного объема газа осуществляют стационарными газоперекачивающими агрегатами хранилища, а одновременную закачку углекислого газа или азота - передвижными компрессорными установками.