|
|
|
|
Главная Переработка нефти и газа 3.3. ХРАНЕНИЕ В СОЛЯНЫХ ПОЛОСТЯХ 3.3.1. Геологические данные. Разведка 3.3.1.1. Геология и соленосные отложения Под термином соляные или эвапоритовые породы объединяются все минералы, происходя1цие от испарения морской воды. Более тридцати видов минералов, соответствующих различным спонтанным совокупностям элементов, представленных в водах: Са, Na, Mg, Ba, К, СОз, SO4, CI, включаются в это понятие. В том, что касается создания полостей, в основном, принимает участив поваренная соль, или галит (NaCI), так как она единственная одновременно присутствует в изобилии в осадочных бассейнах и растворима в воде. Она встречается в пластах большей или меньшей толщины, достигаю-1ЦИХ и превосходя1цих тысячу метров или в куполах вертикального направления, часто довольно значительных (несколько тысяч метров). Два характерных признака определяют пригодность соли для создания хранилищ: - ее растворимость в воде; это свойство используется для создания полостей (вымывание); - ее пористость очень низкая (ниже процента) и закрытая (речь идет не о порах, а о пустотах) и ее проницаемость, практически неизмеримая (ниже 10-3 м-2, или 10-3 миллидарси); эти свойства повышают герметичность полостей, выполненных в соляных отложениях. Обычно поваренная соль сопровождается нерастворимыми породами (или малорастворимыми): в основном глины, мергели и ангидрид (СаЗОд). В толще соляных массивов нерастворимые породы распределены в виде пропластков и конкреций (особенно ангидриды); они могут бьпъ также в ней распространены более или менее равномерно (особенно глина). Пропластки очень хорошо растворимых солей: ископаемые соединения калия (сильвин или сильвит - KCI, карналит), соли магния, которые включены иногда в соляную толщу, имеют большую товарную стоимость и они добываются рудным способом. Их присутствие, даже в виде пропластков очень небольшой толщины, является неблагоприятным для создания полостей вымыванием (преимущественное трудноконтролиру-емое растворение). СЕВЕР Брасс Норд 101 Винсалк BN101 Курсиат-Донгалои Фуасиат МА. а 01 Mdp 104 O.D.F +400-. +200-0--200--400--«00--600--1000. -1200--1400--1600--1600- Брасс 101 Этраа BrIOl Mdp 105 Z04 Z.199 Z.205I Полиат Pol 101 Витриат Паронна Брасс ParlOl Bfl Брасс Южн. 1 BS1 Аллюамоны Бмйа101  Соленосные пластовые отложения: разрез солвносного бассейна олигоцвна под Брессом (горизонталы1ая протяженность соленосного бассейна 40 км, комплекса пластов соли порядка 1000 м1 1000 н. 20оои- ЭОООн. 4000 и. 5000 м-  Схтмтчвсков иэобрвжвнт соляною купола с полостями хранилищ в Сввврной Германии (горизонтальный и вертикальный масштаб одного порядка) Определение факторое Почему? Солвносный массив • Пласт или купол (шток). • Достаточная толщина (минимум 100 м). • Глубина от 700 до 1 700 м (оптимальная между 1000 и 1300 м). • Нет нерастворимых пропластков значительной толщины (более 5 м). • Мало нерастворимых пропластков. • вд/лее содержание нерастворимых включений ниже • Нет значительных пропластков солвй калия. Вода пресная или слабо соленая Море. • Река или поток. Водоносный горизонт. Дренаж для рассола Море. Производство хлористого натрия. • Водоносный горизонт, содержащий соленую воду непригодную для потребления. • Сопеносный массив. Большие газовые магистрали Создание полостей значительного объема (100 ООО - 400 ООО м). Максимальная емкость хранилища пропорциональна глубине, но большие глубины не рекомендуются (уменьшение объема полостей из-за ползучести или текучести соли), давление намного выше давления газопровода. Создание полостей промывкой. Запасы для рудничной эксплуатации. Размыв полостей; необходимо 7 - 9 м пресной воды для размыва 1 м поваренной сопи. Размыв полостей сопровождается добычей 7 - 8 м рассола на 1 м растворенной соли. Заброшенные шахты. Факторы, позволяющие выбрать местоположение подземного хранилища. 3.3.1.2. РАЗВЕДКА 3.3.1.2.1. Задачи Поиск благоприятного места для хранения природного газа в соляных полостях нацелен на отыскание факторов, определенных в табл. на с. 401. 3.3.1.2.2. Программа разведки соленосных отложений 3.3.1.2.2.1. Гравиразведка Речь щвгт об измерении гравитационных аномалий, связанных с прис/тствием поваренной соли, плотность которой меньию, чем других пород (2,16 против в среднем 2,3). Она позволяет обнаружить значительные соленосные массивы в мало разведанных районах. 3.3.1.2.2.2. Сейсморазведка Пласты глины в эвалоритах вызывают положительную аномалию; пропластки анплррита порождают силыые и постоянные отражения; соленосные массивы создают отражения только от их кровли; пласт соли характеризуется отсутствием сейсмических контрастов (глухая зона).
Дрке если гравиметрия и сейсмика позволяют хорошо локализовать купола соли, этого обычно недостаточно, чтобы установить с уверенностью пласты, даже толстые, эвапоритов. 3.3.1.2.2.3. Разведочное бурение Прежде чем объявить, что данный район пригодендля создания хранили1ча в соляных полостях, необходимо осуществить бурение хотя бы одной скважины для того, чтобы: - подтвердить, уточнить и подклинить гравиметрическую и сейсмическую информацию (составление и уточнение карт изобат и изопахит), - оценить распределение галогенных формаций на соли растворимые и нерастворимые и определить также зоны, благоприятные для размыва полостей (в толще галогенных формаций Брео-са, мощность которых составляет 1250 м в скважине под Этрец, только два горизонта имеют сразу достаточную единичную мощность (150 -200 м) и содержание нерастворимых включений достаточно слабое, чтобы в них можно было размыть полости), - отобрать керны, на которых можно осуществить в лаборатории замеры различных параметров (скорость растворения, механическую прочность и т.д.), знание которых обязательно для управления углубления размывом и определения предела стабильности. 3.3.1.2.2.4. Постоянное изучение (в процессе бурения) Скорость проходки (высокая в галите и медленная в ангидрите), изучение обломков выбуренной породы (cuttings. 3.3.1.2.2.5. Изучение кернов Фотофафирование и визуальное обследование перед следующими исследованиями с разрушением образца: - Минералогический внализ: • плотность, химический анализ после растворения в воде, • оценка нерастворимых включений (взвешивание после сушки, содержание карбонатов с помощью воздействия кислотой, отделение ангидритов и глины и т.д.), • спектроскопия. - Скорость растворения. - Механические испытания (прочность на разрыв, текучесть и т.д.). 3.3.1.2.2.6. Различные геофизические методы исследований (в конце проходки) Геофизические методы исследования, обычно используемые для соленосных толщ, это радиоактивные каротажи, позволяю1чие определить плотность, водородо-нейтронный показатель, скорость звука Они имеют хорошую литологическую разрешающую способность. Спектральный анализ гамма-излучений дает важные дополненияуу1я определения свойств и местоположения солеи калия. В общем, разведочная скважина исследуется таким образом, чтобы иметь все, что может пригодиться впоследствии для размыва и эксплуатации полости. 3.3.2. Основные положения эксплуатации хранилица газа в соляной полости После бурения скважины, которая служит одновременно для размыва и эксплуатации, различные этапы пуска в эксплуатацию полости схематизированы на рисунке стр. 403. Почти все хранилища в полостях эксплуатируются циклами сжатие-расширение газа между минимальным (Р J и максимальным (Рм) давлениями, определяемыми критериями стабильности и герметичности. Минимальные запасы (SJ при минимальном давлвнии определяются из уравнения состояния газа: Pjn То РоТ„ Z(P„.TJ (V - свободный объем газа в полости). Аналогично максимальные запасы (Sm) при максимальном давлвнии Ро Тм Z{Pm,Tm)* Таким образом, полезные запасы определяются из выражения AS=S„-S„ = V-5? .Z{Pm.T„)T„ Z{P„.TJT„ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 [ 125 ] 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 |
|||||||||||||||||
 |
 |
