Научная статья на тему 'Опыт эксплуатации подземного хранилища газового конденсата, созданного в многолетнемерзлых породах'

Опыт эксплуатации подземного хранилища газового конденсата, созданного в многолетнемерзлых породах Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
682
141
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПОДЗЕМНЫЙ РЕЗЕРВУАР / МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛАЯ ПОРОДА

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Казарян Вараздат Амаякович, Сильвестров Лев Константинович, Теплов Михаил Константинович, Хрулев Александр Сергеевич, Погодаев Александр Валентинович

Приведен 30-летний опыт эксплуатации подземного хранилища газового конденсата, расположенного на территории Мастахского газоконденсатного месторождения ОАО «Якутгазпром» Хранилище состоит из трех подземных резервуаров, суммарным объемом 9 тыс. м3, построенных через скважины оттаиванием многолетнемерзлых песчаных отложений в интервале глубин 12-80 м.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Казарян Вараздат Амаякович, Сильвестров Лев Константинович, Теплов Михаил Константинович, Хрулев Александр Сергеевич, Погодаев Александр Валентинович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Опыт эксплуатации подземного хранилища газового конденсата, созданного в многолетнемерзлых породах»

© В.А. Казарян, Л.К. Сильвестров, М.К. Теплов, А.С. Хрулев,

А.В. Погодаев, Д.А. Юсупов, 2011

УДК 622.227:622.232

В.А. Казарян, Л.К. Сильвестров, М.К. Теплов,

А. С. Хрулев, А.В. Погодаев, Д.А. Юсупов

ОПЫТ ЭКСПЛУА ТАЦИИ ПОДЗЕМНОГО ХРАНИЛИЩА ГАЗОВОГО КОНДЕНСАТА, СОЗДАННОГО В МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ ПОРОДАХ

Приведен 30-летний опыт эксплуатации подземного хранилища газового конденсата, расположенного на территории Мастахского газоконденсатного месторождения ОАО «Якутгазпром» Хранилище состоит из трех подземных резервуаров, суммарным объемом 9 тыс. м3, построенных через скважины оттаиванием многолетнемерзлых песчаных отложений в интервале глубин 12-80 м.

Ключевые слова: подземный резервуар, многолетнемерзлая порода.

Яаучно-технический прогресс в горном деле, знание физикомеханических и физико-химичес-ких свойств горных пород, возможность определения оптимальных форм и геометрических размеров подземных резервуаров послужили основой для развития высокоэффективного подземного способа хранения газообразных и жидких продуктов. В качестве природной среды, вмещающей подземные резервуары, используют породы верхних слоев земной коры. При этом горные породы, в которых создаются подземные резервуары, не должны влиять на качество хранимых продуктов в процессе их длительного контакта. Подземные резервуары должны отвечать требованиям длительной устойчивости и герметичности при заданных геометрических характеристиках и залегать на глубинах, обеспечивающих возможность создания необходимого избыточного давления для обеспечения эксплуатационных режимов хранилища. Этим требованиям удовлетворяют многие горные породы, широко распространенные, в том числе, и на

территории России. В частности, каменная соль, гипс, ангидрит, гранит, известняки, доломиты, многолетнемерзлые (ММП) и другие породы.

В 70-х годах прошлого столетия в

ООО «Подземгазпром» разработан и освоен в промышленных условиях способ сооружения подземных выработок-емкостей через вертикальные буровые скважины в многолетнемерзлых породах. Сооружение выработки-емкости осуществляется методом оттаивания многолетнемерзлых дисперсных горных пород, прежде всего песков, с дальнейшим удалением образованной водогрунтовой смеси из выработки. Процесс формально аналогичен процессу подземного растворения каменной соли, но основан на ином физическом процессе -оттаивание мерзлых пород с естественным переводом их из исходного прочного псевдоскального состояния в подвижное, текучее состояние водогрунтовой смеси-пульпы, выдаваемой на поверхность земли по скважине в потоке циркулирующего теплоносителя - воды.

На рис. 1 приведена принципиальная технологическая схема строительства

Рис. 1. Принципиальная технологическая схема строительства подземного хранилища в многолетнемерзлых породах геотехнологическим методом через вертикальную скважину: 1 -

компрессор; 2 - внешняя подвесная водоподающая колонна; 3 - центральная подвесная пульпоотборная колонна; 4 - пульпоотводная линия; 5 - промежуточная подвесная колонна для закачки воздуха; 6 - водопровод; 7 - водяной насос; 8 - водоем; 9 - гидроотвал; 10 - холодильная установка; 11 - обсадная колонна; 12 - воздух; 13 - выработка-емкость; 14 - водогрунтовая смесь - пульпа

хранилища жидких углеводородов в многолетнемерзлых горных породах геотехнологическим методом через вертикальную буровую скважину.

В состав подземных хранилищ входят: подземная выработка-емкость, эксплуатационная скважина с подвесными рабочими колоннами и наземное технологическое оборудование для закачки воды и удаления водогрунтовой смеси.

Наиболее эффективно процесс сооружения выработки-ёмкости идёт при использовании в качестве теплоносителя пара, а для подъёма образующейся водогрунтовой смеси - эрлифта.

Алгоритм расчета параметров создания подземного резервуара (ПР) в многолетнемерзлых песчаных отложениях включает:

1. Определение производительности оттаивания многолетнемерзлых песчаных отложений.

2. Определение параметров отработки выработки по этапам.

Определение производительности оттаивания многолетнемерзлых песчаных отложений при создании выработки производится по уравнению теплового баланса, исходя из свойств многолетнемерзлого песка, параметров парогенераторной установки и проектных параметров подземного резервуара. По найденной величине производительности оттаивания мёр-злых пород для различных этапов отработки выработки определяют скорость изменения положения поверхности выработки, объем оттаявшего песка за заданный временной ин-

тервал и форму выработки в конце каждого этапа. Каждый этап отработки, кроме продолжительности размыва, характеризуется положением уровня раздела воздух-вода.

Исходными данными для расчета являются:

- объем выработки V, м3;

- высота выработки Н, м;

- производительность по пару qпaPa, кг/ч;

- производительность подачи воды в скважинный снаряд qBoДы, м3/ч (зависит от подачи пара парогенераторной установкой и производительности эрлифта по твердому (песку);

- температура воды в выработке Тпр, град;

- температура воды во внешнем источнике Твнеш: наземном резервуаре (в зумпфе) или соседнем подземном резервуаре, град;

- льдистость пород G, д.е;

- температура массива мерзлых пород Т

массива,

град.

Определяемым параметром является производительность комплекса по песку, Пп, м3/ч.

Вносимое в сооружаемую выработку тепло Qвн, расходуется на:

- плавление льда, содержащегося в мерзлой породе ^плавл. льда);

- нагрев воды оттаявшего льда с 0°С до температуры воды в выработке 4°С

(Qнагрев воды);

- нагрев минерального скелета породы (песка) от естественной температуры песка минус 4 до плюс 4

С (Qнагрев породы);

- потери тепла через поверхность выработки в массив многолетнемерзлых

пород (@массив);

-. потери тепла при подъеме эрлифт-ным снарядом гидросмеси песка на поверхность (Qэрлифт).

Суммарное тепло, вносимое в сооружаемую выработку, должно быть равно суммарным тепловым затратам: ^О.т =

'^Qзaтрaт

Расчет тепла, вносимого е еыработ-

кУ:

Вносимое в выработку тепло складывается из:

'Шеи Qпара + Qeоды + Q2вoды , МДж/ч,

где QпaPa - количество тепла, образующееся при конденсации пара; Qeоды - количество тепла, образующееся при охлаждении сконденсированной воды в подземном резервуаре; Q2eoды - количество тепла, поступившее в выработку с водой из внешнего источника.

'^lQeн qпaрarпaр + qeoдысeoд^l (100 Тпр)+

+ q2eoды'сeoды • Peoды' (Твнеш- Тпр), МДж/ч где г - удельная теплота парообразования, 2,26 МДж/кг; своды - теплоемкость воды, 4,205-103 Дж/(ю-К); р^оды - плотность воды, 1000 кг/м .

Рaсчет зaтрaт теплa по сoстae-ляющим:

Ш

зaтрaты

Q^

плaeл. льдa

+ Q,

нaгреe eoды

+ Qнaгреe породы + Qпoтери + Qэрлифт

1) Затратні тепла на плавление льда, содержащегося в мерзлой породе:

Qплaeл. льдa Пп • G • Ь • рл, МДж/ч, где Ь - удельная теплота плавления льда, 333600 Дж/кг; рл - плотность льда, 920 кг/м3.

2) Затраты тепла на нагрев воды:

Qнaгреe eoды = ПпG•сe • АТє2^ рл, МДж/ч

где АТє2 = (Ткмеры - 0°) - повышение температуры воды в выработке, град;

3) Затраты тепла на нагрев породы:

Qн,рев = Пп (ссМер3ой -[0 - Тяассша ] +

+с.

талой

2

■\_Тр -0])

, МДж/ч,

+

где сі - теплоемкость мерзлых пород, 2,1 МДж/м3°С ( ); с2 - теплоемкость талых пород, 2,76 МДж/м3°С (*);

4) Потери тепла в массив мерзлых пород через поверхность выработки 5 за время Лt в соответствии с законом Фурье для установившегося теплового потока к плоской стенке определяются по формуле:

Qп= X 5 •^ТМЇ) Л^ МДж/ч,

где X - коэффициент теплопроводности мерзлого песка, (Х= 7536 Дж/м- ч^ град); 5 — площадь поверхности выработки при отработке половины его объема, м2; 5 = -\/п- Н-V , dT/dl - градиент температуры на единицу длины, °С/м (принимаем dT/dl = 4 °С/м, в связи с коротким сроком сооружения выработки); Лt

- продолжительность подачи пара, час;

5) Потери тепла с эрлифтируемой на поверхность гидросмесью составят:

Qэрлифma 0,^^э^^зумпфа-Тпр )р, М,Цж/ч,

где 0,5 — эмпирический коэффициент, характеризующий теплообмен воды, в результате перемешивания воды, подаваемой через гидромонитор, с водой в выработке; Пэ -расход воды в поднимаемой эрлифтом гидросмеси, м3/ч;

Пэ = Пг.с. — Пп • рп /ргр, м /ч

где Пгс - расход эрлифта по гидросмеси, м /ч; рп - плотность песка, 1,8 т/м3; ргр -плотность зерен минерального скелета песка, 2,65 т/м3.

Пп • Рп

+ Пп • рп

П,

1,8 - П I 1 -

- = 1,2 ,т/м

П =-

2,65

Из уравнения баланса определяем производительность по песку при сооружении выработки при условии

ТО, вн ТОзатрат

Если в качестве исходных данных задается производительность по песку, то по уравнению баланса определяется необходимый расход подаваемого пара.

Схема отработки выработки-ёмкости представлена на рис. 2.

Для формирования устойчивой кровли выработки принята схема отработки ступенями снизу вверх.

При определении формы и радиуса выработки на каждой ступени определяют скорость перемещения поверхности в результате оттаивания за каждый час по формуле П

5. ’

где 5 - боковая поверхность подземного резервуара на момент времени і.

Дно выработки принимается в виде конуса с углом наклона конической поверхности равным углу естественного откоса песка в затопленных условиях

0.0

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

0,2

т/м3

1

П = 5,6-П ,т/м3

г.с. * п '

Рис. 2. Схема отработки выработки-ёмкости

Для получения выработки заданной формы и размера варьируют высоту ступени и время ее создания.

Расчет требуемой холодопроизводи-тельности Q, кВт, для охлаждения обсадной колонны производится по формуле:

Q = a(Qc + qHc),

где а - поправочный коэффициент, который зависит от отношения Нс к глубине заложения выработки-емкос-ти Нв; Qc -теплоприток к охлаждаемой колонне в расчетном интервале высот без учета потерь от самонагревания хладоносите-ля и давления газовой прослойки в меж-трубном пространстве, кВт; q - удельные потери холода с учетом давления в межтрубном пространстве, самонагревания хладоносителя и других видов потерь, кВт/м; Нс - длина охлаждаемой колонны, м.

Устойчивость выработки-ёмкости определяется геокриологическими условиями, прочностными и деформационными характеристиками вмещающих пород, определяемыми температурным режимом эксплуатации, а также глубиной размещения и геометрическими параметрами резервуара.

Нормальная эксплуатация подземного резервуара обеспечивается, если сохраняется герметичность подземного резервуара и его объём за период эксплуатации уменьшается относительно первоначального на допустимую величину, назначаемую на основании техникоэкономического расчета.

Методика оценки устойчивости подземных резервуаров включает определение напряжённо-деформиро-ванного состояния массива в окрестности подземных резервуаров при заданных уравнениях состояния, а также сопоставление

полученных численных результатов с принятыми критериями устойчивости.

Оценка устойчивости производится по разработанным на основании проводимых ранее в ООО «Подземгазпром» исследований, литературных данных и опыта эксплуатации подземных резервуаров в вечномёрзлых породах следующим основным критериям устойчивости осесимметричной выработки:

- максимальное растягивающее напряжение в приконтурной зоне ограничивается значением, не превышающем прочности породы при растяжении;

- область растягивающих напряжений не должна охватывать весь контур;

- развитие области растягивающих напряжений вглубь массива ограничено величиной 0,04 L, где L - пролет (максимальный диаметр) выработки.

Для оценки устойчивости выработки проводится инженерно-геоло-гическая схематизация массива в интервале заложения выработки и в зоне её влияния на основе изучения закономерностей строения и изменения физикомеханических свойств горных пород в зависимости от их геокриологических особенностей. Зона влияния распространяется на пять максимальных полу-пролетов (половина максимальной ширины) вокруг выработки.

С целью прогноза напряжённо-деформированного состояния породного массива в окрестности выработки создается геомеханическая модель, которая учитывает геологическое строение толщи, температуру пород, меняющуюся с глубиной, и реологические параметры, необходимые для оценки устойчивости. Расчётные параметры модели определяются на основе имеющихся данных. Для примера, в табл. 1 приведены расчётные параметры мёрзлого грунта для условий Мастахского ГКМ.

Таблица 1

Расчётные параметры элемента геомеханической модели

Нацменов ание горной породы Интервал, м Плотность р, кг/м3 і МПа є; ^ МПа К, МПа

Песок 0 - 145,0 1810 0,77 0,0597 69,3 302

Породный массив в пределах расчётного фрагмента нагружен объёмными силами тяжести pg, составляющими в пределах слоя песка 0,018 МПа/м.

Рассматривается породный массив, в котором имеются подземные резервуары, расположенные на некотором расстоянии от поверхности земли. Породный массив по имеющимся данным представляется однородным, сложенным вечномёрзлым песком. Сооружаемые в массиве подземные резервуары

принимаются осесимметричными, поверхность которых образуется вращением некоторой образующей вокруг вертикальной оси OZ.

Решается пространственная задача о деформировании весомой полубеско-нечной среды с полостью с учетом осевой симметрии. При численном решении задачи в окрестности полости выделяется весомая область D, на границах которой заданы соответствующие граничные условия.

Верхняя граница области совпадает с поверхностью земли. Нижняя граница от подошвы выработки размещается на расстоянии равном 5 а, где а -половина ширины выработки. Вертикальные границы области располагаются на расстоянии Ь от оси выработки. Для одиночной выработки Ь = 3L, где L - максимальный диаметр выработки.

Вводится цилиндрическая система координат г, 0, z с началом, расположенным на верхней горизонтальной границе области D. Ось z направлена перпендикулярно поверхности земли. На рис. 3 представлена расчётная схема для одного из подземных резервуаров, сооружен-ных в многолетнемёрзлых песках на Мастахском ГКМ.

В результате расчётов устанавливаются все компоненты тензоров напряжений и деформаций в центрах всех конечных элементов. Затем

Рис. 3. Расчётная схема выработки-ёмкости ПР-2 252

полученные значения сопоставляются с предельно допустимыми величинами, задаваемыми принятыми критериями устойчивости; таким образом определяются приемлемые размеры и форма выработки-ёмкости.

Подземные резервуары размещаются по глубине и по площади толщи многолетнемерзлых пород в зависимости от геокриологических условий, геометрического объема хранилища, номенклатуры хранимых продуктов и количества резервуаров.

Расстояние между стенками соседних выработок-емкостей определяется в зависимости от устойчивости выработок при их длительной эксплуатации и взаимовлияния полей температур вокруг выработки, сформированной в процессе эксплуатации. С учетом указанных зависимостей расстояние между стенками выработок-емкостей должно составить величину, равную или больше радиуса наибольшей выработки. Глубина заложения выработок-емкостей, как правило, должна составить не менее 10 м.

В 70-80-х годах прошлого века на территории севера Красноярского края и в центральной Якутии были сооружены 12 подземных резервуаров различного назначения. Три из них сооружены на Мастахском ГКМ для хранения газового конденсата и эксплуатируются в настоящее время.

Технологическая схема комплекса подземного хранения на Мастахском ГКМ приведена на рис. 4.

На рисунке показаны подземные резервуары ПР-1, ПР-2 и ПР-3, оборудованные погружными насосами, обвязка резервуаров и конденсатопровод от наземного склада с установкой охлаждения конденсата УОК.

Строительство подземных резервуаров осуществлялось хозспособом сила-

ми неспециализированной, непостоянного состава бригады капитального ремонта скважин, а также буровой бригады Мастахского газопромысла. Для строительства применялось в основном имевшееся в наличии на промысле отечественное буровое и насоснокомпрессорное оборудование. Для охлаждения обсадных колонн скважин подземных резервуаров использовали стандартную комплектную малогабаритную мобильную аммиачную холодильную машину холодопроизводи-тельностью примерно 15 кВт при температуре холодоносителя минус 15 0С, либо равноценную по холодопроизводи-тельности дроссельную холодильную машину с расходом природного газа давлением 10 МПа в пределах 5000

3

нм /ч.

Скважины ПР бурили заблаговременно в марте-мае, а непосредственно разработку выработок-емкостей водой производили в течение 20-30 суток в летне-осенний период года (июнь-сентябрь) с использованием воды, забираемой из ближайшего наземного водоема при температуре от плюс 5 до плюс 15 0С. Обычно, по окончании разработки очередного ПР в начале морозного периода, его, после испытаний на герметичность, заполняли газовым конденсатом из наземных резервуаров при отрицательной температуре, близкой к температур атмосферного воздуха.

В отличие от стальных резервуаров серии РВС наземного склада, подземные резервуары способны неопределенно долго выдерживать без каких-либо последствий избыточное внутреннее давление от 0,2 МПа (ПР-1) до 0,8 МПа (ПР-3), а также технически осуществимый в промышленных условиях вакуум, что является их важным преимуществом наряду с простотой герметизации, а также стабильным температурным ре-

Таблица 2

Рис. 4. Технологическая схема подземно-

Изменен параметров ПР в процессе эксплуата А

1_____£________1 * го хранилища конденсата на Мастах- _

жимом в выработке и высокой инерционностью его изменения благодаря непосредственному контакту с массивом ММП. Вместе с тем недостатком ПР является недопустимость повышения в нем температуры выше температуры плавления (оттаивания) льда 0 0С, а также прямого контакта стенок и кровли ПР с водометанольным раствором и другими жидкостями, агрессивными по отношению ко льду порового пространства ММП.

В период 25-30-летней эксплуатации допускались нарушения проектного эксплуатационного режима ПР, в частности, сливы газового конденсата с по-

ложительной температурой и превышения допустимого максимального уровня водометанольной подушки на дне всех ПР, повлекшие неизбежные изменения размеров, формы, вместимости, повышения отметок дна и образование пустот («колоколов») над башмаками обсадных колонн. Эти изменения были зафиксированы при обследованиях ПР, проведенных в 1992 и 2006-2008 гг., в последнем случае с применением звуколокационной техники (табл. 2, рис. 5).

1. По данным тарировочного заполнения в 1984 г. 2. По результатам звуколокационной съемки в 2006 г.

Несмотря на недостаток опыта и допущенные отклонения от регламента при строительстве и эксплуатации ПР, а также длительный период простоя в опорожненном состоянии в годы перестройки, применение подземных хранилищ в ММП в целом оказалось успешным и полностью себя оправдало прежде всего потому, что позволило предотвратить вынужденное сжигание на факелах значительного количества добытого газового конденсата и переработать его в местные моторные и котельные топлива.

Только за 12 первых лет эксплуатации накопленный суммарный объем хранимого конденсата превысил 100 тыс. м3 (80 тыс. т). Этот конденсат был переработан на малогабаритной установке в бензин и дизельное топливо, использованные как на собственные нужды УКПГ-2, так и в качестве товарных нефтепродуктов для реализации местным потребителям.

Опыт эксплуатации подземного хранилища показал, что, кроме вы-сокой пожарной, взрывной и экологической

безопасности, подземные резервуары в ММП по сравнению с наземными стальными резервуарами имеют важные технологические преимущества: стабильный температурный режим, определяемый естественной температурой вмещающего массива ММП (от минус 2,5 0С до минус 40С), отсутствие кратковременных часовых и суточных перепадов температур, независимость от метеорологических условий, возможность поддержания в ПР давления, превышающего атмосферное, возможность эксплуатации практически без потерь наиболее ценных легких фракций хранимого конденсата в результате испарения при малых дыханиях, минимальное загрязнение атмосферного воздуха. Особенности ПР обеспечивают возможность их применения в качестве технологических аппаратов для упрощенного получения из нетоварного продукта - стабильного газового конденсата - товарного газоконденсатного печного бытового котельного топлива, удовлетворяющего требованиям ТУ 38 101 656 -76.

■20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20

ю

15

2

30

35

40 1

45

50

Рис. 5. Вертикальное сечение подземного резервуара ПР-2

Технологические преимущества ПР проверены длительным опытом эксплуатации. В морозный период года (октябрь-май) при температуре атмосферного воздуха ниже минус 20 0С и максимальных объемах добычи газа и конденсата плотность водометанольного раствора, льда и газового конденсата, а также их вязкость становятся максимальными, причём значительно увеличивается абсорбционная емкость конденсата по отношению к углеводородным газам С1-С4.

При этом в стальных резервуарах наземного склада, температура конденсата в которых практически равна темпера-

туре атмосферного воздуха, или даже ниже ее, в условиях постоянного конвективного перемешивания массы конденсата, резко замедляются или вовсе прекращаются процессы остаточной дегазации и выпадения ВМС.

Попытки отгружать такой конденсат в качестве котельного топлива в ряде случаев приводили к раздутию транспортных автоцистерн и к опасным вспышкам («хлопкам») газового конденсата в топках котельных с выбросом горящей жидкости в помещение, а также образование на дне транспортных и расходных емкостей ядовитой и опасной водомета-нольной подушки. Поэтому перед отгрузкой в автоналивники потребителей необходима была дополнительная подготовка конденсата, например, нагрев до положительной температуры и отстаивание для дополнительной дегазации и удаления остатков ВМС.

Температура газового конденсата, слитого из наземных резервуаров в ПР за счет теплопроводности массива ММП в течение нескольких суток повышается до естественной температуры ММП минус 3-4 0С. В процессе слива конденсата и повышения температуры всей его массы в ПР происходит интенсивное перемешивание конденсата вследствие вынужденной и естественной конвекции. Нагрев и перемешивание конденсата способствуют его ускоренной дегазации.

После стабилизации температуры естественная конвекция в нем практически

прекращается, а нагрев конденсата значительно увеличивает разность плотностей конденсата и ВМС, что обеспечивает эффективное осаждение на дно ВМС вследствие гравитационного разделения и отстаивания в состоянии покоя.

В результате практически все остатки ВМС выпадают на дно ПР и скапливаются в виде водометанольной подушки, уровень которой постепенно повышается, оттесняя вверх конденсат.

Пока подушка ВМС занимает только объем конического дна ПР, покрытого слоем оттаявшего песка, массообмен ВМС с ММП дна ПР протекает в диффузионной области, потому пренебрежимо слаб и практически не разрушает стенки подземного резервуара. Однако, при подъеме уровня ВМС выше конического дна, происходить интенсивное разрушение порового льда ММП на смоченной ВМС поверхности стен, неуправляемое увеличение пролета ПР и повышение отметки дна оползшим на него со стен песком. Поэтому скопившуюся на дне каждого ПР ВМС следует периодически своевременно отбирать из ПР путём вытеснения либо погружным электронасосом, опущенным в ПР на подвесной колонне. Отобранную из ПР ВМС по трубам следует направлять в резервуары наземного склада для хранения ВМС, либо непосредственно на установку регенерации в технический метанол для повторного применения для добычи газа.

В результате после определенного времени хранения в ПР нетоварный сырой продукт - дебутанизированный газовый конденсат - практически полностью дегазируется, очищается от остатков ВМС и превращается в соот-

ветствующее требованиям ТУ 38 101 656 -76 газоконденсатное печное бытовое котельное топливо, которое без какой- либо дополнительной подготовки можно загружать в транспортные емкости местных потребителей. Таким образом, фактически ПР выполняет роль технологического аппарата для подготовки сырого конденсата, совмещающего ее с функциями накопления и хранения конденсата.

Результаты обследований свидетельствуют о том, что ПР до сих пор сохранили работоспособность и пригодность к дальнейшей эксплуатации.

Полностью отсутствуют какие-либо деформации и просадки. Поверхность земли на площадке по показателям экологического загрязнения практически не отличается от прилегающей территории тайги. Общий вид площадки одного из ПР показан на рис. 6.

Опыт сооружения ПР на Мастах-ском месторождении убедительно показал возможность сооружения подобных ПР не только в песчаных отложениях. В некоторых типах суглинистых и супесчаных ММП процесс разработки не менее эффективен. Это значительно расширяет возможности применения ПР в зависимости от геокриологических условий.

Указанные выше технические и тех-

Рис. 6. Площадка ПР-3

нологические особенности ПР в ММП позволяют расширить область их применения, в частности, по следующим направлениям:

- хранение СУГ (пропан-бутанов) под равновесным избыточным давлением и их регазификация за счет теплопо-глощения вмещающего массива ММП;

- вакуумная разгонка и (при соответствующем переоборудовании скважины) вакуумная дистилляция газового конденсата (в т.ч. нестабильного) при отрицательной температуре;

- хранение природного газа в форме гидратов путем формирования их в ПР при температуре ниже 0оС и последующее разложение гидратов для получения природного газа, например, в период пикового газопотребления.

Использование и обобщение накопленного опыта строительства и эксплуа-

тации ПР на Мастахском ГКМ позволит в дальнейшем избегать допущенных ошибок и нарушений и эффективно применять такие ПР в аналогичных геокриологических условиях не только для хранения углеводородных жидкостей и газов, но и для других целей, например, для хранения аварийного запаса жидкостей на кустовых площадках газодобывающих скважин, для захоронения отходов бурения и освоения скважин, и не только в условиях Якутии, но и в иных геокриологических и физико-географических условиях на нефтегазоконденсатных месторождениях Ямала, а за рубежом - на нефтегазовых месторождениях Северного Склона Аляски и островов Канадского Арктического архипелага, птш

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -----------------------------------------------------------------------

Казарян Вараздат Амаякович - доктор технических наук, профессор, Первый заместитель генерального директора ООО «Подземгазпром»,

Сильвестров Лев Константинович - кандидат технических наук, заведующий лабораторией строительства подземных хранилищ в многолетнемерзлых породах ООО «Подземгазпром»,

Теплов Михаил Константинович - кандидат технических наук,. главный метролог, начальник отдела специальных работ и экологических проблем подземного хранения ООО «Подземгазпром», Хрулев Александр Сергеевич - доктор технических наук, начальник отдела технологических проблем подземного хранения в многолетнемерзлых породах ООО «Подземгазпром», а. khrulev@podzemgazprom.ru

Погодаев Александр Валентинович - заместитель генерального директора, главный геолог ОАО «Якутгазпром»,

Юсупов Д А - начальник Газопромыслового Управления ОАО «Якутгазпром».

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.