Басниев К.С. Энциклопедия газовой промышленности

Подождите немного. Документ загружается.

ПОДЗЕМНОЕ ХРАНЕНИЕ

3.7.2.

Основные геофизичес-

кие

методы исследова-

ний в конце бурения

(см.

таблицу ниже)

Вид

Каротаж

Состояние

скважины

(ствол)

Метод

Цель

Самопроизвольной по-

ляризации (П.С.)

Открытый

Разность потенциалов самопро-

извольной поляризации между

электродом на поверхности и

электродом на забое

Показатель глинистости

Боковой (Б.К.)

Экранированных мик-

роэондов

Микроэондов

Время распростране-

ния электромагнит-

ных

волн

Открытый

Измерение

сопротивления пород

между

двумя электродами в

скважине

Электромагнитная релаксация

Пористость (если сопротивление

воды

из-

вестно и Sb-1)

Корреляция от скважины к скважине

Гаэонасыщенность

Пластовый наклоно-

мер

Открытый

Измерение

микросопротивлений

ползуна под 90°), направле-

ние (наклон и азимут)

Измерение

падения отложений и ориентация

осадочных образований

Изображение

микро-

электрическое

Открытый

Микросопротивление между мно-

гочисленными электродами

Изображение

стенок скважины

Акустическая локация

стенок скважины

Открытый

Измерение

времени пробега и

частоты

ультразвуковых

сигна-

лов между излучателем и прие-

мником

Изображение

стенок скважины

Гамма-каротаж

(Г.К.)

Открытый

Обсаженный

Измерение

естественного у-излу-

чения горных пород

Показатель глинистости (глина радиоактив-

на);

(показания искажаются тяжелыми ми-

нералами,

содержащимися в песчаниках)

Спектрометрия

есте-

ственной радиации

Открытый

Обсаженный

Выделение радиоактивных мине-

ралов (калия, тория, урана).

Спектроскопия природного гам-

ма-излучения

Исправление показаний гамма-каротажа,

оценка содержания

глины

в коллекторах

глинисто-песчаных и глинисто-песчанистых

Нейтронный (Н.К.)

Открытый

Обсаженный

Измерение

тепловых

нейтронов

(замедленных атомами водо-

рода).

Излучения

вызваны

ис-

точником нейтронов

Прекрасно измеряет полную пористость (при

отсутствии

газа)

ление газонасыщенности

Опреда

(необ;

необходима коррекция на глину)

Плотность отложений

Открытый

Измерение

у-излучения. Излуче-

ния

вызываются

источником;

затухание пропорционально

плотности отложений

Определение плотности пород

Обнаружение присутствия легких углеводоро-

дов в пористых отложениях

Акустический

Открытый

Измерение

времени пробега

ульт-

развукового сигнала между ге-

нератором и приемником

Хороший инструмент для определения порис-

тости в сцементированных отложениях

Сеймоэондирование

(отбор керна, сейсми-

каит.д.)

Открытый

Обсаженный

Измерение

времени пробега сиг-

нала между излучателем на по-

верхности, расположенном не

очень

далеко от скважины, и

приемником на забое

Корректировка сейсмики на маркерах (конт-

растность акустических сопротивлений)

Характеристики

ка-

чества цементного

кольца

Обсаженный

Измерение

акустического сигна-

ла,

который затухает тем силь-

нее,

чем лучше качество це-

ментирования

Определение качества цементирования ство-

ла скважины

424

ПОДЗЕМНОЕ ХРАНЕНИЕ

3.7.3.

Основные

геофизические методы

при эксплуатации

Каротаж

Метод

Основное назначение

Термометрия

Регистрация изменения температуры в зависимости от

глубины

Геотермический

профиль

Температура отложений (водоносный горизонт)

Определение отношения запасы/объем по уравнению

состояния

газа

(полости)

Давление Регистрация изменения давления в зависимости от

глубины.

Давление в пласте-коллекторе (водо

гор»

т)

Определение потерь давления в отложениях (водо-

носный

горизонт)

Гидродинамические исследования (обработка кривой

восстановления давления)

В сочетании с термометрией определение отношения

запасы/объем по уравнению состояния

газа

(полости)

Дебитометрия

Счетчик (наиболее часто с турбинкой), позволяющий

измерить расход флюида в зависимости от

глубины

Продуктивность пласта-коллектора в зависимости от

глубины

(водоносный горизонт)

Выявление

местного кольматажа (водоносный гори-

зонт)

Каверномер

Отходящий в сторону

рычаг,

находящийся в контакте

со стенками скважины

Определение изменения диаметра оборудованной

скважины.

Диаметр

выработки

(полости).

Гамма-гамма

Ослабление искусственного гамма-излучения, кото-

рое увеличивается с увеличением плотности

Поверхность

раздела газ-вода (водоносный

горизонт), газ-рассол (полости), жидкое топливо-

рассол (полости)

Нейтронный

Измерение

нейтронов, замедленных атомами водо-

рода (излучение

вызвано

источником нейтронов)

Оценка газонасыщенности

Определение поверхностей раздела в затрубном про-

странстве

3.7.4.

Технические данные

парка подземных храни-

лищ

газа,

используемых

во Франции

Во Франции эксплуатируются тринадцать

подземных хранилищ

(1988

г.):

— 9 хранилищ в водоносных горизонтах в боль-

шом

Парижском бассейне, эксплуатируемых

"Gaz de France",

— 2 хранилища в водоносных горизонтах в Акви-

танском

бассейне, эксплуатируемых нацио-

нальным обществом "Elf Aquitaine",

— 2 хранилища в соляных полостях в регионе

Брес-Рона-Альпы, эксплуатируемых "Gaz de

France".

Основные данные хранилищ, эксплуатируемых

"Gaz de France", представлены в таблицах на с. 426

427.

Хранилища

в водоносных горизонтах позволяют

обеспечить 90% полезного объема и 65% пиковых

расходов, необходимых для комплекса хранилищ,

эксплуатируемых "Gaz de France", хранилища в

соляных полостях - 10% полезного объема и 35%

пиковых расходов.

Некоторые данные для двух хранилищ в водо-

носных горизонтах Аквитанского бассейна, Люсса-

нет

(Ланд)

и Изот

(Жер):

— отложения, называемые люссанетские

пески,

ниже

молассовый водоносный горизонт Акви-

танского

бассейна,

— прекрасная характеристика коллектора:

• значительная высота структуры (несколько

сотен

метров)

• проницаемость (несколько

дарси),

• пористость

(30%),

— прекрасные данные, использование которых

ограничено избыточным давлением в водонос-

ном бассейне,

— объем хранения в 1985 г. приблизительно

2,5

миллиарда м

(н).

425

ПОДЗЕМНОЕ ХРАНЕНИЕ

Географическое положение

Год

ввода

эксплуатацию

Характеристика

эвлещи

Ярус

Минимальная толщина

по-

крытия (м/поа.)

Абсолютная

отметка

вер-

шины

(м/море)

Средняя толщина покрыш-

ки

(м)

Доказанная

высота

лову-

шки

(м)

Замкнутая

поверхность

(км

)

Толщина коллектора (м)

Замкнутый матричный

объем

(10

)

llupHllUlIb

р»)

Проницаемость (Д)

Температура залежи

(°С)

Отметка

приведмвм

дав-

ления (м/море)

Абсолютное начальное

давление (бар)

Абсолютное

ивкоимяльноо

давление (бар)

Градиент давления

(без-

размерное)

Максимальные ожидае-

мые достижения

Хранимый объем

(10

(н))

Полезный объем

(10

(н))

Пиковый

расход

(10

(н)сут-

)

мне

Число эксплуатационных

скважин

Число

контрольных

сква-

жин

lUlfV

IIMM'lli

vMjfiMAJwMyiAp

(кВт)

о*9ИН

верхни

Ивелин

1956

Вельд-

ский

395

-306

9.2

от

-320

38.2

1.24

475

210

4.5

КПЛва-

PWJIaF

цевая

700

Сен-

Иллиер

Иеелин

1965

Секван-

СКИЙ

470

-339

180

120

277

АР

-360

46.8

69,5

1.49

1260

560

puUApjiq

810

Шемири

Луар-Э-

Шер

1960

Триас

1085.8

-973,5

120

94,5

750

1.4

-1000

115,8

150

1.40

7000

3228

тлм-

вая

29100

Волен

Мерт-Э-

Моэель

1970

Пасчаник

Вольтэиа

467,5

-195

23.2

545

0,2-1

-210

43.5

1.31

1375

630

nuuttBtta

18700

Бейн

глубокий

Ивелин

1975

Секван-

ский

740

-635

150

8.6

100

ОС

-640

78,5

98,5

1.34

800

370

9.6

цевая

3300

Гурнай-

сюр-Аронд

Уаэ

1976

Секван-

ский

717

-630

180

1200

-650

106

1.49

3100

1430

пццдвая

14100

Сент-Клер-

Сюр-Элт

Валь-д'-Уаз

ииерпмй

81природный

Роракский

742.5

-704

240

0,7

-710

145

1.43

600

275

лупярня

5100

Суаньан

-Солонь

Луар-Э-

Шер

1981

Триас

1138

-1031

100

0,6

-1050

122,5

160

1.42

700

320

3,6

лу шиил

7200

CMI

Мали

ЭСН,Уаз

инертный

природный

Вельдский

848

-738,5

3-6

36.5

100

1300

0,46

-750

83,2

123,5

1,47

2200

1010

3.8

•fUMfMBAg

rtjvlUMVl

400

Общие данные по

подземным

хранилищам

водоносных

горизонтах,

эксплуатируемым

"Gaz de France'

(январь

1988 г.).

426

ПОДЗЕМНОЕ ХРАНЕНИЕ

Местоположение

Терсанн

Этрез

Географическое положение

Год мода в эксплуатацию

Характеристики

соляною

массива

((1)

обилие;

(2) -на

глубине

сануазского

яруса)

(1)

Формация

(2)

Ярус

(1)

Максимальная горизонтальная протяженность L х

(км)

(1)

Максимальная толщина (м)

(2)

Альтитуда

от

уровня

поверхности (м/море)

(2)

Глубина

кровли (м/пов)

(2)

Температура на уровне кровли (°С)

(2)

Содержание нерастворимых включений (%)

Характеристики полостей (*)

Свободный

объем

газа

(м

)

Число

полостей

Глубина

кровли (м/пов)

Высота

свободной для

газа

зоны

(м)

Максимальный диаметр (м)

Отношение между толщиной целиков, разделяющих

две

соседние полости,

среднеарифметическим максимальным диаметром полостей (минимальное

значение)

Максимальное рабочее давление (бар)

Минимальное рабочее давление (бар)

Максимальный градиент рабочего давления

Хранимый объем/полость (максимальный) (10

(н))

Полезный объем/полость (максимальный) (10*

(н))

Максимальные ожидаемые достижения

Хранимый объем (10

M3(H))

Полезный объем (10

м*(н))

Пиковый расход (10

^)-сут"

)

Дром

1970

Пласт

Сануаэский

35x10

500

265-355

1350-1550

50 000-200

000

1400-1600

70-110

2,9

270

1.8

450

270

Эн

1979

Пласт

Сануаэский

стампийский

40x20

1250

209-230

1250-1350

190 000-300000

1300-1350

90-130

5,5

237

1,8

1000

600

(') (Этрез: полости расположены

сануаэском ярусе; возможно распространение

стамлийском ярусе между 830

1020

м).

Общие данные по подземным хранилищам

соляных

полостях,

эксплуатируемым 'ваг de

France".

3.7.5.

Список литературы

Annales

des mines. Numero special sur I'utilisation de

I'espace souterrain. 1" volet: stockage cfhydrocar-

bures,

190*

annee, n° 5-6 (mai-juin

1983).

GAZ

d'aujourd'hul.

Numero special sur les tockages

souterrains de gaz (p. 265 a

336),

n° 9 (septembre

1981).

— R. Desbrandes. - Theorie et interpretation des dia-

graphies. Ed. Technip, Paris

(1968).

— R. Redone et R. Desbrandes. - Notions de diag-

raphies. Ed. Technip, Paris

(1968).

— E. Btondin et M. Boucher. - L'apport des diagraph-

ies a I'expioratJon, I'equipement et I'exploitfion des

stockages souterrains de gaz. A. T. G.

(1972).

O. Sena. - Diagraphies

differees

(Bulletin des cen-

tres

de recherche exploration production, tome 1).

ElfAquitaine,

Pau(1979).

J-C. UoreL - Trois nouveaux outils de mesure pour

controie des reservoirs souterrains. A. T. G.

(1985).

R. Sorel. - L'entretien des puits en cours cTexploita-

tion.

Ed. Technip, Paris

(1965).

Formulaire du producteur. Ed. Technip, Paris

(1970).

Dictionnaire technique des termes utilises dans I'in-

dustrie du

petrole.

Ed. Technip, Paris

(1963).

Le langage Petrolier. Ed. Gauthier-villars, Paris

(1964).

Dictionnaire de geologie. - A. Foucault, J-F. Raoult.

Ed.

Masson, Paris

(1984).

427

СЖИЖЕННЫЙ

ПРИРОДНЫЙ ГАЗ (СПГ)

4.1.

Этапы развития промышленности СПГ

типы установок сжижения

4.1.1.

Этапы развития

Основные

даты в истории производства СПГ

указаны ниже.

1877:

Первые капли жидкого метана

получены

французом Кайете и женевцем Пикте.

1915 -1930:

Проекты и различные промышлен-

ные установки, использующие сжижение

газа

для

выделения из него определенных компонентов: из-

влечение гелия из природного

газа

(Техас), извле-

чение водорода из коксового

газа.

1936

- 1940: Исследования в Великобритании,

затем

в США в области создания установок, позво-

ляющих сгладить пиковые нагрузки газопотребле-

ния,

основанных

на сжижении

газа

и его хранении

в жидком виде.

1940:

Сооружение в Корнуэлле (Соединенные

Штаты) компанией "Хоуп Нейчурел Гэз Компани"

первой опытной установки сглаживания

пиковых

нагрузок газопотребления, проработавшей четыре

месяца.

1941:

Пуск первой промышленной установки

сглаживания

пиковых

нагрузок в Кливленде

(США) компанией "Ист Огайо Гэз Компани",

установка включала в себя:

— блок сжижения производительностью

200

/сут. СПГ, использующий

холодильный

каскадный цикл (аммиак-этилен-дросселиро-

вание),

предложенный инженером Ли Твомей

(Lee

Twomey);

— блок хранения в трех сферических резервуарах

емкостью

2500

и одном тороидально-цилинд-

рическом емкостью

4500

;

— блок регазификации паровым подогревом, про-

изводительностью

85000

ст.м

/ч.

Ввод в экплуатацию, в тот же период времени,

установки со схожими показателями (за исключе-

нием

блока хранения меньшего объема) в Москве

(СССР).

октября 1944 г.: Практически мгновенное

разрушение

резервуара емкостью

4500

на заво-

де

в Кливленде, вызвавшее вследствие пожара

значительные материальные потери и приведшее

многочисленным человеческим жертвам. Основ-

ной причиной катастрофы был

неправильный

выбор

марки стали для внутренней оболочки ре-

зервуара, которая стала хрупкой при низких тем-

пературах.

1949 -1952:

Проект инженера Мориссона (Moris-

son) по сжижению природного

газа

в Луизиане,

транспорту его по рекам Миссисипи и Иллинойс, ре-

газификации в Чикаго для компании

"Юньон

Стокъярд энд Транзит" (Union Stockyard and Transit).

1954

1960:

Научные работы и эксперименты в

США, Великобритании и во Франции по проектам

импорта в

Европу

в жидком виде больших коли-

честв природного

газа

из Венесуэлы или из Ближ-

него Востока.

1959:

Первый эксперимент по транспорту мор-

ским

путем СПГ: рейсов метановоза

"Метановый

Пионер (Methan Pioneer) из Лэйл Чарльз (Луизиа-

на) в Канвей Исланд (Великобритания).

С 1960 по 1962: Пуск в эксплуатацию в Нанте

компанией Таз де Франс" опытной установки, со-

стявшей из блоков сжижения, хранения (500 м

) и

регазификации.

Морские испытания метановоза

"БовзГ

(экспериментальное судно).

1961 -1962:

Принятие Великобританией, а затем

Францией,

проекта импорта природного

газа

из ме-

сторождения Хасси Р'Мель (Алжир). Проект был

разработан соответствующими организациями в

обеих странах.

1964 -1965:

Пуск в эксплуатацию первой ком-

мерческой системы транспорта СПГ в больших ко-

личествах, состоящей из:

— завода сжижения фирмы

"Кэмел"

в Арзеве (Ал-

жир);

— британских метановозов "Принцесса

метана"

"Прогресс

метана"

и французского метановоза

"Жюль

Beptf;

— британского терминала в Канвей Исланд и

французского в Гавре.

1964 -1965:

Сооружение в США и в Канаде мно-

гочисленных установок сглаживания газопотреб-

ления.

429

СПГ

Австралия

Япония

Бруней

Аляска

Япония

Корея

Великобритания

Франция

Алжир

£— Испания

США

Бельгая

430

СПГ

Малайзия

Индонезия

Таиланд

Бангладеш

Канада

(АПП

Норвегия

Тринидад

Аргентина

Чили

г \/

' Арктический

полярный

проект

431

СПГ

На рисунке с. 430 представлены сводные карто-

графические

данные по тринадцати коммерческим

системам

транспорта СПГ в больших объемах, со-

зданным в период с 1964 по 1989 г., то есть регу-

лярным

(постоянным), нерегулярным и прерванным

заброшенным. К ним добавлена система Австра-

лия-Япония, находящаяся в стадии оборудования.

На рисунке с.

431

представлены потенциальные

системы снабжения СПГ.

4.1.2.

Типовые схемы

установок СПГ

4.1.2.1.

Завод сжижения

метановый терминал

Сжижение

природного

газа

позволяет хранить

его

и перевозить на судах в плотном виде (малом

объеме) в подходящих технико-экономических ус-

ловиях.

Действительно, если сжижают природный газ

под атмосферным давлением, то получают около

1 м

жидкости из примерно 580

ст.м

природного

газа,

которая весит менее 500 кг и транспорт кото-

рой не требует создания структуры, более слож-

ной,

чем для перевозки воды.

Метановоз

(судно для перевозки СПГ), способ-

ный перевозить 130 000 м

СПГ, имеет массу

толь-

ко 30000

тонн в незагруженном виде (корпус, тан-

ки

и оборудование), в то время как такое же судно

для перевозки сжатого

газа

имело бы гораздо

большую

массу, чем сам газ (один баллон сжатого

газа

емкостью 10

ст.м

природного

газа

или массой

газа

примерно 7 кг весит около 70 кг).

На заводе сжижения различные технологичес-

кие

процессы обработки природного

газа

и его

сжижение

реализуются под высоким или средним

давлением,

полученный СПГ хранится под давле-

нием,

близким к атмосферному в ожидании пере-

качки

и загрузки (налива) в метановоз.

В метановом терминале (порту приема) СПГ пе-

рекачивается из метановозов в резервуары -

хранилища,

похожие на те, что имеются на заводах

сжижения,

затем его перекачивают к установкам

регазификации

и превращают в газ высокого или

среднего

давления. Таким образом, СПГ в газооб-

разном

виде направляется в газотранспортную или

распределительную сеть, питаемую терминалом.

4.1.2.2.

Станция сглаживания

пиковых нагрузок

("пик-шейвинг")

В том случае, когда район большого газопотреб-

ления удален от источника

газа

и когда его по-

требление

испытывает большие колебания (при-

мер:

большие сезонные колебания), лучше хранить

газ

вблизи района его потребления, чем сооружать

газопроводы с диаметром трубы, рассчитанным на

пиковые нагрузки. Если необходимые

объемы

хранения ограничены, или если геологические ус-

ловия

района потребления не позволяют соору-

жать подземные хранилища, хранение

газа

в сжи-

женном

виде является решением проблемы: под-

соединяют к одному или нескольким бакам хране-

ния СПГ одну установку сжижения, которая

работает

в периоды слабого газопотребления, и

одну установку регазификации, которая использу-

ется

в периоды

пиковых

нагрузок.

Помимо

этих технико-экономических соображе-

ний,

могут

быть

другие, приводящие к рассмотре-

нию вопроса о сооружении станции сглаживания

пиковых

нагрузок.

ЗааОДСЖИЖаНИЯ

Рагазификшвм

и обработн

(подготовка к транспорту)

Матаноаый!

Транспорт я рапрадалаима

Завод сжижения и

метановый

терминал,

432

СПГ

|риродныи

газ

(ПГ)

Сжижение

Хранение природного сетевого

газа

в период минимального потребления

! Хранилище

Регазификация

Подача

газа

в распределительную сеть

в период максимального потребления

Станция

сглаживания

пиковых

нагрузок.

4.1.2.3.

Вспомогательная

(спутниковая) станция СПГ

Можно

также

использовать

СПГ (производимый

на станции сглаживания

пиковых

нагрузок или

хранимый

в метановом терминале) для подачи с

помощью авто- или железнодорожных цистерн на

"спутниковую

станцию", предназначенную для

хранения и регазификации, которая питает

неболь-

шую

изолированную

распределительную сеть.

•

: Хранилище

СПГ

t==

—

——^|

Подача СПГ авто- или

железнодорожными цистернами

Регазификация

Природный

газ в сеть

Подача

газа

в сеть в

соответствии с потреблением

Вспомогательная

(спутниковая)

станция

СПГ.

4.1.3.

Установки и морской

транспорт СПГ в мире

В мире

Во Франции

Тип

установки

Заводы

сжижения

терминалы

Станции

сглаживания

гаэопотребления

Спутниковые

станции

Метановые

терминалы

Количество

из

них 12 в

Японии

из

них 58

в США

из

них 21

в США

Установленная

производительность

по сжижению,

мЗ/сут

376000

21000

Установленная

емкость

хранения СПГ,

3200000

10100

000

из

них

80%

/1ПОНИИ

4000000

143

300

546000

Установленная

производительность

регазификации,

ст.

/сут

395

000 000

372

500 000

800000

129360

Применимо:

большая

часть

80000

70000

000

700 в США,

100

в других

странах

Установки

СПГ и

объем

морских перевозок СПГ

(данные

1986 г.).

433