DE2146135A1 - Plant for underground storage of gas - Google Patents
Plant for underground storage of gasInfo
- Publication number
- DE2146135A1 DE2146135A1 DE19712146135 DE2146135A DE2146135A1 DE 2146135 A1 DE2146135 A1 DE 2146135A1 DE 19712146135 DE19712146135 DE 19712146135 DE 2146135 A DE2146135 A DE 2146135A DE 2146135 A1 DE2146135 A1 DE 2146135A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- gas
- cavity
- saline solution
- stored
- shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C3/00—Vessels not under pressure
- F17C3/005—Underground or underwater containers or vessels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
- F17C2201/05—Size
- F17C2201/052—Size large (>1000 m3)
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2270/00—Applications
- F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
- F17C2270/0142—Applications for fluid transport or storage placed underground
- F17C2270/0144—Type of cavity
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2270/00—Applications
- F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
- F17C2270/0142—Applications for fluid transport or storage placed underground
- F17C2270/0144—Type of cavity
- F17C2270/0149—Type of cavity by digging cavities
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2270/00—Applications
- F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
- F17C2270/0142—Applications for fluid transport or storage placed underground
- F17C2270/0144—Type of cavity
- F17C2270/0149—Type of cavity by digging cavities
- F17C2270/0152—Salt caverns
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Description
, , , 2U6135,,, 2U6135
BD/HB/SM/19506
LE 2.9.1971BD / HB / SM / 19506
LE 2.9.1971
Dir''--i ι I ':.:pjimann Di r '' - i ι I ':.: Pjimann
München 2. Γ:α :;i{a| J
Te.". 2 6J 3 ri 89Munich 2. Γ: α:; i { a | J
Te. ". 2 6J 3 ri 89
München, den 15. September 1971Munich, September 15, 1971
GAZ DE FRANCE, PARIS (Frankreich)GAZ DE FRANCE, PARIS (France)
"Anlage zur unterirdischen Lagerung von Gras.""Plant for underground storage of grass."
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit dem Problem der unterirdischen Lagerung von Gas und behandelt im besonderen Anlagen zur Ausnutzung eines Vorrats an brennbarem Gas, der zur kurzzeitigen Aushilfe oder zum kurzzeitigen Ersatz bestimmt ist und unter .hohem Druck in einer künstlichen Aushöhlung gespeichert ist, die zum Beispiel durch kontrolliertes Auslaugen einer Salzschicht entstanden ist.The present invention is concerned with the problem of underground storage of gas and, in particular, deals with facilities for the utilization of a supply of flammable gas, which is intended for short-term temporary help or for short-term replacement and under .highem Pressure is stored in an artificial cavity, for example was created by controlled leaching of a layer of salt.
Es ist bekannt, dass der Verbrauch von hergestelltem Gas und besonders von Naturgas wegen der einfachen Anwendung dieses Brennstoffes ständig wächst. Die Belieferung einer immer grosser werdenden Anzahl von Benutzern und deren periodisch schwankender Bedarf haben die Verteiler von brennbarem Gas veranlasst, sich gegenIt is known that the consumption of manufactured gas and especially natural gas because of the ease of use of this fuel constantly growing. The supply of an ever increasing number of users and their periodically fluctuating needs have caused the distributors of flammable gas to oppose
209822/0500209822/0500
βΑΟ OfUQiNAL βΑΟ OfUQiNAL
"Y 2U6135"Y 2U6135
Lieferungsschwierigkeiten durch die Bildung von Vorräten abzusichern, mit Hilfe derer die Verbraucfcföpitzen gedeckt werden können, ohne übertrieben grosse Mittel für den Ausbau der Herstellung investieren zu müssen. Wegen der G-rö'sse des Verbrauches und der geOgraphiscihen Ausdehnung des Verteilungsnetzes umfasse^ diese Vorräte sehr grosse G-asmengen, die vernünftigerweise nicht in von Menschenhänden gebauten Behältern, wie zum Beispiel in den klassischen Gasometern gelagert werden können. Aus dies3m Grunde ist es üblich geworden, zur Lagerung von brennbarem Gas geologische Räume bildende Strukturen, wie ausgebeutete Lagerstätten von Erdöl oder Naturgas, oder wasserführende Schichten zu verwenden. Eine andere Lagerungsmethode besteht darin, das Gas in verflüssigtem Zustand aufzubewahren.To cover delivery difficulties by building up stocks, with the help of which the consumption peaks can be covered without having to invest exaggerated amounts of money in expanding production. Because of the size of the consumption and the geographical The expansion of the distribution network includes these stocks of very large quantities of gas which can reasonably not be reached by human hands built containers, such as in the classic gasometers can be stored. For this reason it has become customary Structures that form geological spaces for the storage of combustible gas, such as exploited deposits of crude oil or natural gas, or to use water-bearing layers. Another storage method is to keep the gas in a liquefied state.
Die erste Lösung hat den wesentlichen Nachteil, dass die erforderlichen geologischen Strukturen sich selten in der Nähe der VerbrauchBzentren befinden und nicht immer den Ansprüchen, die an die Dichtheit der Decke und an die Porosität der das Lager bildenden Schicht gestellt werden, genügen; dies bedeutet nicht nur ein gewisses Risiko, Verluste eines teueren Produktes hinnehmen zu müssen, sondern macht es auch unmöglich, notwendige Entnahmen schnell vornehmen zu können, um sofort Verbrauchsspitzen decken zu können. Die zweite Methode erfordert nicht nur die Herstellung von künstlichen, besonders ausgearbeiteten Behältern, sondern ausserdem noch aufeinanderfolgende Arbeitsvorgänge zur Verflüssigung und Überführung in Gasform, deren Kosten nicht vernachlässigt werden können.The first solution has the major disadvantage that the required geological structures are seldom in the vicinity of the Consumption centers are located and do not always meet the requirements for the tightness of the ceiling and the porosity of the bearing that forms the bearing Shift are sufficient; this not only means a certain risk of losing an expensive product must, but also makes it impossible to be able to make the necessary withdrawals quickly in order to be able to cover consumption peaks immediately. The second method not only requires the manufacture of artificial, specially elaborated containers, but also requires them successive operations for liquefaction and transfer in gaseous form, the cost of which cannot be neglected.
Zur Abhilfe der oben erwähnten Nachteile der bisher bekannten Lagerungsmethoden ist vorgeschlagen worden, zum Decken der extremen Verbrauchsspitzen zu einer neuen und vielversprechenden Technik zu greifen, der zufolge das Gas unter hohem Druck in Aushöhlungen gelagert wird, die durch überwachtes Auslaugen von Salzschichten entstehen; diese Technik hat die wesentlichen Vorteile, dass die Lagerung von Gas in Aushöhlungen alle Probleme erledigt, die die Aufnahmefähigkeit und die Porosität der Lagerhöhle betreffen; ferner ermöglicht es diese Methode, das Volumen des gespeicherten Gases nach Wunsch festlegen zu können, und erlaubt einen maximalen Entnahmeausstoss; wegen der geographischen Verteilung der Salzlagerstätten ist es in der Mehrzahl der Fälle möglich, das Gas in unmittelbarer Nähe der Verbrauchszantren zu lagern.To remedy the above-mentioned disadvantages of the previously known Storage methods have been proposed to cover extreme consumption peaks as a new and promising technique attack, according to which the gas is stored under high pressure in cavities created by monitored leaching of salt layers develop; this technique has the major advantages that the storage of gas in cavities takes care of all the problems that the Concern the capacity and porosity of the bearing cavity; further This method enables the volume of the stored gas to be determined as desired and allows a maximum extraction rate; Because of the geographical distribution of the salt deposits, it is possible in the majority of cases to use the gas in the immediate vicinity To be stored near the consumables.
Die unterirdische Lagerung von Gas unter hohem Druck in Aus-The underground storage of gas under high pressure in
209822/0500209822/0500
~\~ 2U6135 ~ \ ~ 2U6135
höhlungen, die durch kontrolliertes Auslaugen einer Salzschicht entstanden sind, stellt nichtsdestoweniger schwierige technische Problerne. Das erste dieser Probleme besteht in der Schaffung einer Aushöhlung, deren Abmesse und deren Form den Bedürfnissen entsprechen, und die die für die unterirdische Lagerung von Gas notwendige mechanische Festigkeit und Dichtheit besitzt. Dieses Problem gehl? über den Rahmen der vorliegenden Erfindung hinaus, die sich im wesentlichen den Schwierigkeiten widmet, die die Ausnutzung einer derartigen ,vorher geschaffenen Aushöhlung mit sich bringeii. In der Tat wirft diese Ausnutzung zahlreiche Schwierigkeiten auf, besonders, weil das Befriedigen der in kurzen Zeitabständen, zum Beispiel täglich auftretenden Verbrauchsspitzen eines städtischen, beziehungsweise industriellen Ballungsgebietes einen sehr grossen Vorrat an brennbarem Gas verlangt. Die erste dieser Schwierigkeiten, die bereits erwähnt wurde, bezieht sich auf die Dichtheit der Aushöhlung, die vollkommen sein muss, um jeden Verlust von gelagertem Gas auszuschliesse^i was einer Stillegung eines sehr grossen Kapitals gleichkäme, ungeachtet der Unfallgefahren, die die Gasflucht mit sich bringt. Das zweite Problem folgt aus dem Umfang der zu investierenden Mittel, die erst nach einer langen Ausnutzungsdauer, in der Grössenordnung von mehreren Jahrzehnten, gewinnbringend werden können, was notwendigerweise eine Überwachung und genaue Wartung der eingebauten Ausrüstung auferlegt.Cavities created by controlled leaching of a layer of salt are nonetheless difficult technical Problem learning. The first of these problems is how to create one Excavation, the size and shape of which corresponds to the needs, and those necessary for the underground storage of gas has mechanical strength and tightness. Is this problem correct? beyond the scope of the present invention, which is in is essentially devoted to the difficulties involved in exploiting such a previously created cavity. In the Indeed, this exploitation poses numerous difficulties, especially because satisfying the in short time intervals, for example daily consumption peaks occurring in an urban or industrial conurbation have a very large supply flammable gas required. The first of these difficulties, already mentioned, relates to the tightness of the cavity, which must be perfect in order to exclude any loss of stored gas ^ i which would be tantamount to the closure of a very large capital, regardless of the risk of accidents that the gas flight entails brings. The second problem follows from the size of the investment Means that can only become profitable after a long period of use, on the order of several decades, what necessarily a monitoring and precise maintenance of the built Equipment imposed.
Gegenstand der Erfindung ist eine Anlage zur unterirdischen Lagerung von Gas, die der erläuterten Technik entspricht, und die grösstmögliche Geschmeidigkeit in der Ausnutzung bietet , und die gleichzeitig die grösstmögliche$ Garantien hinsichtlich der Sicherheit und der Lebensdauer gewährt, dank der Anwendung geeigneter technischer Mittel, die zum Teil bereits bekannt sind, aber deren KorAiierung den besonderen Bedürfnissen der Ausnutzung einer derartigen Anlage genügt.The invention relates to a system for underground Storage of gas that corresponds to the technology explained and offers the greatest possible flexibility in use, and the at the same time the greatest possible guarantee in terms of safety and the lifespan, thanks to the use of suitable technical means, some of which are already known, but their Correction to the special needs of taking advantage of such Plant is sufficient.
Eine der Erfindung entsprechende Anlage zur unterirdischen Lagerung von Gas, insbesondere zur Ausnutzung eines Vorrats an brennbarem Gas, der zur kurzzeitigen Aushilfe oder zum kurzzeitigen Ersatz bestimmt unter hohem Druck in einer künstlichen Höhlung gespeichert ist, die zum Beispiel durch kontrolliertes Auslaugen einer Salzschicht entstanden ist ,wirdναι einem Schacht mit dichtem Ausbau gebildet, in den Kanäle für das Gas und die Salzlösung eingebaut sind, die die genannte Aushöhlung mit einem SchachtkopfA system corresponding to the invention for the underground storage of gas, in particular for the utilization of a supply flammable gas intended for temporary relief or replacement, stored under high pressure in an artificial cavity is, which was created for example by controlled leaching of a salt layer, isναι a shaft with a tight Expansion formed, in which channels for the gas and the saline solution are built, the said cavity with a shaft head
209822/0500209822/0500
H 2H6135 H 2H6135
verbinden, der so ausgerüstet ist, dass abwechselnd die Eingabe von zu lagerndem .Gas unter Druck und die Entnahme von gelagertem Gas zum Zwecke seiner Verteilung, die_Überwachung und Instandhaltung der unterirdischen Ausrüstung und der Aushöhlung, und gegebenenfalls die Isolierung von letzterer möglich wird.connect, which is equipped in such a way that the input of to be stored .Gas under pressure and the removal of stored gas to Purposes of its distribution, the_monitoring and maintenance of the underground equipment and the excavation, and if necessary the isolation of the latter becomes possible.
Die der Erfindung gemässe Anlage ist im wesentlichen, dadurch gekennzeichnet,, dass das untere Ende des Kanals für" die Salzlösung mittels eines Pfropfens abgedichtet ist, der unter normalen Bedingungen Jede Niveauänderung des einen hydraulischen Abschluss bildenden Salzlösungsbettas verhindert, so dass die einander abwechselnde Komprimierung und Entspannung des gelagerten Gases in einem konstanten Volumen unter annähernd adiabatischen Bedingungen erfolgen, und die innere Wand der auszementierten Höhlung thermisch gegen das Gas hin durch eine SfcJiicht aus. OI oder einer anderen mit dem Gas nicht chemisch reagierenden Flüssigkeit isoliert ist, die in einer zur genannten Wand konzentrisch angeordneten und an letzterer an seinem unteren Ende mittels einer gleitenden Abdichtung befestigten Auskleidung gehalten wird, während jede plötzlich erfolgende Entspannung des gelagerten Gases durch einen ringförmigen Sicherheitsverschluss verhindert wird, der unterhalb der Bodenfläche am unteren Ende eines Rohres angebracht ist, das den Schachtkopf parallel zum unteren Ende des zu diesem Zwacke verengten und aus der Mittelachse gerücktenThe plant according to the invention is essentially thereby marked ,, that the lower end of the channel for "the saline solution is sealed by means of a plug, which under normal conditions Every change in level of the hydraulic closure Prevents saline bedas so that the alternating Compression and relaxation of the stored gas in a constant Volume take place under approximately adiabatic conditions, and the inner wall of the cemented cavity thermally against the gas through an SfcJiicht. OI or another with the gas not chemically reacting liquid is isolated, which is arranged in a concentric to said wall and to the latter at its lower Liner attached at the end by means of a sliding seal is held, while any sudden relaxation of the stored gas is prevented by an annular safety lock that is below the floor surface at the bottom of a Pipe is attached that the shaft head parallel to the lower end the narrowed to this Zwacke and moved out of the central axis
Of3rs.llpTOf3rs.llpT
Kanals für die Salzlösung^verlaufend. durchdringt, wobei das genannte Rohr einen hydraulischen Zylinder darstellt, der veranlasst, dass der genannte Verschluss bei fehlendem Druck geschlossen wird.Channel for the saline solution ^ running. penetrates, said Tube represents a hydraulic cylinder which causes the said closure to be closed in the absence of pressure.
Die Kombinierung der eben beschriebenen Mittel entspricht in der Tat den Erfordernissen der Ausnutzung einer Anlage zur Lagerung der hier besprochenen Art, und ermöglicht es insbesondere, die thermischen Probleme, die mit der Kompression oder der schnellen Entspannung des gelagerten Gases zusammenhängen, zu beheben, und darüber hinaus den Sicherheitsansprüchen, die die Aufbewahrung einer derartigen Gasmenge mit sich bringen, zu entsprechen. Die durch die Bestimmung und Verwendung des Vorrats bedingte Komprimierung und Entspannung des Gases führen zu Temperaturunterschieden in der Grössenordnung von 100° (Rsius, die verständlicherweise unterschiedliche Ausdehnungen hervorrufen, die zu einer schnellen Zerstörung der Ausrüstung mit allen damit verbundenen Unfallgefahren führen, wenn nicht besondere Vorkehrungsmassnahmen getroffen werden. Da ein solcher Unfall niemals ausgeschlossen werden kann, ist es unerläsü-The combination of the means just described corresponds in fact to the requirements of utilizing a storage facility of the kind discussed here, and in particular allows the thermal problems associated with the compression or the rapid Relaxation of the stored gas is related, to remedy, and In addition, the security requirements that the retention of a bring such amount of gas with it to correspond. The compression required by the determination and use of the supply and Relaxation of the gas leads to temperature differences in the order of magnitude of 100 ° (Rsius, the understandably different Cause expansions that lead to rapid destruction of the equipment with all the associated risk of accidents, unless special precautionary measures are taken. There a such an accident can never be ruled out, it is essential
209822/0500 sad original209822/0500 sad original
5 2H61.355 2H61.35
lieh, Sicherheitsmassnahmen zu treffen, mit denen der Vorrat des gelagerten Gases wirksam isoliert werden kann;damit diese Massnahmen in möglich bester Weise ein gutes Arbeiten gewährleisten, ist es wichtig, sie jedem äusseren schädlichen Einfluss zu entziehen, insbesondere den Auswirkungen von Witterungseinflüssen und den Uhfallfolgen, die in Höhe des Schachtkopfes vorkommen können; aus diesem G-runde werden sie unterhalb des Bodenniveaus angebracht. Die Anlage, die Gegenstand der Erfindung" ist, genügt allen diesen Ansprüchen.borrowed to take safety measures with those of the stock of the stored Gas can be effectively isolated; so that these measures To ensure good work in the best possible way, it is important to remove it from any external harmful influence, in particular the effects of weather conditions and the consequences of an accident that can occur at the height of the shaft head; from this G-round they are installed below ground level. The attachment, which is the subject of the invention "satisfies all of these claims.
Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist das genannte, den hydraulischen Zylinder bildende Rohr, und, wenn es notwendig ist, auch das Rohr für die Salzlösung, mittels einer dichten rohrartigen Schleusenkammer verlängert, die mit einem Schütz versehen ist, der in direkter Weise die Einführung der Mittel zur überwachung und Wartung in den Schacht und in die Aushöhlung gestattet.According to another characteristic of the invention, said pipe forming the hydraulic cylinder and, if necessary, also the tube for the saline solution, extended by means of a sealed tubular lock chamber, which is provided with a contactor, the in a direct manner the introduction of the means for monitoring and maintenance in the shaft and in the cavity is permitted.
Diese Massnahme erlaubt es, ohne Risiko und ohne Arbeitsunterbrechung die Massnahmen durchzuführen, die für ein gutes Funktionieren und lange Betriebedauer depAnlage notwendig sind. Nach einem weiteiBJi Merkmal der der Erfindung gemässen Anlage wird das Bett der genannten Salzlösung von einer Schicht aus 01 oder einer anderen chemisch neutralen Flüssigkeit überdeckt, und so ein Verdunsten der Salzlösung und die daraus folgende Beeinflussung des gelagerten Gases unterbunden.This measure allows it, without risk and without interruption of work to carry out the measures that are necessary for the proper functioning and long operating time of the plant. After a Another feature of the system according to the invention is the bed the salt solution mentioned covered by a layer of oil or another chemically neutral liquid, and so an evaporation the saline solution and the resulting influence on the stored gas are prevented.
Diese Massnahme hat den Vorteil, dass sie eine einfache Überwachung in Höhe des Überganges Salzlösung - Gas ermöglicht, dass sie die vom entnommenen Gas herrührende mögliche Korosionsgefahr der Anlage verhindert und die Reinigung des entnommenen Gases vor seiner Auslieferung zum Verbrauch überflüssig macht; die Auslieferung kann in direkter Weise unter Ausnutzung des Druckes des Gases vollzogen werden.This measure has the advantage that it is easy to monitor in the amount of the transition from saline to gas enables that the possible risk of corrosion resulting from the withdrawn gas Prevents the system and makes the cleaning of the withdrawn gas superfluous for consumption before it is delivered; extradition can be carried out in a direct manner using the pressure of the gas.
Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden bei der Lektüre de i/folgenden genauen Beschreibung eines die Erfindung nicht ausschöpfenden Ausführungsbeispieles, das durch die beigefügten Abbildungen veranschaulicht wird, noch deutlicher werden.Other features and advantages of the invention will not become apparent upon reading the following detailed description of the invention exhaustive embodiment by the attached Illustrations illustrated will become even clearer.
In den beigefügten Abbildungen stellen die Figuren la, Tb, 1_c, ■ eine der Erfindung entsprechende Anlage mittels schematischer Schnitte dar, die den Schachtkopf, den Schacht und die der Lagerung dienende Aushöhlung zeigen.In the attached figures, the figures la, Tb, 1_c, ■ a system corresponding to the invention by means of schematic sections which show the shaft head, the shaft and the storage cavity.
Die Anlage zur unterirdischen Lagerung von brennbarem Gas, die in den beigefügten Abbildungen dargestellt wird, umfasst im wesent-The installation for the underground storage of flammable gas, which is shown in the attached figures, essentially comprises
209822/0500209822/0500
SAD ORiGiNAL SAD ORiGiNAL
& 2U6135& 2U6135
lichen einen in-der Figur 1a dargestellten Schadtkopf, der mit einer unterirdischen auf der Figur 1£ gezeigten Aushöhlung mittels eines Schachtes verbunden wird, dessen Verlauf auf der Figur 1b zu sehen ist. Der Schacht besitzt einen dichtem zementierten Ausbau TOy in dessen Innerem eine Auskleidung 11 konzentrisch angeordnet ist, deren unteres Ende von einer ringförmigen geführi/gleitfähigen Abdichtung J (Figur 1£) abgeschlossen wird. Der zwischen der Doppelwand auf diese Weise gebildete Raum wird von einem am .Schachtkopf angebrachten Behälter R (Figur 1a) mit einer mit dem Gas nicht chemisch reagierenden Flüssigkeit, wie Wasser', 01/ Stickstoff oder dergleichen gefüllt und in diesem Zustand gehalten. In der Achse des Schachtausbaues 10 und seiner Auskleidung 11 verläuft ein Kanal für die Salzlösung 12 , dessen Querschnitt gross gewählt ist (Figur 1b), um den Leistungsaufwand'zu verringern, wenn die bei dem Auswaschen der Salzschicht zur Bildung des Lagerraumes für den Gasvorrat anfallende Salzlösung aus der unterirdischen Aushöhlung C_ (Figur 1c_) herausgefordert wird. Der untere Bereich 13 des Kanals für d^e. Salzlösung 12 ist verengt, um seinen freieJi Durchgang, durch die Abdichtung (Figur 1c_) zu ermöglichen, und taucht in ein Sal^lösungsbett £[ ein, das auf dem Grund der Aushöhlung G_ verblieben ist, wobei die Mündung des Kanals für die Salzlösung von einem lösbaren Stopfen 14 verschlossen wird, der dazu bestimmt ist, jegliches Hochsteigen der Salzlösung zu unterbinden, deren Ver*- dunstung im übrigen durch eine Olschicht H verhindert wird.Lichen a Schadtkopf shown in Figure 1a, which is connected to an underground cavity shown in Figure 1 £ by means of a shaft, the course of which can be seen in Figure 1b. The shaft has a tight, cemented extension TOy, inside which a lining 11 is concentrically arranged, the lower end of which is closed off by an annular guided / slidable seal J (FIG. 1 £). The space formed between the double wall in this way is filled by a container R (FIG. 1a) attached to the shaft head with a liquid that does not react chemically with the gas, such as water, oil / nitrogen or the like and is kept in this state. In the axis of the shaft lining 10 and its lining 11 runs a channel for the salt solution 12, the cross section of which is selected to be large (FIG Saline solution from the underground cavity C_ (Figure 1c_) is challenged. The lower area 13 of the channel for d ^ e. Brine 12 is narrowed to enable its freieJi passage through the seal (FIG 1c_), and plunges into a Sal ^ solution bedded £ [, remaining on the base of the cavity G_, wherein the mouth of the channel for the saline solution of a detachable stopper 14, which is intended to prevent any rising of the salt solution, the evaporation of which is otherwise prevented by an oil layer H.
Lediglich in der Absicht.eine "Vorstellung von einer derartigen Anlage zu vermitteln, werden im Folgenden einige Werte gegeben, die sich auf eine bestimmte Anlage beziehen. Die Aushöhlung £, die etwa 100 m hoch ist, und in einer Tiefe der Grössenordnung von 1500m in der erläuterten Weise gebildet wurde, besitzt ein Volumen von ungefähr 100.000m . Das Gas ist darin . .urter einem Druck, der zwischen 80 und 220 bar veränderlich ist, gelagert, was eine Gesamtmenge an verfügbarem Gas bei Normaldruck von ungefähr 15.000.000m und einen möglichen Ausstoss von 1.000.000m pro Tag bedeutet. Unter Berücksichtigung der Dichte des betreffenden Felsgesteines kann der Druck 1,7 tar je 10m Tiefe erreichen, so dass der Druck am Boden etwa 230 bar beträgt, wobei eine grosse fcicherheitsspanne eingerechnet ist. Der Minimaldruck von 80 bar ermöglicht die Verteilung des entnommenen Gases ohne vorhergegangene Entspannung und gewährleistetMerely with the intention of having an "idea of such a." To convey a system, some values are given below that relate to a specific system. The hollow £ that is about 100 m high, and was formed at a depth of the order of magnitude of 1500 m in the manner explained, has a volume of about 100,000m. The gas is in it. .urter a pressure that between 80 and 220 bar is variable, stored what a total amount of available gas at normal pressure of about 15,000,000m and means a possible output of 1,000,000m per day. Under Taking into account the density of the rock in question, the pressure can reach 1.7 tar per 10m depth, so that the pressure on the ground is approximately 230 bar, including a large safety margin is. The minimum pressure of 80 bar enables the extracted gas to be distributed without prior relaxation and is guaranteed
209822/0500209822/0500
jfcVä?^ u>u BAD ORIGINALjfcVä? ^ u> u BAD ORIGINAL
2H61352H6135
durch seine hydrostatische Wirkung die Festigkeit der Aushöhlung C. Um den oben erwähnten maximalen Ausstoss erreichen zu können, liegt der Durchmesser des ausgebauten Schachtes in der Grössenordung von 25cm, während der des im Schacht verlaufenden Rohres für die Salzlösung in der G-rössenordnung von IOcm liegt; der verengte Bereich dieses Rohres hat einen Durchmesser von ungefähr 7,5cm.its hydrostatic effect increases the strength of the cavity C. In order to be able to achieve the maximum output mentioned above, is the diameter of the dismantled shaft in the order of 25 cm, while that of the pipe running in the shaft for the saline solution is in the order of magnitude of 10 cm; the narrowed area this tube has a diameter of approximately three inches.
Der Schachtkopf (Figur 1a) befindet sich vorteilhafter Weise aus Sicherheitsgründen auf dem Boden einer Grube F. Ungefähr- IOm unterhalb des Bodens der Grube F ist ein Verschluss 0 angeordnet, der von dem oberen verengten Endabschnitt 15 des Kanäles für die Salzlösung 12 durchdrungen wird, der aus der Mittelachse abweicht, um dem Verschluss Platz zu lassen, der eine bewegliche Klappe 16 besitzt, die zur Auflage auf einen Sitz 17 gebracht werden kann, um am Umfang angeoirhete Schlitze 18 für den Gasdurchgang 2U verschliessen. Die Klappe 16 wird geschlossen, wenn in einem hydraulischen, von einer Röhre 19 gebildeten Zylinder, in dem normalerweise mittels einer Vorrichtung zur Druckerzeugung P ein bestimmter Druck aufrechterhalten wird, der Öldruck fehlt.For safety reasons, the shaft head (FIG. 1a) is advantageously located on the bottom of a pit F. Approximately below the bottom of the pit F there is a closure 0 which is penetrated by the upper narrowed end section 15 of the channel for the saline solution 12, which deviates from the central axis in order to leave space for the closure, which has a movable flap 16 which can be brought to rest on a seat 17 in order to close slits 18, which are oirhete on the circumference, for the gas passage 2 U. The flap 16 is closed when there is no oil pressure in a hydraulic cylinder formed by a tube 19, in which a certain pressure is normally maintained by means of a device for generating pressure P.
Wie auf der Figur Ia gezeigt 1st, durchlaufen die Röhren 19 und der verengte BeusLch 15 des Kanals für die Salzlösung nebeneinander den Schachtkopf, ausserhalb dessen sie, wenn es erforderlich ist, von röhrenartigen Kammern 20, 21 verlängert werden können, wobei Schieber zum unmittelbaren Durchgang 22,24 die Einführung von Werkzeugen oder Überwachungsgeräten, in den Schacht oder in die Aushöhlung ebenso wie den Austausch von den die Sicherheit gewährleistenden Organen»wie zum Beispiel der Verschlussklappe C) und des Stopfens 14>ermöglichen.As shown in FIG. 1a, the tubes 19 and 19 pass through the narrowed cavity 15 of the channel for the saline solution next to one another the shaft head, outside of which they can, if necessary, be extended by tubular chambers 20, 21, with slide for the immediate passage 22,24 the introduction of tools or monitoring devices, into the shaft or into the cavity as well as the exchange of the bodies guaranteeing security »as for Example of the closure flap C) and the plug 14> enable.
Der Schachtkopf besitzt ausserdem verschiedene Schütze oder Schieber, unter anderen einen Schieber für das Gas V Q, einen Schütz für die Salzlösung V S_, einen Schütz für das 01 V H und einen Schütz für eine Druckflüssigkeit VP.The shaft head also has various contactors or slides, including a slider for the gas V Q, a contactor for the salt solution V S_, a contactor for the 01 VH and a contactor for a pressure fluid VP.
Da die verschiedenen bereits erwähnten Organe der Anlage in der Bohrtechnik bestens bekannt sind, werden sie im folgenden nicht genauer beschrieben. Dagegen wird die Art und Weise der Ausnutzung der Anlage, die direkt mit dem Gegenstand der Erfindung verbunden ist, jetzt genau dargelegt werden.Since the various organs of the plant already mentioned are well known in drilling technology, they will not be discussed in the following described in more detail. Against this is the way of exploitation of the plant directly related to the subject invention will now be set out in detail.
Dank des Stopfens 14, der das untere Ende 13 des Kanals für die Salzlösung 12 (Figur Ic-) verschliesst, wird ein mit Salzlösung £3 bis zu einem konstanten Niveau gefülltes Bett auf dem Boden der Aushöh-Thanks to the plug 14, which closes the lower end 13 of the channel for the saline solution 12 (Figure Ic - ), a bed filled with saline solution £ 3 to a constant level is placed on the bottom of the excavation.
209822/0500 ßAn λλ 209822/0500 ßAn λλ
8AO ORIGINAL8AO ORIGINAL
lung C, aufrechterhalten, um eine hydraulische Dichtung zu erhalten, die jegliches Entweichen des Gases durch den SalzlösungskanaJ. verhindert. Wie bereits erläutert wurde, wird das Verdunsten der Salzlösung durch eine Schicht aus Ol H oder einer anderen chemisch nicht aktiven Flüssigkeit unterbunden, die die Oberfläche der Salzlösung bedeckt. Unter diesen Bedingungen wird das in der Aushöhlung C- gelagerte Gas abwechselnd bei konstantem Volumen komprimiert und entspannt, je nach dem, ob Gas eingegeben oder entnommen wird. Wegen des betreffenden Gasvolumens und der verhältnismässig isolierenden Eigenschaft des salzhaltigen Gesteins G, in dem die Höhlung ausgeformt wur de , verlaufen die Kompressionen und Entspannungen unter annähernd adiabatischen Bedingungen und führen daher in entsprechender Weise zu Erwärmungen und Abkühlungen des Gases, die 100° Celsius erreichen können. Das bedeutet, dass alle Teile der Anlage, die mit dem Gas in Berührung sind, starken Ausdehnungen ausgesetzt sind, und dass ihrement C, to maintain a hydraulic seal to prevent any gas leakage through the saline channel. prevented. As already explained, the evaporation of the salt solution is prevented by a layer of oil H or another chemically inactive liquid that covers the surface of the salt solution. Under these conditions, the gas stored in cavity C - is alternately compressed and expanded at a constant volume, depending on whether gas is being added or removed. Because of the gas volume in question and the relatively insulating property of the salty rock G in which the cavity was formed, the compressions and relaxations take place under almost adiabatic conditions and therefore lead in a corresponding manner to heating and cooling of the gas, which can reach 100 ° Celsius . This means that all parts of the system that are in contact with the gas are subject to strong expansion, and that their
unterschiedlichen .Ausdehnungen wenigstens einige Teile der Ausrüstung zerstören können, wenn keine besonderen Vorkehrungen getroffen werden.different expansions at least some parts of the equipment can destroy if no special precautions are taken.
•Eine erste Vorsichtsmassnahme besteht darin, den dichten Schacht ausbau 10 vom Gas durch Zwischenordnen einer Schicht zu isolieren, di aus einer chemisch nicht aktiven Flüssigkeit "besteht und in der Auskleidung 11 gehalten wird. Da letztere direkt mit dem Gas in Berührung steht, während der Schachtausbau davor geschützt ist, kann die gleitend geführte Dichtung J am Ende der Auskleidung ohne schädliche Auswirkungen die unterschiedlichen Ausdehnungen aufnehmen, die einige Zentimeter erreichen können bei einer Schachttiefe in der Grössenordnung von 1500m. Die Auskleidung 11 und die gleitend angeordnete Dichtung J bieten daher für den Schachtausbau einen wirksamen Schutz gegen die Folgen der Temperaturschwankungen des Gases, was insbesondere den Vorteil hat, dass eine gute Dichtheit während der voraussichtlichen Lebensdauer gewährleistet wird.• A first precaution is to avoid the leak-proof manhole to isolate expansion 10 from the gas by interposing a layer, ie consists of a chemically inactive liquid "and is held in the liner 11. Since the latter is in direct contact with the gas stands, while the shaft lining is protected from it, the sliding seal J at the end of the lining without damaging Effects absorb the different expansions, which can reach a few centimeters with a shaft depth of the order of magnitude from 1500m. The liner 11 and the slidably arranged Seal J therefore offer effective protection against the consequences of the temperature fluctuations of the gas for the shaft extension, which in particular has the advantage that a good tightness is guaranteed during the expected service life.
Wie bereits angedeutet wurde, hat einerseits die gute Speichereigenschaft der Aushöhlung C! zur Folge, dass nur ein hydrostatischer Minimaldruck aufrechterhalten werden muss; andererseits ist es geboten, jede aussergewöhnlich grosoe Entspannung des in der genannten Aushöhlung befindlichen Gases zu vermeiden, die zu Abkühlungen führen könnte, die mit dem guten Zustand der Anlage nicht vereinbar sind.As already indicated, on the one hand it has good storage properties the cavity C! the consequence that only a minimum hydrostatic pressure has to be maintained; on the other hand it is necessary any exceptionally great relaxation of the mentioned To avoid hollowing out the gas, which lead to cooling that are incompatible with the good condition of the facility.
Die Anlage ist laher, um jede starke Fntspannung dec- ^elt^-rt· nThe system is longer to allow any strong relaxation to be dec- ^ elt ^ -rt · n
20 9822/050020 9822/0500
QtwijGii zu Vorländern, mit einemVerschluss (D grouper Sicherheit vergehen, der vorteilhafter W.3& unterhalb des Bodenniv.eaus angeordnet ist, um ihn vor äus^eren Einflüsben zu schützen, und der so gesteuert ist, dass er unter Normalbedingungen geöffnet ist und autor.iutisch verschlossen wird, wenn ein Fehler la Arbeitsablauf der Anlage auftritt. QtwijGii to foreland , with a closure (D grouper security pass, which is more advantageous W.3 & below ground level to protect it from external influences, and which is controlled so that it is open under normal conditions and author. is iutisch closed when an error la workflow of the system occurs.
Die Anforderungen an die BetriebszuverLäsGigkeit dieses Verschlusses C) führt dazu, dass mit Rücksicht auf die Betriebsdauer der Anlage die Möglichkeit zu seiner Kontrolle und selbst seines periodisch erfolgenden Austausches vorgesehen werden muss; dieser Sachverhalt rechtfertigt den Aufbau des Sahachtkopfes und besonders der zum Kanal für die Salzlösung 15 parallelen Anordnung des Rohres 19 und dessen Verlängerung mittels einer dichten, röhrenförmigen Kammer 20, die mit einem den direkten Durchgang ge:;;au-':enden Schieber 22 versehen ist.The operational reliability requirements of this Closure C) means that, with regard to the operating time of the system, the possibility of its control and self its periodic replacement must be provided for; this fact justifies the structure of the Sahachtkopf and especially the arrangement parallel to the channel for the saline solution 15 of the tube 19 and its extension by means of a tight, tubular chamber 20, which has a direct passage ge: ;; au - ': ends slide 22 is provided.
Das Anfügen einer ähnlichen Kammer 21 an den Kanal 12 für die Sf.l;;löi"3un,p: erklärt sich aus der Notwendigkeit, den Stopfen 14 periodisch begutachten oder austauschen zu müssen, oder aus der Verpflichtung, die Höhe des Salsl"sungSopiegels messen und einstellen zu können.The addition of a similar chamber 21 to the channel 12 for the Sf.l ;; löi "3un, p: is explained by the need to remove the plug 14 periodically to examine or exchange, or from the obligation to Measure and adjust the height of the solution mirror can.
Selbstverständlich ist die Erfindung keineswegs auf die Ausführungsnrt beschränkt die kurz beschrieben wurde und lediglich als Beispiel dient; die Erfindung könnte in gleicher Weise und besonders leicht auf die Ausnutzung von unterirdischen Aushöhlungen angewendet werden,die mit anderen Mitteln als der Auslaugung von Salz geschaffen, werden.Of course, the invention is by no means limited to the embodiment limited, which was briefly described and only serves as an example; the invention could equally and particularly easily applied to the exploitation of underground cavities created by means other than salt leaching, will.
2U9a??/0500 ·» oft«,«,.2U9a ?? / 0500 · »often«, «,.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7034038A FR2119805B1 (en) | 1970-09-18 | 1970-09-18 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2146135A1 true DE2146135A1 (en) | 1972-05-25 |
Family
ID=9061559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19712146135 Pending DE2146135A1 (en) | 1970-09-18 | 1971-09-15 | Plant for underground storage of gas |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2146135A1 (en) |
FR (1) | FR2119805B1 (en) |
GB (1) | GB1358053A (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2445483A1 (en) * | 1978-12-28 | 1980-07-25 | Geostock | SAFETY METHOD AND DEVICE FOR UNDERGROUND LIQUEFIED GAS STORAGE |
DE3231349A1 (en) * | 1982-08-24 | 1984-03-01 | Ruhrgas Ag, 4300 Essen | METHOD FOR COVERING THE MOSS OF CAVERS |
CN102502151A (en) * | 2011-11-23 | 2012-06-20 | 自贡市华气科技开发有限公司 | Multi-stage sealing adjustable full-bore type wellhead device |
CN103964115B (en) * | 2014-05-23 | 2016-07-06 | 江村 | Self-tapping type high pressure underground gas well |
-
1970
- 1970-09-18 FR FR7034038A patent/FR2119805B1/fr not_active Expired
-
1971
- 1971-09-15 DE DE19712146135 patent/DE2146135A1/en active Pending
- 1971-09-17 GB GB4353371A patent/GB1358053A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2119805B1 (en) | 1973-11-23 |
GB1358053A (en) | 1974-06-26 |
FR2119805A1 (en) | 1972-08-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102011107835A1 (en) | Pumped-storage power plant installed in e.g. landscape, has lower reservoirs that are arranged in salt dome | |
DE102015002654B4 (en) | Method and device for storing an energy carrier medium | |
DE69900496T2 (en) | METHOD FOR USING A GAS CAVER | |
DE3111137C2 (en) | Process for underground gasification of solid fuels with prior unlocking of the deposit | |
DE2815499A1 (en) | PROCESS FOR EXTRACTION OF NATURAL GAS FROM PRESSURIZED GAS RESERVOIRS | |
DE102011051305B4 (en) | pumped storage power plant | |
DE2024967B2 (en) | Underground storage for liquid hydrocarbons | |
DE2146135A1 (en) | Plant for underground storage of gas | |
DE4319941C2 (en) | Method and device for brining salt caverns | |
DE2846731A1 (en) | METHOD FOR SAFE UNDERGROUND STORAGE OF CRYOGENIC PRODUCTS, SUCH AS CONDENSED GASES OR THE LIKE, AND EQUIPMENT FOR CARRYING OUT THE PROCEDURE | |
DE2032101C3 (en) | Process for the production of tight underground storage tanks for the storage of gases or liquids | |
DE2806656A1 (en) | HEAT TRANSFER DEVICE | |
DE3441993C2 (en) | ||
DE69214135T2 (en) | DRYING METHOD FOR A CAVER | |
EP0170123A2 (en) | Process and device for sealing dams in under-ground galleries, especially in salt mines | |
EP0377405A1 (en) | Artificial subterranean cavern for the storage of natural gas in the gaseous state at an elevated pressure and a low temperature, and method for its production | |
DE1255904B (en) | Underground tank for liquid gases and process for its manufacture | |
DE2449807B2 (en) | System for the development of geothermal energy | |
DE10011197C2 (en) | Hydroelectric power plant | |
DE3930232A1 (en) | HOT-WEAK-ROCK PROCESS FOR GENERAL USE OF EARTHWarming in the 'ZONE OF WEAKNESS' (DEPTHS FROM 13 - 30 KM) | |
DE69314113T2 (en) | Method for checking the tightness of a sewage system or a sewage network and a system for carrying out the method | |
DE19647706C1 (en) | Method and device for flooding storage caverns | |
Vigl et al. | Considerations of the crack water table and its fluctuation in pressure tunnel design and construction | |
DE2161251A1 (en) | PROCEDURE FOR TREATMENT, PREFERRED GASIFICATION, OF SOLID FUELS IN UNDERGROUND STORAGE | |
CH616124A5 (en) | Method for the safe subterranean storage of cold products and corresponding storage system |