DE3234914C2

DE3234914C2 - Verfahren zum Einbringen eines Abdeckmediums in eine Kaverne

Info

Publication number: DE3234914C2
Application number: DE19823234914
Authority: DE
Inventors: Hans-Werner Dipl.-Ing. 3160 Lehrte Grote; Peter Dipl.-Ing. 3100 Celle Quast
Original assignee: KAVERNEN BAU- und BETRIEBS-GESELLSCHAFT MBH 3000 HANNOVER DE
Current assignee: KAVERNEN BAU- und BETRIEBS-GESELLSCHAFT MBH 3000 HANNOVER DE
Priority date: 1982-09-21
Filing date: 1982-09-21
Publication date: 1990-04-19
Also published as: DK153830C; DE3234914A1; DK427583A; DK427583D0; DK153830B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen eines Abdeckmediums in eine Kaverne. Das Abdeckmedium dient dazu, einen in der Kaverne verbleibenden Sumpf abzudecken und eine Anreicherung von in der Kaverne gespeichertem Gas mit Feuchtigkeit zu vermeiden. Um diesen Vorteil auch schon bei der Erstbefüllung zu erreichen, wird nach Beendigung des zur Herstellung der Kavernen dienenden Solvorganges Abdeckmedium mit dem gewünschten Volumen in die mit Sole gefüllte Kaverne eingebracht. Bei der Erstbefüllung mit Speichergas unter Druck sinkt das auf der Sole schwimmende Abdeckmedium mit dem Solespiegel ab und verhindert damit bereits bei der Erstbefüllung einen Kontakt der Sole mit dem eingepreßten Gas, so daß dies gegen Feuchtigkeitsanreicherung geschützt ist.

Description

55 Seitenwände in Taschen zurückbleibende Solereste ebenfalls abgedeckt werden. Damit ist die Gefahr ausgeschlossen, daß Wasser aus diesen Soleresten noch

Die Erfindung betrifft ein Verfahren der im Oberbe- über viele Füllungen hinweg das Speichergas mit

griff des Patentanspruchs 5 genannten Art zum Einbrin- Feuchtigkeit anreichert und damit die Verwendung von

gen eines Abdeckmediums in eine Kaverne. 60 Trocknungsanlagen bei der Entnahme des gespeicher-

Durch die US-PS 29 42 424 ist ein Verfahren der be- ten Gases erforderlich macht.

treffenden Art bekannt, bei der das Abdeckmedium in Nach der im Patentanspruch 3 angegebenen Wciter-

die Kaverne eingebracht wird, bevor die gesamte Sole bildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der

daraus entfernt worden ist. Das Einfüllen des Abdeck- auszulagernde Volumenanteil der Sole durch die auf

mediums erfolgt also erst dann, wenn die Sole weitge- 65 den Boden der Kaverne reichende Rohrtour durch F,in-

hend entfernt worden ist. Da dieses Entfernen dadurch leiten von Druckgas in die Kaverne ausgelagert. Danach

erfolgt, daß Speichermedium eingebracht wird, folgt, erfolgt eine Druckentlastung auf der Gasseite und das

daß dieses Speichermedium jedenfalls bei der ersten Einfüllen des Abdeckmediums durch eine in die Kavcr-

ne führende Rohrtour. Wegen der Druckentlastung läßt sich das Abdeckmedium aufgrund der Schwerkraft einrollen, so daß ein Einpressen unter Druck nicht erforderlich ist Grundsätzlich ist aber auch das E_;)Bringen des Mediums ohne Druckreduzierung mit Hochdruckpumpen möglich.

Dabei ist es gemäß einer Weiterbildung zweckmäßig, als Rohrtour zum Einfüllen des Abdeckmediums die auf den Boden der Kaverne reichende Rohrtour zur Auslagerung der Sole zu verwenden. In diesem Fall sinkt aas Abdeckmediuin durch die Rohrtour aufgrund des darin herrschenden statischen Oberdrucks bis auf den Boden der Kaverne ab, tritt dort aus und steigt durch die Sole an deren Oberfläche in den freien Kavernenraum, bis dieser ganz oder größtenteils mit dem Abdeckmedium gefüllt ist Diese Verfahrensweise hat den Vorteil, daß empfindliche Teile oder Meßsonden im unteren Bereich des Bohrloches nicht mit dem Abdeckmedium in Berührung kommen und von diesem somit auch nicht beeinträchtigt werden können. Dies gilt immer dann, wenn das Einfüllen des Abdeckmediums durch eine Rohrtour erfolgt, deren unteres Ende.in einer Teufe unterhalb der Teufe empfindlicher Teile endet

Da bei der Druckentlastung des zum teilweisen Auslagern der Sole verwendeten Druckgases eine Volumenverringerung des geschaffenen solefreien Raumes auftritt ist es zweckmäßig, dies entsprechend bei dem auszulagernden Volumenanteil der Sole zu berücksichtigen und diesen zumindest um so viel größer zu machen als den Volumenanteil des einzufüllenden Abdeckmediums, daß das Volumen des solefreien Raumes nach der Druckentlastung gleich oder vorzugsweise etwas größer als das gewünschte Volumen des Abdeckmediums ist

Das zum vollständigen Auslagern der Sole eingeleitete Druckgas kann grundsätzlich eine beliebige Beschaffenheit haben, wenn es auf seine Eigenschaft für die spätere Verwendung der Kaverne nicht ankommt Dienen die Kavernen jedoch zur Nutzgasspeicherung, beispielsweise zur Speicherung von Erdgas, so ist es natürlich zweckmäßig, als Druckgas unmittelbar das Nutzgas, vorzugsweise Erdgas, zu verwenden.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.

F i g. 1 bis 3 dienen zur Erläuterung einer ersten Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Fig.4 bis 6 dienen zur Erläuterung einer zweiten Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und

F i g. 7 bis 9 dienen zur Erläuterung einer dritten Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In den F i g. 1 bis 3 ist jeweils eine Kaverne 1 dargestellt, die einen Sumpf 2 aufweist und zu der ein Bohrloch 3 führt, das durch eine Casingtour 4 ausgefüttert ist, durch die sich eine Fördertour 5 erstreckt die im oberen Bereich der Kaverne 1 endet. Durch die Fördertour 5 verläuft ein Solestrang 6, der sich bis in den Bereich des Sumpfes 2 am Boden der Kaverne erstreckt Zwischen dem Solestrang 6 und der Fördertour 5 befindet sich ein Ringraum 7. Der Ringraum zwischen der Fördertour 5 und der Casingtour 4 ist durch einen Packer 8 abgedichtet

Nach Beendigung des Solvorganges ist die Kaverne 1 vollständig mit Sole 9 gefüllt, ebenso der Ringraum 7 und Solestrang 6.

Danach wird in den Ringraum 7 Abdeckmedium 10 eingefüllt, wobei gleichzeitig Sole über den Solestrang 6 austritt F i g. 1 zeigt diesen Verfahrensstand, in dem sich das Abdeckmedium schon teilweise oben in der Kaverne 1 ausgebreitet hat

Ist die gewünschte Menge Abdeckmedium eingefüllt so wird Erdgas unter Druck in den Ringraum 7 eingepreßt wie das in F i g. 2 durch Pfeile 11 angedeutet ist Dabei entweicht Sole in Richtung eines Pfeiles 12 durch den Solestrang 6, so daß der Spiegel der Sole 9 in der

ίο Kaverne 1 weiter absinkt und damit auch das Abdeckmedium 10 auf der Oberfläche der Sole. Ein Zwischenstadium ist in F i g. 2 gezeigt

F i g. 3 zeigt den Endzustand, in dem sich Sole 9 nur noch in dem Sumpf 2 befindet und dabei durch das

is Abdeckmedium 10 abgedeckt ist Der Raum oberhalb des Abdeckmediums 10 ist jetzt vollständig mit unter Druck stehendem Erdgas 13 gefüllt Da während der gesamten Zeit der Befüllung der Kaverne mit Erdgas 13 die Sole 9 durch das Abdeckmedium IO abgedeckt ist besteht zu keiner Zeit die Möglichkeit einer Wasserdampfdiffusion und damit einer Anreicherung des Erdgases 13 mit Wasserdampf.

Die F i g. 4 bis 6 verdeutlichen eine Abwandlung der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, gleiehe Teile sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Im Gegensatz zu den Durchführungsformen in den F i g. 1 bis 3 wird der Solestrang 6 nur bis in den oberen Kavernenbereich eingebaut, so daß oberhalb eines durch sein unteres Ende bestimmten Niveaus ein Raum 14 definiert ist aus dem durch Einleiten von Druckgas durch den Ringraum 7 Sole durch den Solestrang 6 ausgelagert wird. Anschließend wird der Gasdruck durch Gasrücknahme reduziert
Danach wird gemäß F i g. 5 Abdeckmedium 10 durch den Solestrang 6 in der gewünschten Menge eingefüllt, so daß der solefreie Raum 14 weitgehend mit Abdeckmedium gefüllt ist Da die Zeichnungen nicht maßstabgerecht sind, wird dies in den F i g. 4 und 5 nicht deutlich. Im Anschluß an die Einfüllung des Abdeckmediums 10 wird der Solestrang 6 bis in den Bereich des Sumpfes 2 abgesenkt wonach in gleicher Weise wie in Fig.2 gezeigt Druckgas durch den Ringraum 7 in Richtung von Pfeilen 11 eingeleitet und Sole in Richtung des Pfeiles 12 durch den Solestrang 6 ausgelagert wird. Zum Schluß herrschen die gleichen Verhältnisse wie in Verbindung mit F i g. 3 erläutert.

F i g. 7 bis 9 zeigen eine weitere Alternative der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Gleiche Teile sind wieder mit gleichen Bezugszeichen versehen. Gemäß F i g. 7 wird zunächst in Richtung von Pfeilen 11 Druckgas eingeleitet, so daß der solefreie Raum 14 gebildet wird, wobei Sole durch den Solestrang 6 ausgelagert wird. Danach erfolgt eine Druckentlastung des Raumes 14, und Abdeckmedium 10 wird durch den Solestrang 6 eingeleitet, wie das in F i g. 8 gezeigt ist, das zunächst bis in den Bereich des Sumpfes 2 wandert und von dort aufsteigt und sich schließlich auf der Oberfläche der Sole 9 sammelt und diese abdeckt. Das Einleiten des Abdcckrncdiurns 10 durch den SoIestrang 6 erfolgt dabei im wesentlichen durch Schwerkraft, gegebenenfalls durch Druckunterstützung. Zum vollständigen Herausdrücken des in dem Solestrang 6 verbleibenden Abdeckmediums kann gegebenenfalls eine Einleitung von Druckgas oder Flüssigkeit in den Solestrang 6 erfolgen, bis dieser vollständig entleert ist.

In F i g. 9 ist verdeutlicht, daß wie bei den Durchführungsformen nach den F i g. 1 bis 3 und 4 bis 5 als letzter

Verfahrensschritt Erdgas 13 unter Druck in Richtung von Pfeilen 11 in die Kaverne 1 eingeleitet wird, bis der Solespiegel mit dem darauf befindlichen Abdeckmedium 10 bis auf eine Teufe dicht oberhalb des unteren Endes des Solestranges 6 abgesunken ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

20

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Claims

1 2 Befüllung der Kaverne mit der Sole Berührung hat und Patentansprüche: daher mit Feuchtigkeit angereichert wird. Um die bei diesem Verfahren unvermeidbar in dem

1. Verfahren zum Einbringen eines Abdeckme- Speichermedium enthaltene Feuchtigkeit zu beseitigen, diums in eine Kaverne, in der sich Sole befindet, 5 ist ein Filter und Separator vorgesehen, der die Andadurchgekennzeichnet.daßdas Abdeck- lage zum Betrieb der Kaverne außerordentlich vericumedium in die noch im wesentlichen vollständig mit ert

Sole gefüllte Kaverne eingebracht wird. In der genannten US-PS ist angegeben, daß das Ab-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- deckmedium entweder mit der Sole oder dem Speicherzeichnet, daß zunächst ein Volumenteil der Sole (9) 10 medium eingebracht wird. Das Einbringen der Sole ausgelagert wird, der gleich oder etwas größer als dient dem Zweck, das Speichermedium auszutreiben. Es das erforderliche Volumen des Abdeckmediums (10) befindet sich also bereits in der Kaverne und damit in ist, und daß das Abdeckmedium in den so geschaffe- Berührung mit der Sole, bevor das Abdeckmedium seinen freien Raum eingeleitet und danach die Sole (9) ne Wirkung entfalten kann. Wird das Abdeckmedium über eine bis auf den Boden der Kaverne reichende 15 mit dem Speichermedium eingebracht, so kommt dieses Rohrtour (6) ausgelagert wird. zwangsläufig ebenfalls mit der Sole in Berührung und

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g<;kenn- wird daher mit Feuchtigkeit angereichert. Beide angezeichnet, daß das Auslagern des Volumenanteils der gebenen Alternativen für das Einbringen des Abdeck -SoIe (9) gleichzeitig mit dem Einbringen des Ab- mediums führen daher zwangsläufig zu einer Anreichedeckmediums (10) erfolgt 20 rung des Speichermediums mit Feuchtigkeit, so daß im-

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn- mer eine Trocknungsanlage erforderlich ist Diese ist zeichnet daß das Auslagern des Solevolumenanteils zwar nach mehrmaliger Befüllung und Entleerung der durch Verdrängen der Sole (9) mit dem Abdeckme- Kaverne unter Umständen nicht mehr erforderlich, jedium (10) erfolgt doch werden dadurch allenfalls die Betriebskosten, nicht

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn- 25 jedoch die Anlagekosten vermieden.

zeichnet daß der auszulagernde Volumenanteil der Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Vcr-SoIe (9) durch die auf den Boden der Kaverne (1) fahren der betreffenden Art anzugeben, d^s. die Nachreichende Rohrtour (6) durch Einleiten von Druck- teile des bekannten Verfahrens nicht aufweist bei dem gas in die Kaverne (1) ausgelagert wird, daß der also bereits bei der Erstbefüllung das Abdeckmedium Druck in dem so geschaffenen soiefreien Raum (14) 30 voll zur Wirkung kommt und damit auch bei der Erstbereduziert und dann das Abdeckmedium (10) durch füllung das Speichermedium nicht mit der Sole in Berüheine in die Kaverne (1) führende Rohrtour eingefüllt rung kommt und somit auch die Notwendigkeit für wird. Trocknungsanlagen vermieden ist

6. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge- Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird kennzeichnet daß als Rohrtour zum Einfüllen des 35 durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angc-Abdeckmediums (10) die auf den Boden der Kaverne gebene Lehre gelöst

reichende Rohrtour (6) zur Auslagerung der Sole (9) Gemäß der Erfindung wird das Abdeckmedium nicht

oder der Ringraum (7) zwischen der Rohrtour (6) in die Kaverne nach Auslagerung der Sole, sondern be-

und einer diese mit Abstand umgebende Fördertour reits vorher eingebracht also zu einem Zeitpunkt, zu

(5) verwendet wird. 4o dem praktisch noch keine nennenswerten Gasmengen

7. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge- in der Kaverne vorhanden sind.

kennzeichnet daß das Volumen des so geschaffenen Beim Einpressen von Gas zum Zwecke der Auslagesolefreien Raumes (14) der Kaverne (1) nach der rung der Sole sinkt das auf der Sole schwimmende Ab-Druckentlastung gleich ist oder vorzugsweise etwas deckmedium mit dem Solespiegel ab und verhindert dagrößer als das gewünschte Volumen des Abdeckme- 45 mit ständig einen Kontakt der Sole mit dem eingepreßdiums(lO). ten Gas, so daß dies gegen eine Feuchtigkeitsanreiche-

8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn- rung geschützt ist. Ist dabei das eingeleitete Druckgas, zeichnet, daß das in den Raum oberhalb des Abdeck- wie üblich, das Speichergas, z. B. Erdgas, so ist dies gemediums (10) zum Zwecke des Auslagems der Sole gen eine Feuchtigkeitsanreicherung geschützt so daß (9) eingepreßte Gas ein Nutzgas, vorzugsweise Erd- 50 eine Trocknung des Speichergases nach der Entnahme gas (13) ist. nicht mehr erforderlich ist, auch nicht nach der ersten

Befüllung bzw. den ersten Befüllungen. Das erfindungsgemäße Verfahren hat darüber hinaus

den Vorteil, daß mit Sicherheit auch im Bereich der