CS271551B1

CS271551B1 - Method of underground gas storage formation in exhausted multilayer deposits

Info

Publication number: CS271551B1
Application number: CS874949A
Authority: CS
Inventors: Libor Ing Martinek; Stanislav Rndr Csc Plachy; Otokar Ing Dorda; Stanislav N Prof Buzinov; Oleg G Semjonov; Andrej L Kovaljov
Original assignee: Libor Ing Martinek; Stanislav Rndr Csc Plachy; Otokar Ing Dorda; Stanislav N Prof Buzinov; Oleg G Semjonov; Andrej L Kovaljov
Priority date: 1987-03-23
Filing date: 1987-07-01
Publication date: 1990-10-12
Also published as: CS494987A1; SU1475097A1

Description

KOVALJOV ANDREJ LEONGARDOVIČ, MOSKVA (54)

Způsob vytvoření podzemního zásobníku plynu ve vytěžených vícevrstevních nalezištích (57) Během jednoho roku, neboli jednoho vtlačného období se jednorázově zvýší hodnota ložiskového tlaku na stanovený tlak maximální v nadložním malokapacitním horizontu. Pri pozitivním ověření hermetičnosti tohoto horizontu je v následujícím vtlačném období přikročeno k vtlačení plynu do hlavního velkokapacitního horizontu maximální intenzitou zatlačené množství plynu v čase) do dosažení maximálního ložiskového tlaku, dosaženého v předchozím roce v nadložním malokapacitním horizontu. Jestliže se v době zvyšování tlaku v malokapacitním horizontu projeví příznaky netěsnosti (tlakový projev na pozorovacích sondách nadložních i podložních horizontů), plyn se z tohoto horizontu rychle odtěží až do dosažení stabilizovaného stavu v ložisku. Hlavní velkokapacitní horizont je pak provozován do takové hodnoty ložiskového tlaku, jaké bylo v nadložním malokapacitním horizontu dosaženo do projevení, netěsnosti . Tímto způsobem je dobu vytvoření podzemního zásobníku plynu zkrácena na 2 až 3 roky.

CS 271551 Bl

obr

CS 271 551 B1

Vynález řeší způsob vytváření podzemního zásobníku plynu ve vytěžených vícevrstevných nalezištích.

Je znám způsob vytvoření zásobníku plynu, kdy se hermetiČnost nadloží vodonosné vrstvy zjištuje zatlačením nevelkého objemu vzduchu a sleduje se eventuální reakce v sondách otevírajících vyšší kontrolní horizonty. Tento způsob se však vztahuje pouze к podzemním zásobníkům vytvářeným ve vodonosných vrstvách. Zde se provádí výzkum hermetičnosti pasti, ve které se předpokládá vytvoření zásobníku, ve vazbě na geologickou stavbu nadloŽí krycí vrstvy. Zjištění hydrodynamického spojení kolektorské vrstvy - horizontu s nadložními kontrolními horizonty jednenačně svědčí o nevhodnosti objektu pro podzemní uskladňování plynu.

U podzemních zásobníků vytvořených ve vytěžených plynových nalezištích nebývá obyčejně pochybnost o hermetiČnosti, což je dáno samotnou geologickou stavbou. V době vytváření zásobníku je v tomto případě nezbytné určit hodnotu možného zvýšení ložiskového tlaku, při níž nebude narušena hermetičnost v důsledku daného technického stavu sond.

Zvyšováním ložiskového tlaku při vytváření podzemních zásobníků plynu se dosahuje zvětšení objemu aktivní náplně a snížení objemu náplně .základní (podušky). Celou radu podzemních zásobníků ve vytěžených plynových nalezištích, kde se projevuje vodní režim, není možné vytvořit, aniž by byl výrazně překročen počáteční hydrostatický tlak.

NejbližŠím řešením je způsob vytvoření podzemního zásobníku ve vícevrstevním nalezišti, který se vyznačuje zvyšováním hodnoty maximálního tlaku zatlačením plynu do hlavního horizontu a ověřování hermetičnosti podle eventuálních projevů plynu. Přitom se tlak v hlavním horizontu zvyšuje v etapách, každý rok na vyšší hodnotu, vždy o 0,1 až 0,5 MPa, v závislosti na podmínkách konkrétního naleziště.

Nedostatek způsobu spočívá v získání malých přírůstků tlaku za dlouhou dobu. Přitom není vyloučeno riziko narušení hermetičnosti a ztrát značných objemů plynu.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob vytvoření podzemního zásobníku plynu ve vytěžených vícevrstevních nalezištích podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se nejdříve během jednoho vtlačného období v jednom kalendářním roce zvýší ložiskový tlak na stanovenou maximální hodnotu v nadložním malokapacitním horizontu, který se nachází v nadloží hlavního velkokapacitního horizontu. Po zhodnocení hermetičnosti nadložního malokapacitního horizontu se přistoupí к vtlačovóní plynu do hlavního velkokapacitního horizontu nejvyšší možnou intenzitou až do ověřené výše maximálního ložiskového tlaku.

Maximální hodnota ložiskového tlaku, resp. maximální tlak, je absolutní hodnota ložiskového tlaku (MPa), kterou je nutno stanovit konkrétně pro každý zásobník zvlóšt, Roste s hloubkou uložení horizontu a je vždy vyšší, než je počáteční tlak hydrostatický. V průměru dosahují hodnoty maximálního ložiskového tlaku 1,2 až l,4násobku počátečního hydrostatického tlaku.

Pojem malokapacitni, resp. velkokapacitní horizont je zde užit v souvislosti s měrnou skladovací kapacitou. V malokapacitním horizontu se měrná skladovací kapacita pohybuje řádově 10^ až 10^ m^ uskladněného plynu na 0,1 MPa ložiskového tlaku, ve velkokapacitním .dosahuje řádově 10^ až 10? m^ uskladněného plynu na 0,1 MPa ložiskového tlaku. .

Maximální možná intenzita vtlačování plynu do zásobníku je různá pro každý zásobník a je daná jmenovitým výkonem (průtok plynu v čase) povrchového technologického zařízení na zásobníku a součtem jímavosti (vtlačný výkon sondy, tj. množství vtlačeného plynu v čase při depresi 0,1 MPa) všech provozních sond otevřených v daném horizontu.

Výhody navrhovaného řešení spočívají v tom, Že jsou zkráceny lhůty vytváření podzemních zásobníků plynu vázaných na vytěžená vícevrstevní naleziště. Ve srovnání s normální praxí, kdy zvyšování tlaku po etapách prodlužuje vytvoření zásobníku na dobu 6 až 8 let i

CS 271 551 Bl více, je umožněno navrženým způsobem vytvořit zásobník za 2 až 3 roky.

Dalěí přínos je zvýšení objemu aktivní náplně plynu,v obou horizontech během dvou až tří let na nejvyšší objem, kterého je možno u konkrétního zásobníku dosáhnout.

Na výkresu je uveden charakteristický geologický profil vícevrstevního plynového naleziště .určeného к přechodu na podzemní zásobník plynu.

Claims

V průběhu jednoho vtlaěného období se zvedne tlak na požadovanou hodnotu v nadložním malokapacitním horizontu 2 vtlačováním plynu do sond Během vtlačování se uskutečňuje kontrola eventuálních projevů plynu ve všech sondách 4j 8 (sondy 4 otevírají hlavní velkokapacitní horizont £, sondy 8 otevírají horizonty v podloží 2 hlavního velkokapacitního horizontu }.), které procházejí nadložním malokapacitním horizontem 2, kontrolován je i případný projev plynu v kontrolním vodonosném horizontu J sondami 6. Jestliže proběhlo úspěšně zvýšení tlaku na stanovenou hodnotu v nadložním malokapacitním horizontu 2, pak se přistoupí ke zvýšení tlaku na stejnou hodnotu v hlavním velkokapacitním horizontu 2 vtlačováním plynu maximální možnou intenzitou.

Jestliže se v době zvyšování t,laku v nadložním malokapacitním horizontu 2 projeví nekontrolované, nebo havarijní úniky plynu, plyn se z horizontu 2 rychle odtěží sondami 2 ^a zlikvidují se následky úniku plynu. Vzhledem к okolnosti, že se jedná o horizont s menším objemem uskladněného plynu ve srovnání s hlavním velkokapacitním horizontem, jsou i důsledky srovnatelně menší.

V tomto případě se podzemní zásobník v hlavním velkokapacitním horizontu provozuje na maximální tlak dosažený v nadložním malokapacitním horizontu do okamžiku úniku plynu.

Navrhovaný způsob je dále popsán v příkladu konkrétního provedení, kdy se propustná skladovací vrstva (hlavní velkokapacitní horizont) nachází v hloubce 700 m. Objem plynu Q *} aktivní náplně při maximálním ložiskovém tlaku 7,4 MPa činí 10 m . V nadl.oží hlavního velkokapacitního horizontu se nachází v hloubce 450 m nadložní malokapacitni horizont.

Pevnostní vlastnosti nadložních, hornin dovolují zvýšit maximální tlak v propustné vrstvě na 10,4 (l,4násobek počátečního/. Při tomto zvýšení tlaku se objem plynu v aktiv9 3 ní náplni zvýší na 1,5 . 10^ m , což zvyšuje národohospodářský efekt využití zásobníku v důsledku lepšího uspokojování sezónní nerovnoměrnosti spotřeby plynu v oblasti, kde se zásobník nachází.

S cílem urychlit vytvoření zásobníku se zvedne tlak v nadložním malokapacitním horizontu na 10,4 MPa zatlačením 10θ plynu za jedno vtlačné období. V průběhu vtlačování se provádí kontrola reakce v kontrolním vodonosném horizontu a eventuální projevy plynu v sondách. Výsledky kontroly nasvědčují tomu, že je zásobník hermetický. V následujícím vtlačném období se zvedne tlak na hodnotu 10,4 MPa v hlavním velkokapacitním horizontu s využitím plné vtlačné kapacity sond a kompresorové stanice.

Tímto způsobem se zabezpečí urychlení vytvoření zásobníku s objemem aktivní náplně o 3

1,5 . 10⁷ m plynu za dva roky provozu. Kdyby se v souladu se současnou používanou praxí zvedal tlak s intenzitou 0,5 MPa za rok (použité hodnota přibližně odpovídá střední prakticky využívané hodnotě), vytvoření zásobníku se stejným objemem aktivní náplně by trvalo 6 let.

Navrhovaný způsob může nalézt široké využití na celé řadě zásobníků plynu, které jsou vytvářeny ve vytěžených plynových nalezištích. Například na plynových a naftoplynových nalezištích Sovětského svazu v oblastech Západní Ukrajiny, Uralu - Povolží, Permské oblasti, plynových a naftoplynových ložiscích ČSFR - Hrušky, Láb, Malacky a jinde.

CS 271 551 Bl

P Й E D M JS T VYNÁLEZU

Způsob vytvoření podzemního zásobníku ve vytěžených vícevrstevních nalezištích, Jenž obsahuje vrtání sond, vtlačování plynu do ložiska v hlavním obzoru postupným zvyšováním ložiskového tlaku do stanovené maximální hodnoty bšhern jednotlivých vtlačných období a zhodnocení hermetičnosti podle technického stavu sond; vyznačující se tím, Že plyn se nejdříve vtlačuje do nadložního malokapacitního horizontu během jednoho vtlačného období do dosažení maximálního ložiskového tlaku, potom se provede zhodnocení hermetičnosti a při pozitivních výsledcích tohoto zhodnocení se v následujícím roce opět během jednoho vtlačného období vtlačuje plyn do hlavního velkokapacitního horizontu až do ověřené výše maximálního ložiskového tlaku, maximální možnou intenzitou.

1 výkres