Что такое пхг в газовой отрасли

Как хранят газ и что такое ПХГ

Любой продукт надо как-то хранить. Газ не исключение. Индустрия подземного хранения газа имеет уже почти столетнюю историю.

Колебания и пики

ПХГ (подземные хранилища газа) в значительной мере способствуют надежности снабжения потребителей газом. Они позволяют выравнивать суточные колебания газопотребления и удовлетворять пиковый спрос в зимний период. Особенно важны ПХГ в России с ее климатическими особенностями и удаленностью источников ресурсов от конечных потребителей. В России действует не имеющая мировых аналогов Единая система газоснабжения (ЕСГ), ее неотъемлемая часть — система ПХГ. Подземные хранилища позволяют гарантированно обеспечивать потребителей природным газом независимо от времени года, колебаний температуры, форс-мажорных обстоятельств.

В зимнее время действующие 25 хранилищ обеспечивают до четверти суточных ресурсов газа ЕСГ России, что сопоставимо с суммарным отбором из Ямбургского, Медвежьего и Юбилейного месторождений.

Предусмотрительная природа

Если в пласте-коллекторе изначально содержатся углеводороды, то он является месторождением нефти или газа. Герметичность такой структуры уже доказана тем, что в ней скопились углеводороды.

Активный газ

В процессе создания хранилища часть газа захватывается в пласте-коллекторе, чтобы создать необходимое давление. Этот газ называется буферным. Его объем составляет приметно половину от всего газа, закачиваемого в хранилище. Газ, который потом будут извлекать из ПХГ, называется активным или рабочим газом.
Самое большое хранилище в мире — Северо-Ставропольское ПХГ. Его объем — 43 млрд кубометров активного газа. Этого хватило бы, чтобы покрыть годовое потребление, например, Франции или Нидерландов. Северо-Ставропольское ПХГ было построено в истощенном газовом месторождении.

Хранилища в истощенном месторождении или водоносном слое отличаются большим объемом, но небольшой гибкостью. Гораздо быстрее закачка и отбор газа происходят в тех хранилищах, которые созданы в пещерах каменной соли (хотя они и проигрывают в объеме ПХГ, созданным в истощенных месторождениях).

Пещеры с самозаживлением

Соляные пещеры являются идеальными по герметичности резервуарами. Построить подземную соляную пещеру для хранения газа не так уж и сложно, хотя это и долгий процесс. В подходящем по высоте пласте каменной соли бурятся скважины. Затем в них подается вода, в соляном пласте вымывается полость необходимого объема. Соляной купол не только непроницаем для газа — соль обладает способностью самостоятельно «заживлять» трещины и разломы.

В настоящее время в России строятся два хранилища в отложениях каменной соли — в Калининградской и Волгоградской областях.

Как это работает

Закачка газа — это его нагнетание в искусственную газовую залежь при заданных технологическим проектом показателях. Газ из магистрального газопровода поступает на площадку очистки газа от механических примесей, затем на пункт замера и учета газа, затем в компрессорный цех, где компримируется и подается на газораспределительные пункты (ГРП) по коллекторам. На ГРП общий газовый поток разделяется на технологические линии, к которым подключены шлейфы скважин. Обвязка технологических линий позволяет измерить производительности каждой скважины, температуру и давление газа при закачке.

Процесс хранения включает системный технологический, геологический и экологический контроль за объектом хранения газа и созданными производственными фондами.

Обратно в трубу

Отбор газа из подземного хранилища является практически таким же технологическим процессом, как и добыча из газовых месторождений, но с одним существенным отличием: весь активный (товарный) газ отбирается за период от 60 до 180 суток. Проходя по шлейфам, он поступает на газосборные пункты, где собирается в газосборный коллектор. Из него газ поступает на площадку сепарации для отделения пластовой воды и механических примесей, после чего направляется на площадку очистки и осушки. Очищенный и осушенный газ поступает в магистральные газопроводы.

Другие способы

Источник

Подземные хранилища газа. Назначение и особенности эксплуатации

Добываемый газ потребляется не в полном объёме, часть топлива отправляют в стратегический резерв. Самый распространённый способ хранения газа сегодня – закачка в глубины земли. Как устроены подземные хранилища газа?

Устройство хранилищ газа

Подземные газохранилища – это системы сооружений, предназначенные для резервирования больших объёмов природного газа. Как правило, они способны вмещать сотни миллионов, а в некоторых случаях и миллиарды кубометров газа.

ПГХ газа формируют вблизи крупных центров газопотребления. По большей части они представляют собой систему «природных» ёмкостей, расположенных на глубинах от 300 м до 1 км.

Хранилища различают двух типов: их создают либо в пористых породах, либо в полостях горных пород. К первым относятся истощённые месторождения углеводородов, водонасыщенные пористые пласты. Ко второму типу относятся хранилища в горных выработках подземных рудников и шахт, соляных отложениях.

Существует ещё один способ хранения газа – изотермические подземные хранилища. Их создают в виде котлована с замороженными стенками. Перед началом строительства верхнюю часть будущей ёмкости укрепляют бетонным кольцом, на него устанавливается крыша с теплоизоляционным материалом.

Изотермические ПХГ предназначены для резервирования сжиженного природного газа. Они являются самым дорогостоящим способом хранения «голубого» топлива, однако весьма эффективны для газоснабжения тех районов, где невозможно создание хранилищ других типов.

На поверхности ПХГ любого типа строят инфраструктурные объекты, необходимые для их функционирования. Каждое хранилище оборудовано очистными установками, где топливо перед закачкой под землю очищают от разнообразных примесей.

Очищенный газ отправляется в пункт замера и учёта, после чего поступает в компрессорный цех: там проводят компримирование – технологию подготовки газа методом повышения его давления до нужного значения.

Над подземным газохранилищем строится газораспределительный пункт, где после газоподготовки проводится разделение топлива на технологические потоки, по которым газ закачивается под землю.

Также все хранилища подведены к сети магистральных газопроводов, по которым топливо поступает для закачки, а при необходимости – направляется в газопотребляющие центры.

Зачем газ хранят под землёй?

Для чего необходимо подземное хранение «голубого» топлива? Во-первых, добываемый газ отправляют в резерв для обеспечения стабильного энергоснабжения круглый год. Не секрет, что энергия используется неравномерно из-за переменчивой погоды. Из-за сезонности потребления часть избыточного газа оставляют «про запас» до времён пиковых нагрузок – например, в аномально холодные зимы.

Во-вторых, ПХГ восполняют недостаток топлива во время нестабильной ситуации на топливном рынке. В частности, резервы помогают держать на контроле энергоснабжение, когда происходят скачки спроса и предложения, колебания в экспортных/импортных поставках газа.

И в-третьих, газохранилища приходят на подмогу в случае возникновения различных внештатных ситуаций или же непредвиденных ЧП на объектах ТЭК.

Первое подземное газохранилище было построено в 1915 году в Канаде, на истощённом газовом месторождении Велланд.

Почему газ по всему миру хранят именно под землёй? Ответ прост: вещество занимает оргомные площади. Для хранения больших запасов топлива на поверхности требуется слишком много места, поэтому подземное хранение газа этом плане намного удобнее.

Отметим, что есть альтернативный вариант – наземные резервуары или так называемые газгольдеры. Но для резервирования газа их применяют лишь точечно из-за высокой взрывоопасности и высокой стоимости. Подземное хранение куда более безопасно и выгодно с экономической точки зрения.

ПХГ в России

В России подземные газовые хранилища начали создавать в 1950-ых годах. Сейчас они являются частью Единой системы газоснабжения, которой управляет подразделение «Газпрома» ООО «Газпром ПХГ».

На данный момент в нашей стране действует 25 ПХГ, из них 17 хранилищ создано на базе отработанных месторождений, 8 – в водоносных структурах. Все они рассредоточены в ключевых регионах потребления «голубого» топлива.

В Московской области действует 4 хранилища «Газпрома»:

Крупным центром хранения газа также является Саратовская область. В регионе действуют:

В Башкирии расположено 2 актива – Башкирское УАВР и Канчуриское УПХГ, в Рязанской области – Калужское и Касимовское УПХГ. В Краснодарском крае действуют Краснодарское и Кущевское УПХГ, в Ставропольском крае – Ставропольское УПХГ, УАВР и КРС.

Ещё по одному УПХГ находится в Удмуртии, Ленинградской, Новгородской, Самарской, Тюменской, Оренбургской, Калининградской, Волгоградской и Пензенской областях.

В Ставропольском крае расположено крупнейшее газохранилище в мире – Северо-Ставропольское ПХГ, оно способно вмещать до 90 млрд кубометров газа.

На территории стран СНГ газовый холдинг владеет тремя хранилищами в Белоруссии и одним в Армении. Кроме того, «Газпром» имеет доступ к некоторым ПХГ Европы – в Германии, Австрии, Сербии, Чехии, Нидерландах, частично в Латвии.

В отопительный сезон подземные хранилища обеспечивают до 22% от всех поставок газа «Газпрома», а в холодные зимы их доля может достигать и 40%. Последние несколько лет компания поэтапно увеличивает газовый резерв в сети хранилищ.

Данные с официального сайта ПАО «Газпром»

В зимний период 2019-2020 годов «Газпром» нарастил в ПХГ газовый резерв до рекордного количества – 72,2 млрд кубометров. А с учётом хранилищ в Белоруссии и Армении показатель достиг 73,4 млрд кубов. Ежесуточно хранилища суммарно могли выдавать по 843,3 млн кубов.

А согласно Генеральной схеме развития газовой отрасли в России, к 2030 году суточная производительность газовых хранилищ должна достигнуть 1 млрд кубометров.

Источник

Как устроены подземные хранилища газа

Поразительные технические решения придуманы для того, чтобы заводам и бытовым потребителям всегда хватало газа даже во время неожиданно пришедших морозов.

Задача эта не из простых, ведь с понижением температуры всего на несколько градусов потребление голубого топлива в России увеличивается на 100 млн кубометров в сутки. И тратят его не там, где добывают: на доставку, к примеру, с Ямала на другой конец страны может потребоваться несколько дней.

Чтобы в это время в домах было тепло и работали заводы, строятся перевалочные пункты — подземные хранилища газа (ПХГ), куда летом закачивают часть добытого топлива, а зимой отбирают. В России их уже 23. Есть те, что созданы в истощенных месторождениях, в пористых пластах, похожих на песчаник, или в отложениях каменной соли.

Чтобы создать резервуар для газа в отложениях каменной соли, минерал размывают водой. Делают это до тех пор, пока не образуется полость нужного размера. Получившуюся сферу затем заполняют газом.

Построить подземное хранилище газа в солях — задача сложная. Для начала нужно изучить строение подземных пластов, рассчитать объем полости. Но если все сделано правильно, получается очень надежно.

Андрей Перетокин, начальник филиала Волгоградского ПХГ: «ПХГ в соляных кавернах достаточно безопасны того, что они находятся именно в соленосной толще, которая сама по себе является герметичной. К тому же это соленосная толща на большой глубине расположена — метров. И с учетом того, что ПХГ в соляных кавернах — достаточно новые, они обеспечены системой контроля и системой автоматизации технологического процесса, что обеспечивает безопасность данных объектов».

На одном из таких хранилищ в Волгоградской области размыли резервуар длиной около 350 и диаметром примерно 60 метров. Объем получился как у 128 спортивных бассейнов. Бурили и вымывали около 5 лет. Полость получилась похожей на тоннель, с двух сторон которого есть скважины для закачки и отбора. Здесь хранится про запас в сжатом виде около 100 миллионов кубометров газа. Зимой, когда спрос повышается, голубое топливо осушают на специальной установке и подают в магистральный газопровод. По нему газ быстро дойдет до ближайших потребителей.

Источник

Подземное хранение газа

Фоторепортаж

Инфографика

Магистральные газопроводы, по которым газ транспортируется от месторождений к местам потребления, работают с относительно постоянной производительностью. Однако потребление газа характеризуется в первую очередь сезонной неравномерностью. Для снижения пиковых нагрузок, обеспечения гибкости и надежности поставок газа нужны специальные компенсаторы — газохранилища, которые способны накапливать избытки газа, хранить их и, в случае увеличения спроса, отдавать потребителям. Такими компенсаторами служат подземные хранилища газа (ПХГ), созданные в выработанных месторождениях углеводородов, водоносных пластах или соляных кавернах.

ПХГ «Газпрома» в России

Подземные хранилища газа расположены в основных районах потребления и являются неотъемлемой частью Единой системы газоснабжения (ЕСГ) России. Сеть ПХГ обеспечивает в отопительный период от 20 до 40 % всех поставок газа «Газпромом».

На территории России «Газпром» эксплуатирует 23 ПХГ в 27 геологических структурах.

Основные активы и проекты Группы «Газпром» в транспортировке и подземном хранении газа

К осенне-зимнему периоду 2020–2021 годов объем оперативного резерва газа в ПХГ составил 72,32 млрд куб. м, а потенциальная максимальная суточная производительность на начало сезона отбора — 843,3 млн куб. м газа.

ПХГ «Газпрома» за рубежом

В целях повышения надежности поставок газа по экспортным контрактам «Газпром» использует мощности ПХГ в странах ближнего и дальнего зарубежья.

В странах Европы «Газпром» имеет доступ к активной емкости ПХГ:

В случае необходимости дополнительно арендуются емкости для хранения газа у сторонних компаний.

К осенне-зимнему периоду 2020–2021 годов собственные мощности «Газпрома» по хранению газа в Европе составили около 8,6 млрд куб. м, а заключенные дополнительные контракты на хранение газа позволили создать резерв в 2,5 млрд куб. м в ПХГ Австрии, Венгрии, Словакии.

На территории стран бывшего Советского Союза «Газпром» является собственником ПХГ:

По состоянию на 31 декабря 2020 года оперативный резерв газа в этих ПХГ составил 1,18 млрд куб. м.

Абовянская станция подземного хранения газа в Армении

Развитие подземного хранения газа

Увеличение потенциальной максимальной суточной производительности является одной из ключевых задач «Газпрома» по развитию подземного хранения газа в России. Ежегодное увеличение этого показателя сопоставимо с «зимним» суточным потреблением газа одним из регионов Российской Федерации, например Вологодской или Ленинградской областью.

Потенциальная максимальная суточная производительность на начало сезона отбора, млн куб. м

В настоящее время на территории России в стадии проектирования и строительства находятся следующие объекты подземного хранения газа:

Карашурское ПХГ в составе проекта «Удмуртский резервирующий комплекс»

Идет реконструкция, расширение, модернизация и техническое перевооружение ряда действующих подземных хранилищ.

В стадии расширения находятся ПХГ «Дамборжице» (Чехия) и «Катарина» (Германия), ведутся подготовительные работы по проекту расширения ПХГ «Банатский двор» (Сербия).

Источник

Что такое пхг в газовой отрасли

Войти

Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal

Подземное хранение газа. Что, зачем и почему.

Подземное хранилище газа (ПХГ) представляет собой геологическую структуру или искусственный резервуар, используемый для хранения газа. Очень часто хранилища создаются на месте истощенных газовых или нефтяных месторождений, а также в водоносных или соляных пластах. Использование подземных хранилищ (ПХГ) позволяет регулировать сезонную или суточную неравномерность потребления и обеспечивать гибкость и надежность поставок газа.

2. Как уже было сказано выше ПХГ, используется для регулирования неравномерности потребления газа т.е., к примеру, в зимний период газа потребляется больше, чем летом, или, если рассматривать в пределах суток, в вечерние часы больше чем днем. Закачка газа в хранилище производится 1 раз в год из магистрального газопровода через скважины в период низкого потребления, т.е. летом:

3. Один раз закачают, а в течении зимы происходит постепенная отдача. Число скважин может варьироваться от 5 до 60 и более, это зависит от производительности хранилища и его размеров:

4. На каждой скважине установлены приборы замера давления, расхода, температурные датчики, а таже задвижки, позволяющие перекрывать скважину:

5. Часть задвижек ручные, а часть автоматические:

6. Все скважины соединяются коллектором в одну трубу:

7. Уже по одной трубе газ, насыщенный влагой, растворенными углеводородами и механическими примесями направляется на установку подготовки газа (УПГ):

8-9. Очистка от механических примесей и капельной жидкости происходит на первом этапе подготовки, чтобы защитить оборудования от разрушения:

10. Очистка от растворенной жидкости (осушка) производится для того чтобы жидкость не выпала в процессе транспортировки газа по трубопроводу вследствии понижения температуры окружающей среды. Т.е. осушая газ мы удаляем из него всю растворенную жидкость, которая могла бы выделиться при более низкой температуре:

11. Типы и способы подготовки различны, в зависимости от требуемых и исходных параметров. В нашем случае применяется адсорбционная осушка. В вертикальных аппаратах засыпаны гранулы адсорбента, который поглощает воду и тяжелые углеводороды, тем самым осушая газ:

12. Адсорбент не вечен, и требуется его регенерировать, т.е. удалить накопившуюся влагу. Для этого через аппарат пропускают сухой горячий газ, который забирает на себя всю влагу. После чего этот газ охлаждается и из него выпадает накопившаяся жидкость:

13. Пройдя стадию осушки, газ собирается в коллектор:

15. и направляется на Узел коммерческого замера и учета который необходим для расчета количества сухого газа, которое было отобрано из ПХГ и поступило в магистральный газопровод:

17. Для управления процессом у оператора установлен компьютер, на который выводятся показания со всех приборов. За такой клавиатурой в интернете не посидишь:)

18. Если на объекте вдруг возникнет утечка газа или другая непредвиденная ситуация тут же сработает звуковой сигнал и загорится предупреждающие огни:

19. Пока я фотографировал, рядом со мной ходил человек с газоанализатором т.к. фотоаппарат это электроника, а электронику просто так на объект проносить нельзя, даже телефоны попросили оставить. Если уровень газа достигнет предельных значений, то нужно будет быстро покинуть территорию:

Я попытался объяснить все более простым языком. Если непонятны какие-то моменты не стесняйтесь, отвечу на любые вопросы.

Источник