EP0841266B1 - Method and device for flooding of gas storage caverns - Google Patents
Method and device for flooding of gas storage caverns Download PDFInfo
- Publication number
- EP0841266B1 EP0841266B1 EP19970250323 EP97250323A EP0841266B1 EP 0841266 B1 EP0841266 B1 EP 0841266B1 EP 19970250323 EP19970250323 EP 19970250323 EP 97250323 A EP97250323 A EP 97250323A EP 0841266 B1 EP0841266 B1 EP 0841266B1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- cavern
- pipe
- flood
- liquid column
- pressure
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 27
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical class O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 3
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 18
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 9
- 238000009415 formwork Methods 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000012946 outsourcing Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000009418 renovation Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B41/00—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
- E21B41/005—Waste disposal systems
- E21B41/0057—Disposal of a fluid by injection into a subterranean formation
Definitions
- the invention relates to a method and a device for flooding gas-filled storage caverns Implementation of renovation or reconstruction work.
- a gas cavern by continuing Brine work is generally flooding the cavern cavity.
- the invention has for its object a method and a device for flooding a cavern develop that pose no risk from mountain formwork are exposed to pressure-dependent use Controlled safety shut-off valves as a requirement automated operational management for flooding the cavern allow a constantly hydraulic Securing against pressure in the cavern Ensure gas and in the nominal current range avoid tearing off the flood current.
- the object is achieved by a method according to the features of claim 1 and by a Device according to the features of claim 6 solved. Further advantageous training of the Invention emerge from the subclaims 2 to 5 and 7 to 11.
- this pillar becomes one hydrostatic, the cavern internal pressure automatically compensating liquid column that the cavern hydraulically closed.
- the device according to the invention includes a flood line from an outer and one Inner tube, its tube cross-sections during installation into the cavern, which is under internal pressure are secured against gas breakdown.
- Into the outer tube preferably on the pipe shoe pullable stopper is closed and overflow openings to the outer annulus between the outer tube and the piping of the cavern bore is the inner tube above the overflow openings mounted that an inner annulus arises, the of the flood medium in the reverse flow direction can be flowed through.
- the liquid column in a lower section of the flood line between the tubular shoe of the outer tube and the tubing string hanger of the inner tube forms a hydraulic lock opposite the internal pressure in the cavern and prevented so the gas entry into the flood line and over the flood line in the cavern head.
- a Pipe segment arranged to adjust the flow resistance serves in the entire flood line.
- the pipe segment is also in the tubing string hanger of the inner tube and with Equipped with means for connecting further pipe segments.
- Throttle elements are used, which are preferred to be arranged in the area of the interchangeable pipe segment are.
- the one to be used to flood the storage cavern Flood medium is through the inner tube of the flood line supplied, flows from the foot area of the inner tube in the inner annulus between the outer and the Inner tube and then rises in this annulus up to the level of the overflow openings of the outer tube and from there it passes through the outer annulus between the outer tube and the piping of the cavern bore into the cavern.
- the device according to the invention has in its Execution no mechanically moving equipment parts and is therefore completely not susceptible to repairs.
- the flood line with which the liquid column in Dependency on yourself during the flood process changing internal pressure of the cavern set up automatically offers absolute security against Gas kickback in the cavern head and against pressure surge into the entire pipe system for flooding the cavern.
- the solution according to the invention ensures a continuous storage of the in the cavern to manufacture and maintain the geomechanically conditional minimum internal pressure of existing gas volume, whereby a further advantage can be achieved.
- the invention enables the cavern to be flooded with a liquid medium, preferably with a fully saturated one Brine.
- the invention is intended to be based on an exemplary embodiment are explained in more detail.
- the Associated Drawing shows the flood line according to the invention Flood a storage cavern and to build one the inside pressure of the cavern compensating liquid column in a schematic representation.
- the cavern 19 with the cavern bore 16 and the cavern sump 20, for example served as a storage for a gaseous medium, to flood completely.
- the stored gaseous Medium was partially outsourced in a known manner.
- the cavern 19 is a geomechanically necessary Internal pressure remained.
- the invention is based a flood line in the cased cavern bore 16 13 installed, which consists of an outer tube 10, the on the tubular shoe 5 with a suitable, pullable plug 4 is hermetically sealed, and off an inner tube 9, which is by means of tubing string hangers 7 above overflow openings 8 close to Outer tube 10 is inserted.
- tubing string hanger 7 In the tubing string hanger 7 is another, in its length and its tube cross section variable Pipe segment 15 arranged interchangeably, with which the Flow resistance in the flood line 13 for installation a liquid column depending on the actual conditions set on site and can be regulated.
- Cavern bore 16 Before installing the flood line 13 in the gas-filled and under the internal pressure of the cavern 19 Cavern bore 16 becomes the inner tube 9 on the tubular shoe 6 temporarily with a pullable plug 14 locked to prevent that during the Installation of gaseous storage medium on the cavern head 17 can emerge.
- the outer tube 10 of the flood line 13 is known Way through the stuffing box one at a time Cavern head 17 mounted high pressure lock - not shown - in common pipe lengths up to depth the overflow bores 8 into the cavern bore 16 built-in. Then the inner tube 9 with the tubing string hanger 7, the inner tube 9 compared to the Seals outer tube 10, introduced into the outer tube 10. Then the further installation of the Outer tube 10 with the help of the high pressure lock to the intended depth of the tubular shoe 5 within an area that is safe against mountain formwork of the cavern roof 1.
- the cavern bore 16 has been suspended the tube segment 15 which is variable in its dimensions installed in the outer tube 10 and tight from above the tubing string hanger 7 inserted and parked.
- the head 28 of the pipe segment 15 is preferably included known means for connecting further Pipe segments for setting and regulating the Flow resistances for the establishment of the liquid column equipped in flood line 13.
- throttle elements 30 can also be provided above the tubing string hanger 7 in the pipe segment 15 are to be arranged.
- the high-pressure lock is dismantled and the cavern head 17 gas-tight with the brine pump line 23 and the gas delivery line 24 connected. After that the temporary plug 14 by known means removed from the inner tube 9.
- the quantities of residual gas to be removed flow in counterflow 25 over the outer annular space 11 to the cavern head 17 and are equipped with a shut-off valve 18 Gas delivery line 24 of a drying plant and then the intended use fed.
- the equipment for caverns at the cavern head an automatically closing security system equip that upon reaching security guaranteeing limit switches off.
- the prerequisites for the use of simple safety devices for example a safety shut-off valve 21, are created, which allow the processes occurring when the cavern is flooded to be economically switched off via p max limit values and are arranged in safe areas of a cavern to be flooded above the top of the cavern can.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Pipe Accessories (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Fluten von gasgefüllten Speicherkavernen zur Durchführung von Sanierungs- oder Rekonstruktionsarbeiten.The invention relates to a method and a device for flooding gas-filled storage caverns Implementation of renovation or reconstruction work.
Voraussetzung für die Durchführung von Reparaturarbeiten, Rekomplettierungen und insbesondere Hohlraumvergrößerungen einer Gaskaverne durch weiterführende Solarbeiten ist im allgemeinen ein Fluten des Kavernenhohlraumes.Prerequisite for carrying out repair work, Recompletion and in particular enlargement of the cavity a gas cavern by continuing Brine work is generally flooding the cavern cavity.
An Kavernen zur Speicherung gasförmiger Medien, bei denen während und nach einer vollständigen Auslagerung des Speichergutes zur Sicherung des anstehenden Gebirges ein Mindestinnendruck weiter aufrechterhalten werden muß, ist ein Fluten mit den bisher bekannten Verfahren und Einrichtungen aufgrund des vorhandenen Mindestinnendruckes nicht ohne weiteres durchführbar. At caverns for storing gaseous media, at those during and after full outsourcing of the stored goods to secure the upcoming Maintain a minimum internal pressure in the mountains must be a flooding with the previously known Procedures and facilities based on the existing Minimum internal pressure not easily feasible.
Eine mögliche Lösung für dieses Problem könnte darin bestehen, eine Rohrtour bis in den Bereich des soleüberfluteten Kavernensumpfes in die gasgefüllte Kaverne einzubauen und anschließend die Kaverne vollständig zu fluten, wobei die unter dem Sicherheits-Mindestinnendruck stehende Restmenge des gasförmigen Speichermediums während des Flutprozesses über den Ringraum zwischen der eingebauten Rohrtour und der Förderrohrtour kontinuierlich oder diskontinuierlich abfließen könnte.A possible solution to this problem could be in there exist, a pipe tour to the area of the brine-flooded Cavern sump in the gas-filled Install the cavern and then the cavern to flood completely, being below the minimum safety internal pressure standing residual amount of the gaseous Storage medium during the flood process the annulus between the built tube tour and the conveyor tube tour continuously or discontinuously could drain off.
Diese Lösungsvariante ist aber nicht uneingeschränkt anwendbar.However, this solution variant is not unlimited applicable.
Einerseits besteht die Gefahr, daß die bis zum Kavernensumpf reichende Flutrohrtour durch Gebirgsabschalungen während des Flutvorganges so schwer beschädigt wird, daß das in der Kaverne unter Kaverneninnendruck anstehende gasförmige Speichermedium schlagartig in die Flutrohr eindringt oder die Rohrtour vollständig abgeschlagen wird.On the one hand, there is a risk that the up to the cavern swamp Reaching flood pipe tour through mountain formwork so badly damaged during the flooding process is that in the cavern under cavern pressure upcoming gaseous storage medium suddenly in the flood pipe penetrates or the pipe tour completely is knocked off.
Diese nicht zu beherrschenden Vorgänge können zu kritischen Betriebszuständen führen und erfordern nach einem Havariefall eine kosten- und zeitaufwendige Reparatur der Flutrohrtour.These uncontrollable processes can lead and require critical operating conditions a costly and time-consuming after an accident Repair of the flood pipe tour.
Andererseits ist das Eintauchen des Flutstrangschuhes in einen Flüssigkeitsspiegel (Solespiegel) Voraussetzung für den Einsatz an sich bekannter autarker Sicherheitssysteme auf der Basis von druckabhängig gesteuerten automatischen Schließarmaturen an den Ein- und Ausgängen des Kavernenkopfes für das Gas und die Sole. Mit derartigen Sicherheitssystemen wäre eine Beschädigung oder ein Abriß des Flutstranges auf einfache Weise sofort erkennbar und ein sicherheitstechnischer Überwachungseinsatz mit Arbeitskräften vor Ort könnte auf eine Tagesbefahrung reduziert werden.On the other hand is the immersion of the flood rope shoe into a liquid level (brine level) requirement for the use of self-sufficient, known per se Safety systems based on pressure controlled automatic closing fittings on the Entrances and exits of the cavern head for the gas and the brine. With such security systems would be damage or tearing of the flood line easy to recognize immediately and a safety-related one Monitoring mission with workers on site could be reduced to a day trip become.
Bei nicht auszuschließenden Gebirgsabschalungen ist aber eine Lösungsvariante, die eine bis in den Kavernensumpf eingebaute Flutrohrtour vorsieht, aus den vorgenannten Gründen nicht zu empfehlen.In the case of rock formwork that cannot be ruled out but a solution variant, one down to the cavern swamp built-in flood tube tour provides from the not recommended for the aforementioned reasons.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Fluten einer Kaverne zu entwickeln, die keiner Gefährdung durch Gebirgsabschalungen ausgesetzt sind, den Einsatz druckabhängig gesteuerter Sicherheitsabsperrarmaturen als Voraussetzung einer automatisierten Betriebsführung zum Fluten der Kaverne zulassen, eine ständig hydraulische Sicherung gegenüber dem in der Kaverne unter Druck anstehenden Gas gewährleisten und im Nennstrombereich den Abriß des Flutstromes vermeiden.The invention has for its object a method and a device for flooding a cavern develop that pose no risk from mountain formwork are exposed to pressure-dependent use Controlled safety shut-off valves as a requirement automated operational management for flooding the cavern allow a constantly hydraulic Securing against pressure in the cavern Ensure gas and in the nominal current range avoid tearing off the flood current.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren
nach den Merkmalen des Anspruches 1 und durch eine
Vorrichtung entsprechend den Merkmalen nach Anspruch
6 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausbildungen der
Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis
5 und 7 bis 11.According to the invention, the object is achieved by a method
according to the features of
Gemäß den Merkmalen nach Anspruch 1 bis 5 wird die
Kaverne geflutet und hierzu in der Kavernenbohrung
eine Flüssigkeitssäule vorzugsweise aus dem Flutmedium
eingerichtet, die während des gesamten Flutprozesses
aufrechterhalten wird. Mit der von der Flüssigkeitssäule
erzeugten Druckwirkung wird während der
gesamten Dauer des Flutprozesses eine hydraulische
Sicherung gegenüber dem Innendruck der Kaverne vorgenommen.
Bei Flutstillstand wird diese Säule zu einer
hydrostatischen, den Kaverneninnendruck selbsttätig
kompensierenden Flüssigkeitssäule, die die Kaverne
hydraulisch verschließt.According to the features of
Zur Durchführung des Verfahrens und zur Errichtung
der Flüssigkeitssäule wird eine Vorrichtung nach den
Ansprüchen 6 bis 11 eingesetzt, die gegen den Innendruck
der Kaverne in einem Bereich des Kavernendaches,
der nicht durch Gebirgsabschalungen gefährdet
ist, eingebaut wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
umfaßt einen Flutstrang aus einem Außen- und einem
Innenrohr, deren Rohrquerschnitte während des Einbaues
in die unter einem Innendruck stehende Kaverne
gegen Gasdurchschlag gesichert sind. In das Außenrohr,
das am Rohrschuh durch einen vorzugsweise
ziehbaren Stopfen verschlossen ist und Überströmöffnungen
zum äußeren Ringraum zwischen dem Außenrohr
und der Verrohrung der Kavernenbohrung aufweist, ist
oberhalb der Überströmöffnungen das Innenrohr so
eingehängt, daß ein innerer Ringraum entsteht, der
von dem Flutmedium in umgekehrter Fließrichtung
durchströmt werden kann.To carry out the procedure and to set it up
the liquid column becomes a device according to the
Die Flüssigkeitssäule, die in einer unteren Sektion des Flutstranges zwischen dem Rohrschuh des Außenrohres und dem Tubingstranghänger des Innenrohres entsteht, bildet einen hydraulischen Verschluß gegenüber dem in der Kaverne anstehenden Innendruck und verhindert so den Gaseintritt in den Flutstrang und über den Flutstrang in den Kavernenkopf.The liquid column in a lower section of the flood line between the tubular shoe of the outer tube and the tubing string hanger of the inner tube, forms a hydraulic lock opposite the internal pressure in the cavern and prevented so the gas entry into the flood line and over the flood line in the cavern head.
In einer oberen Sektion des Flutstranges, zwischen dem Tubingstranghänger und dem Kavernenkopf, ist ein Rohrsegment angeordnet, das zur Einstellung der Strömungswiderstände im gesamten Flutstrang dient. Durch Änderung der Rohrlänge und des Rohrquerschnittes des Rohrsegmentes können die Fließwiderstände im Flutstrang auf die aktuellen Bedingungen vor Ort abgestimmt und eine exakte Einstellung und Regelung der Flüssigkeitssäule im Flutstrang vorgenommen werden. Vorzugsweise ist das Rohrsegment ebenfalls im Tubingstranghänger des Innenrohres eingesetzt und mit Mitteln zum Anschluß weiterer Rohrsegmente ausgestattet.In an upper section of the flood line, between the tubing string hanger and the cavern head is a Pipe segment arranged to adjust the flow resistance serves in the entire flood line. By Change the pipe length and pipe cross section of the Pipe segment, the flow resistance in the flood line tailored to the current conditions on site and an exact setting and regulation of the Liquid column can be made in the flood line. Preferably, the pipe segment is also in the tubing string hanger of the inner tube and with Equipped with means for connecting further pipe segments.
Zur Einstellung höherer Fließwiderstände können auch Drosselelemente eingesetzt werden, die vorzugsweise im Bereich des austauschbaren Rohrsegmentes anzuordnen sind.You can also use it to set higher flow resistances Throttle elements are used, which are preferred to be arranged in the area of the interchangeable pipe segment are.
Bei einer Flutunterbrechnung oder einem Flutabriß stellt sich selbständig eine Flüssigkeitssäule ein, die von den Überströmöffnungen im Außenrohr und dem Spiegelstand des Flutmediums im Flutstrang unterhalb des Kavernenkopfes begrenzt ist. Diese Flüssigkeitssäule kompensiert selbständig den jeweiligen aktuellen Innendruck der Kaverne.In the event of a flood interruption or a tearing down a liquid column sets itself up, that of the overflow openings in the outer tube and the Level of the flood medium in the flood line below of the cavern head is limited. This liquid column automatically compensates for the current one Inside pressure of the cavern.
Gleichzeitig verhindern die Flüssigkeitssäule in den Rohren des Flutstranges zwischen den Überströmöffnungen im Außenrohr und dem Kopf des austauschbaren Rohrsegmentes das Durchschlagen des Flutmediums in die Kaverne bei einer Flutunterbrechung.At the same time prevent the liquid column in the Pipes of the flood line between the overflow openings in the outer tube and the head of the interchangeable tube segment the penetration of the flood medium into the cavern in the event of a flood interruption.
Das zum Fluten der Speicherkaverne einzubringende Flutmedium wird über das Innenrohr des Flutstranges zugeführt, fließt aus dem Fußbereich des Innenrohres in den inneren Ringraum zwischen dem Außen- und dem Innenrohr und steigt anschließend in diesem Ringraum bis in Höhe der Überströmöffnungen des Außenrohres und gelangt von dort über den äußeren Ringraum zwischen dem Außenrohr und der Verrohrung der Kavernenbohrung in die Kaverne. The one to be used to flood the storage cavern Flood medium is through the inner tube of the flood line supplied, flows from the foot area of the inner tube in the inner annulus between the outer and the Inner tube and then rises in this annulus up to the level of the overflow openings of the outer tube and from there it passes through the outer annulus between the outer tube and the piping of the cavern bore into the cavern.
Mit der vorliegenden Erfindung wird eine äußerst funktionssichere Lösung zum Fluten von Kavernen vorgeschlagen, die auch bei einem unerwarteten Flutstopp eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet. Mit der vorgeschlagenen Lösung ist das Anfahren des Flutprozesses ohne Einfluß des Kaverneninnendruckes jederzeit möglich. Das vom Flutmedium verdrängte Restgas wird vollständig ausgelagert.With the present invention, one becomes extreme reliable solution for flooding caverns proposed, even with an unexpected flood stop high operational reliability guaranteed. With the The proposed solution is to start the flood process at any time without the influence of the inside cavern pressure possible. The residual gas displaced by the flood medium is completely outsourced.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist in ihrer Ausführung keine mechanisch bewegten Ausrüstungsteile auf und ist dadurch vollkommen reparaturunanfällig.The device according to the invention has in its Execution no mechanically moving equipment parts and is therefore completely not susceptible to repairs.
Der Flutstrang, mit dem die Flüssigkeitssäule in Abhängigkeit von dem sich während des Flutprozesses ändernden Innendruckes der Kaverne selbsttätig eingerichtet wird, bietet eine absolute Sicherheit gegen Gasrückschlag in den Kavernenkopf und gegen Druckstoß in das gesamte Leitungssystem zum Fluten der Kaverne.The flood line with which the liquid column in Dependency on yourself during the flood process changing internal pressure of the cavern set up automatically offers absolute security against Gas kickback in the cavern head and against pressure surge into the entire pipe system for flooding the cavern.
Strangabschläge durch Gebirgsabschalungen können die gesamte Flutstranganordnungen nicht gefährden, da sich keine Rohrtouren im Kavernenhohlraum befinden.Strand strikes through rock formwork can do not endanger entire flood line arrangements since there are no pipe tours in the cavern cavity.
Außerdem gewährleistet die erfindungsgemäße Lösung eine kontinuierliche Ausspeicherung des in der Kaverne zur Herstellung und Aufrechterhaltung des geomechanisch bedingten Mindestinnendruckes vorhandenen Gasvolumens, wodurch ein weiterer Vorteil erzielbar ist.In addition, the solution according to the invention ensures a continuous storage of the in the cavern to manufacture and maintain the geomechanically conditional minimum internal pressure of existing gas volume, whereby a further advantage can be achieved.
Die Erfindung ermöglicht das Fluten der Kaverne mit einem flüssigen Medium, vorzugsweise mit einer vollgesättigten Sole. The invention enables the cavern to be flooded with a liquid medium, preferably with a fully saturated one Brine.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt den erfindungsgemäßen Flutstrang zum Fluten einer Speicherkaverne und zur Errichtung einer den Innendruck der Kaverne kompensierenden Flüssigkeitssäule in schematischer Darstellung.The invention is intended to be based on an exemplary embodiment are explained in more detail. The Associated Drawing shows the flood line according to the invention Flood a storage cavern and to build one the inside pressure of the cavern compensating liquid column in a schematic representation.
Zur Realisierung der Aufgabenstellung eines Rekonstruktionsprojektes
ist die Kaverne 19 mit der Kavernenbohrung
16 und dem Kavernensumpf 20, die beispielsweise
als Speicher für ein gasförmiges Medium diente,
vollständig zu fluten. Das gespeicherte gasförmige
Medium wurde auf bekannte Weise teilausgelagert. In
der Kaverne 19 ist ein geomechanisch notwendiger
Innendruck verblieben.To realize the task of a reconstruction project
is the
Um die Kaverne 19 fluten zu können, ist erfindungsgemäß
in die verrohrte Kavernenbohrung 16 ein Flutstrang
13 eingebaut, der aus einem Außenrohr 10, das
am Rohrschuh 5 mit einem geeigneten, ziehbaren Stopfen
4 hermetisch dicht verschlossen ist, und aus
einem Innenrohr 9 besteht, das mittels Tubingstranghänger
7 oberhalb von Überströmöffnungen 8 dicht im
Außenrohr 10 eingesetzt ist.In order to be able to flood the
In den Tubingstranghänger 7 ist ein weiteres, in
seiner Länge und seinem Rohrquerschnitt variierbares
Rohrsegment 15 austauschbar angeordnet, mit dem der
Fließwiderstand im Flutstrang 13 zur Einrichtung
einer Flüssigkeitssäule in Abhängigkeit von den
tatsächlichen Bedingungen vor Ort eingestellt und
reguliert werden kann.In the
Vor dem Einbau des Flutstranges 13 in die mit Gas gefüllte
und unter dem Innendruck der Kaverne 19 stehende
Kavernenbohrung 16 wird das Innenrohr 9 am Rohrschuh
6 mit einem ziehbaren Stopfen 14 temporär
verschlossen, um zu verhindern, daß während der
Installation gasförmiges Speichermedium am Kavernenkopf
17 austreten kann.Before installing the
Das Außenrohr 10 des Flutstranges 13 wird in bekannter
Weise durch die Stopfbuchse einer zeitweilig am
Kavernenkopf 17 montierten Hochdruckschleuse - nicht
dargestellt - in üblichen Rohrbaulängen bis in Teufe
der Überströmbohrungen 8 in die Kavernenbohrung 16
eingebaut. Danach wird das Innenrohr 9 mit dem Tubingstranghänger
7, der das Innenrohr 9 gegenüber dem
Außenrohr 10 abdichtet, in das Außenrohr 10 eingebracht.
Anschließend erfolgt der weitere Einbau des
Außenrohres 10 mit Hilfe der Hochdruckschleuse bis
zur vorgesehenen Teufe des Rohrschuhes 5 innerhalb
eines gegen Gebirgsabschalungen ungefährdeten Bereiches
des Kavernendaches 1.The
Nachdem das Außenrohr 10 gasdicht am Kavernenkopf 17
der Kavernenbohrung 16 abgehangen worden ist, wird
das in seinen Abmessungen variierbare Rohrsegment 15
in das Außenrohr 10 eingebaut und von oben dicht in
den Tubingstranghänger 7 gesteckt und abgestellt.
Vorzugsweise ist der Kopf 28 des Rohrsegmentes 15 mit
an sich bekannten Mitteln für den Anschluß weiterer
Rohrsegmente zur Einstellung und Regulierung der
Fließwiderstände für die Einrichtung der Flüssigkeitssäule
im Flutstrang 13 ausgestattet. Zu diesem Zweck
können auch Drosselelemente 30 vorgesehen werden, die
oberhalb des Tubingstranghänger 7 im Rohrsegment 15
anzuordnen sind.After the
Abschließend wird die Hochdruckschleuse demontiert
und der Kavernenkopf 17 gasdicht mit der Solepumpleitung
23 und der Gasförderleitung 24 verbunden. Danach
wird der temporäre Stopfen 14 mit bekannten Mitteln
aus dem Innenrohr 9 ausgebaut. Finally, the high-pressure lock is dismantled
and the
Das am Kavernenkopf 17 über die Solepumpleitung 23 in
den oberen Abschnitt 31 des Außenrohres 10 eingepumpte
Flutmedium 26 fließt durch den Befüllraum 32 des
Innenrohres 9 und gelangt über den Rohrschuh 6 in den
inneren Ringraum 12 zwischen dem Innenrohr 9 und dem
Außenrohr 10. Innerhalb des Ringraumes 12 steigt das
eingepumpte Flutmedium bis zu den Überströmöffnungen
8 des Außenrohres 10 und fließt von dort in den unter
dem Innendruck der Kaverne 19 stehenden gasgefüllten
äußeren Ringraum 11 zwischen der zementierten Verrohrung
3 der Kavernenbohrung 16 mit dem Rohrschuh 2
und dem Flutstrang 13 nach unten und anschließend in
die Kaverne 19.The on the
Im Gegenstrom 25 strömen die auszulagernden Restgasmengen
über den äußeren Ringraum 11 zum Kavernenkopf
17 und werden über die mit einem Absperrventil 18 ausgestattete
Gasförderleitung 24 einer Trocknungsanlage
und anschließend der bestimmungsgemäßen Verwendung
zugeführt.The quantities of residual gas to be removed flow in
Über die Einstellung der Fließwiderstände im Flutstrang
13 wird eine solche Drosselwirkung im Flutstrom
des Flutmediums hervorgerufen, daß sich im
Nennratenbereich eine geschlossene Flüssigkeitssäule
ausbildet, die einen gleichmäßigen pulsfreien Einspeisedruck
für das Flutmedium am Kavernenkopf 17 gewährleistet.About the setting of the flow resistance in the
Bei einer Unterbrechung des Flutprozesses fällt die
Flüssigkeitsäule, gedämpft durch die Drosselwirkungen
des Rohrsegmentes 15 auf eine wirksame Säulenhöhe in
einen Bereich 29 zwischen den Durchströmöffnungen 8
und dem Solespiegel 22 im Außenrohr 10, die in ihrer
statischen Druckhöhe den aktuellen Innendruck der
Kaverne kompensiert und gleichzeitig einen hydraulischen
Verschluß der Kaverne 19 bewirkt.If the flooding process is interrupted, the falls
Liquid column, dampened by the throttling effects
of the
Die sich im Ringraum 12 zwischen den Überströmbohrungen
8 und dem Rohrschuh 6 und im Innenrohr 9 ausbildende
Flüssigkeitssäule verhindert den Durchtritt des
Gases aus der Kaverne 19 bis in den Kavernenkopf 17.Which are in the
Nach den allgemein geltenden Sicherheitsnormen sind die Ausrüstungen für Kavernen am Kavernenkopf mit einem automatisch schließenden Sicherheitssystem auszustatten, das bei Erreichen eines die Sicherheit gewährleistenden Grenzwertes abschaltet.According to the generally applicable safety standards the equipment for caverns at the cavern head an automatically closing security system equip that upon reaching security guaranteeing limit switches off.
Mit der Erfindung werden die Voraussetzungen für den
Einsatz einfacher Sicherheitseinrichtungen, beispielsweise
einem Sicherheitsabsperrventil 21 geschaffen,
die ein wirtschaftliches Abschalten der beim Fluten
der Kaverne ablaufenden Prozesse über pmax- Grenzwerte
gestatten und in sichere, oberhalb der Kavernenfirste
befindliche Bereiche einer zu flutenden Kaverne
angeordnet werden können. With the invention, the prerequisites for the use of simple safety devices, for example a safety shut-off
- 11
- KavernendachCavern roof
- 22nd
- Rohrschuh (zementierte Produktionsrohrtour)Rohrschuh (cemented production pipe tour)
- 33rd
- zementierte Verrohrungcemented piping
- 44th
- StopfenPlug
- 55
- RohrschuhTubular shoe
- 66
- RohrschuhTubular shoe
- 77
- TubinqstranqhänqerTubinqstranq hangers
- 88th
- ÜberströmöffnungenOverflow openings
- 99
- InnenrohrInner tube
- 1010th
- AußenrohrOuter tube
- 1111
- äußerer Ringraumouter annulus
- 1212th
- innerer Ringrauminner annulus
- 1313
- FlutrohrstrangFlood pipe string
- 1414
- StopfenPlug
- 1515
- RohrsegmentPipe segment
- 1616
- KavernenbohrungCavern drilling
- 1717th
- KavernenkopfCavern head
- 1818th
- AbsperrventilShut-off valve
- 1919th
- Kavernecavern
- 2020th
- KavernensumpfCavern swamp
- 2121
- SicherheitsabsperrventilSafety shut-off valve
- 2222
- SolespiegelBrine level
- 2323
- SolepumpleitungBrine pump line
- 2424th
- GasförderleitungGas production line
- 2525th
- Gasgegenstrom Gas countercurrent
- 2626
- FlutmediumFlood medium
- 2727
- InnenrohrlängeInner tube length
- 2828
- Kopf (Rohrsegment)Head (pipe segment)
- 2929
- wirksame hydraulische Säuleeffective hydraulic column
- 3030th
- DrosselelementThrottle element
- 3131
- Abschnittsection
- 3232
- BefüllraumFilling space
Claims (11)
- Method for flooding storage caverns, especially gas storage caverns, which are under a minimum geomechanical internal pressure, as characterized by a liquid column of a flooding medium being installed in the cavern bore, the liquid column is maintained during the entire flooding process and the cavern is flooded above this liquid column, whereby the internal cavern pressure is self-regulated with the pressure of the liquid column and the cavern is automatically sealed when the flow of the liquid is cut off.
- Process in accordance with claim 1, characterized by, the liquid column being installed through adjustment of the flow resistance in a flood-pipe and the flood-pipe being installed in a section of the cavern unendangered by splitting rock.
- Process as in claims 1 and 2, characterized by the liquid column being a hydraulic column of a flood medium and preferably fully-saturated brine will be used as the flood medium.
- Process as in claims 1 to 3, characterized by the internal pressure of the cavern being compensated with the pressure of a hydrostatic liquid column.
- Process as in claims 1 to 3, characterized by pressure effect of the hydrodynamic liquid column being smaller than the internal pressure of the cavern.
- Device for performing the process in claim 1, characterized by the cavern bore (16) has a flood-pipe shaft (13) consisting of an external pipe (10) with overflow openings (8) that is connected at the foot of the pipe (5) and has an internal pipe (9), whereby the internal pipe (9) is sealed in the external pipe(10) with tubing shaft hangers (7) and is attached in such a way that between the internal pipe (9) and the external pipe (10) an inner space (12) is formed with an increasing flow direction for the flood medium (26) entering from the top and in the tubing shaft hangers (7) another segment of exchangeable pipe (15) can be placed.
- Device as in claims 6, characterized by the external pipe (10) being sealed by a temporary stopper (4) and the internal pipe (9) is sealed by a temporary stopper (14) during the insertion phase.
- Device as in claims 6 and 7, characterized by the foot (5) of the external pipe (10) is attached in the area of the ceiling of the cavern (1) so that the escape of the flooding medium (26) at the overflow openings (8) and the gas flow (25) do not affect one another.
- Device in accordance with claims 6 and 7, characterized by the foot (5) of the external pipe (10) being in the cavern bore (16).
- Device in accordance with claims 4 to 6, characterized by the length of the inner pipe (27)and the diameter of the inner pipe (9) being determined by internal pressure at the beginning of the flooding process in the cavern (19) and a connection (15) at the head (28) of the pipe segment for the attachment of other pipe segments.
- Device in accordance with claims 4 to 6, characterized by choke elements (30) in the pipe segment (15) above the tubing shaft hanger (7) for further adjusting and regulation of the flow resistance in the flood pipe (13).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19647706 | 1996-11-11 | ||
| DE1996147706 DE19647706C1 (en) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | Method and device for flooding storage caverns |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP0841266A2 EP0841266A2 (en) | 1998-05-13 |
| EP0841266A3 EP0841266A3 (en) | 1998-12-09 |
| EP0841266B1 true EP0841266B1 (en) | 2001-02-28 |
Family
ID=7812048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP19970250323 Expired - Lifetime EP0841266B1 (en) | 1996-11-11 | 1997-10-30 | Method and device for flooding of gas storage caverns |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0841266B1 (en) |
| DE (1) | DE19647706C1 (en) |
| DK (1) | DK0841266T3 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007046268B4 (en) * | 2007-09-20 | 2010-07-08 | Vng-Verbundnetz Gas Ag | Method and device for filling and emptying caverns |
| CN112824653A (en) * | 2019-11-21 | 2021-05-21 | 中国石油天然气股份有限公司 | Salt cavern gas storage cavity-making tool |
| CN114635671B (en) * | 2022-03-28 | 2023-05-02 | 中国石油大学(北京) | System and method for backfilling oil-based rock debris into salt cavern |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB738917A (en) * | 1952-08-23 | 1955-10-19 | Taxaco Dev Corp | Improvements in or relating to storage of fluids |
| US3491540A (en) * | 1968-05-21 | 1970-01-27 | Atomic Energy Commission | Method of storing liquids underground |
| FR2586234B1 (en) * | 1985-08-13 | 1987-11-20 | Geostock Sarl | SECURITY DEVICE FOR UNDERGROUND PRESSURE LIQUEFIED GAS STORAGE FILL TUBE |
-
1996
- 1996-11-11 DE DE1996147706 patent/DE19647706C1/en not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-10-30 DK DK97250323T patent/DK0841266T3/en active
- 1997-10-30 EP EP19970250323 patent/EP0841266B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19647706C1 (en) | 1998-04-30 |
| EP0841266A2 (en) | 1998-05-13 |
| DK0841266T3 (en) | 2001-06-18 |
| EP0841266A3 (en) | 1998-12-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2735602C2 (en) | Device and method for controlling the mass flow through a delivery line and for injecting a chemical medium into the delivery line | |
| DE60024650T2 (en) | UNDERWATER OIL DEVICE | |
| DE1483776A1 (en) | Line arrangement for a borehole system | |
| DE69826527T2 (en) | DEVICE FOR COMPLETING AN UNDERGROUND DRILLING AND METHOD FOR THE USE THEREOF | |
| EP0841266B1 (en) | Method and device for flooding of gas storage caverns | |
| DE2913896C3 (en) | Tubing assembly for measuring wellbore conditions while production is in progress | |
| DE2226860A1 (en) | FLOW RATE DEPENDENT SAFETY VALVE MECHANISM | |
| EP2450526B1 (en) | Catching device for a bore hole of a fluid source | |
| DE102007016682B3 (en) | Method for installing geothermal probe into borehole, involves carrying out construction of geothermal probe before high pressure application | |
| DE2221012C2 (en) | Method and device for controlling the production of fluids flowing into a borehole | |
| DE3809401C1 (en) | Method of fitting an underground safety valve in the delivery line of an underground gas reservoir | |
| DE3228106C2 (en) | Device for earth drilling using the air lifting method | |
| DE2224151C2 (en) | Equipment for controlling the production of media flowing into a borehole in the event of accidents or danger of outbreak | |
| WO2012140076A2 (en) | Method and device for encasing a borehole | |
| DE19645346C2 (en) | Process for renewing a protective tube for a product line laid in the ground | |
| DE3000776A1 (en) | DRILLING HOLE FOR SOLEING UNDERGROUND SALT WAREHOUSES AND METHOD FOR OPERATING SUCH A DRILLING HOLE | |
| DE102010031352A1 (en) | Sealing unit for sealing mineral oil-borehole in seabed in large water depth, has bubble cap arranged on seabed, and safety valve arranged at penetration point of pipe for closing pipe, where cap has inner area with inlet and outlet valves | |
| DE3008592A1 (en) | DEVICE AND METHOD FOR BLOCKING OUT AN UNDERGROUND ZONE CONTAINING A FLUID | |
| DE4439546C1 (en) | Method for permanent closure of earth drillings | |
| DE102013003639B3 (en) | Apparatus and method for discharging a material bulging from the seabed | |
| DE69936653T2 (en) | DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING A HEAT-INSULATING TUBE | |
| EP2821586B1 (en) | Completion of a storage bore well | |
| WO2021028383A1 (en) | Underground drilling rig and method for erecting same | |
| DE102021108677A1 (en) | Wellhead connection device and method for reducing axial stresses in a tubular string | |
| DE2343479C3 (en) | Shut-off device for deep boreholes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
| 17P | Request for examination filed |
Effective date: 19971030 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A2 Designated state(s): DK FR GB NL |
|
| AX | Request for extension of the european patent |
Free format text: AL;LT;LV;RO;SI |
|
| PUAL | Search report despatched |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A3 Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE |
|
| AX | Request for extension of the european patent |
Free format text: AL;LT;LV;RO;SI |
|
| AKX | Designation fees paid |
Free format text: DK FR GB NL |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: 8566 |
|
| GRAG | Despatch of communication of intention to grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA |
|
| 17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20000330 |
|
| GRAG | Despatch of communication of intention to grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA |
|
| GRAH | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA |
|
| RTI1 | Title (correction) |
Free format text: METHOD AND DEVICE FOR FLOODING OF GAS STORAGE CAVERNS |
|
| RAP3 | Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred) |
Owner name: VNG - VERBUNDNETZ GAS AKTIENGESELLSCHAFT Owner name: UNTERGRUNDSPEICHER- UND GEOTECHNOLOGIE-SYSTEME GMB |
|
| GRAH | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA |
|
| GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): DK FR GB NL |
|
| GBT | Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977) |
Effective date: 20010518 |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: DK Ref legal event code: T3 |
|
| ET | Fr: translation filed | ||
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: GB Ref legal event code: IF02 |
|
| PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
| 26N | No opposition filed | ||
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: NL Payment date: 20071030 Year of fee payment: 11 Ref country code: DK Payment date: 20071023 Year of fee payment: 11 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Payment date: 20071024 Year of fee payment: 11 Ref country code: FR Payment date: 20070830 Year of fee payment: 11 |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: DK Ref legal event code: EBP |
|
| GBPC | Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee |
Effective date: 20081030 |
|
| NLV4 | Nl: lapsed or anulled due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20090501 |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: ST Effective date: 20090630 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: NL Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20090501 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20081031 Ref country code: DK Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20081031 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20081030 |