RU2091285C1 - Method of construction and filling of underground storages of liquefied gas in permafrost rocks - Google Patents
Method of construction and filling of underground storages of liquefied gas in permafrost rocks Download PDFInfo
- Publication number
- RU2091285C1 RU2091285C1 RU96122974A RU96122974A RU2091285C1 RU 2091285 C1 RU2091285 C1 RU 2091285C1 RU 96122974 A RU96122974 A RU 96122974A RU 96122974 A RU96122974 A RU 96122974A RU 2091285 C1 RU2091285 C1 RU 2091285C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- well
- liquefied gas
- active layer
- solution
- low
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к способам строительства подземных емкостей в высокомерзлых породах для хранения жидких углеводородов при отрицательной температуре. The invention relates to methods for the construction of underground tanks in frozen rocks for storage of liquid hydrocarbons at a negative temperature.
Известно хранение газа с низкой критической температурой, при котором емкости для хранения газа размещают в подземных выработках и погружают в материал, имеющий немного более высокую критическую температуру. Этот материал охлаждают до температуры, которая ниже критической температуры газа и поддерживают ее в период эксплуатации [1]
Недостатками данного способа являются высокие затраты на создание и эксплуатацию хранилища, что связано с необходимостью сооружения гидроизоляции выработки и поддержанием заданной температуры.It is known to store gas with a low critical temperature, in which gas storage tanks are placed in underground workings and immersed in material having a slightly higher critical temperature. This material is cooled to a temperature below the critical temperature of the gas and maintained during operation [1]
The disadvantages of this method are the high costs of creating and operating the storage, which is associated with the need to construct waterproofing of the mine and maintaining the set temperature.
Известен способ сооружения хранилищ сжатого газа, заключающийся в том, что бурят скважины, устанавливают в них металлические емкости, выполненные из отрезков труб с днищем и запорно-расходными приспособлениями в верхнем торце, частично или полностью заполняют скважины бетонной смесью, нагнетают в металлические емкости сжатый газ от компрессора [2]
Недостатком известного способа является тор, что сооружен7ие хранилищ указанным способом в вечномерзлых грунтах не обеспечивает надежности конструкции и эксплуатации, не предусматривает подачи охлажденного газа.A known method of constructing compressed gas storages is that wells are drilled, metal containers are installed in them, made of pipe sections with a bottom and shut-off devices at the upper end, partially or completely fill the wells with concrete mixture, compressed gas is pumped into metal containers from the compressor [2]
A disadvantage of the known method is that the construction of storages in this way in permafrost soils does not ensure the reliability of the design and operation, does not provide for the supply of chilled gas.
Известен способ сооружения подземного хранилища жидких углеводородов при отрицательной температуре, принятый в качестве ближайшего аналога, включающий проходку скважин, формирование подземной выработки, создание ее оболочки и заполнение сжиженным газом, имеющим отрицательную температуру [3]
Недостатком способа является сложность и трудоемкость операций по формированию выработки на большой глубине, экономически целесообразных при сооружении хранилищ большого объема.A known method of constructing an underground storage of liquid hydrocarbons at a negative temperature, adopted as the closest analogue, including the drilling of wells, the formation of underground workings, the creation of its shell and filling with liquefied gas having a negative temperature [3]
The disadvantage of this method is the complexity and complexity of the operations for the formation of production at great depths, economically feasible in the construction of large storage facilities.
Задача способа упрощение и ускорение операций сооружения в вечномерзлых грунтах подземных хранилищ сжиженного газа. The objective of the method is to simplify and accelerate the operations of construction in permafrost soils of underground liquefied gas storages.
Сущность способа заключается в использовании свойств вечномерзлого грунта при ускоренном и надежном сооружении на небольшой глубине хранилищ малого объема для низкотемпературного хранения сжиженного газа. Это достигается тем, что проходят скважину, формируют выработку и сооружают ее изолирующую оболочку. При этом, согласно способу, выработку формируют проходкой скважины, оболочку создают установкой с зазором герметичной металлической емкости, заполняют зазор между стенкой скважины и стенкой металлической емкости замерзающим раствором, а пространство скважины между емкостью и границей деятельного слоя увлажненным песком. При этом, скважину проходят глубиной, превышающей общую высоту металлической емкости и деятельного слоя, а раствор и песок до закачки низкотемпературного сжиженного газа промораживают в течении 3 20 дней. Глубина скважины превышает суммарную высоту металлической емкости и деятельного слоя на 1 3 м. В качестве замерзающего раствора применяют известковый или грунтовый раствор. Закачку низкотемпературного сжиженного газа осуществляют в период отрицательных температур воздуха. The essence of the method is to use the properties of permafrost when accelerated and reliable construction at a shallow depth of small volume storage for low-temperature storage of liquefied gas. This is achieved by the fact that they pass the well, form a hole and build its insulating shell. At the same time, according to the method, the production is formed by the sinking of the well, the shell is created by installing a gap of a sealed metal tank, the gap between the wall of the well and the wall of the metal tank is filled with a freezing solution, and the space of the well between the tank and the boundary of the active layer with moistened sand. At the same time, the well passes through a depth exceeding the total height of the metal container and the active layer, and the solution and sand are frozen for 3 to 20 days before the injection of low-temperature liquefied gas. The depth of the well exceeds the total height of the metal tank and active layer by 1 3 m. As a freezing solution, lime or ground mortar is used. The injection of low-temperature liquefied gas is carried out during the period of negative air temperatures.
Способ поясняется чертежом, на котором приведена схема подземного хранилища, где 1 деятельный слой вечномерзлого грунта, 2 металлическая емкость, 3 скважина, 4 зазор между стенками скважины и металлической емкости, 5 труба для закачки и отбора газа, 6 труба с клапаном для сброса избыточного давления, Hс высота (мощность) деятельного слоя, HE высота металлической емкости.The method is illustrated in the drawing, which shows the layout of the underground storage, where 1 active layer of permafrost soil, 2 metal tank, 3 well, 4 clearance between the walls of the well and metal tank, 5 pipe for injection and gas extraction, 6 pipe with valve for relieving excess pressure , H with the height (power) of the active layer, H E the height of the metal container.
Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.
Определяют диаметр и глубину скважины 3, исходя из необходимого объема хранения. При определении глубины скважины учитывают, что мощность (высота) деятельного слоя 1 зависит от интенсивности и продолжительности прогревания поверхности и в одной и той же местности она неодинакова в различные годы. Кроме того, для обеспечения эффекта естественного термостатирования хранящегося сжиженного газа (что обеспечивает постоянное давление5 внутри металлической емкости) и для эффективного вмораживания металлической емкости 2 в вечномерзлом грунте (что обеспечивает ее удаление и удержание) она должна быть установлена в скважине 3 ниже уровня деятельного слоя 1, а пространство вокруг металлической емкости должно быть заполнено хорошо промерзающим материалом. Для этого проходят скважину 3 диаметром большим диаметра металлической емкости, например бурошнековой установкой, глубиной, превышающей суммарную высоту емкости 2 и деятельного слоя 1 на 1 3 м. В скважину 3 устанавливают с зазором 4 металлическую емкость 2. Емкость 2 может быть стандартной, заводского изготовления, или изготовлена из трубы, металл которой рассчитан на эксплуатацию при низких температурах. Металлическую емкость 3 снабжают выведенными на поверхность трубой 5 для заполнения и отбора газа с запорной арматурой и трубой 6 с клапаном для сброса избыточного давления. В зазор между стенками скважины и металлической емкости нагнетают раствор, например известковый, или на основе выбуренного шлака. Над емкостью 2 скважину 3 заполняют увлажненным песком. Благодаря тому, что металлическая емкость 3 установлена на достаточной глубине ниже границы деятельного слоя 1, происходит промерзание введенного раствора и увлажненного песка с созданием вокруг металлической емкости монолита, усиливающего и удерживающего ее на установленном уровне и, вместе с окружающим вечномерзлым грунтом, создающего без дополнительных затрат низкотемпературное естественное термостатирование хранящегося газа. The diameter and depth of the well 3 are determined based on the required storage volume. When determining the depth of the well, it is taken into account that the thickness (height) of the active layer 1 depends on the intensity and duration of heating of the surface and in the same area it is not the same in different years. In addition, to ensure the effect of natural thermostating of the stored liquefied gas (which ensures constant pressure5 inside the metal tank) and to effectively freeze the metal tank 2 in permafrost soil (which ensures its removal and retention), it should be installed in the well 3 below the level of the active layer 1 , and the space around the metal container should be filled with a freezing material. To do this, pass a well 3 with a diameter larger than the diameter of the metal container, for example, with a screw-screw installation, with a depth exceeding the total height of the container 2 and the active layer 1 by 1 3 m. A metal container 2 is installed in the well 3 with a gap 4. The container 2 can be standard, factory-made , or made of a pipe whose metal is designed for operation at low temperatures. The metal tank 3 is provided with a pipe 5 brought to the surface for filling and sampling gas with stop valves and a pipe 6 with a valve for relieving excess pressure. In the gap between the walls of the well and the metal tank, a solution is injected, for example, lime, or based on drilled slag. Above capacity 2, well 3 is filled with moistened sand. Due to the fact that the metal tank 3 is installed at a sufficient depth below the boundary of the active layer 1, the injected solution and moistened sand freeze with the creation of a monolith around the metal tank, reinforcing and holding it at a set level and, together with the surrounding permafrost, creating without additional costs low temperature natural temperature control of the stored gas.
На практике установлено, что полное вмораживание металлической емкости происходит в течение 3 20 дней и зависит от времени года, свойств используемого раствора и объемов размещенных в скважине раствора и песка. Наиболее эффективны период сооружения хранилищ м закачки сжиженного газа - период отрицательных температур окружающего воздуха. In practice, it has been established that a complete freezing of a metal container occurs within 3 to 20 days and depends on the time of year, the properties of the solution used and the volume of solution and sand placed in the well. The most effective period for the construction of storage facilities for the injection of liquefied gas is the period of negative ambient temperatures.
Применение предлагаемого способа позволит ускоренно и с малыми затратами сооружать подземные хранилища с использованием доступных средств и материалов, при этом, за счет низкотемпературного состояния хранящегося газа и сформированного монолита появляется возможность использования тонкостенных металлических емкостей, что снижает металлоемкость конструкции. The application of the proposed method will allow you to quickly and inexpensively build underground storage using available means and materials, while due to the low-temperature state of the stored gas and the formed monolith, it becomes possible to use thin-walled metal containers, which reduces the metal consumption of the structure.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96122974A RU2091285C1 (en) | 1996-12-09 | 1996-12-09 | Method of construction and filling of underground storages of liquefied gas in permafrost rocks |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96122974A RU2091285C1 (en) | 1996-12-09 | 1996-12-09 | Method of construction and filling of underground storages of liquefied gas in permafrost rocks |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2091285C1 true RU2091285C1 (en) | 1997-09-27 |
RU96122974A RU96122974A (en) | 1998-01-27 |
Family
ID=20187801
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96122974A RU2091285C1 (en) | 1996-12-09 | 1996-12-09 | Method of construction and filling of underground storages of liquefied gas in permafrost rocks |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2091285C1 (en) |
-
1996
- 1996-12-09 RU RU96122974A patent/RU2091285C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. US, патент, 3464219, кл. B 65 G 5/00, 1969. 2. US, патент, N 5207530, кл. B 65 G 5/00, 1993. 3. Авторское свидетельство СССР, N 1835379, кл. B 65 G 5/00, 1993. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3613792A (en) | Oil well and method for production of oil through permafrost zone | |
US3436919A (en) | Underground sealing | |
US3295328A (en) | Reservoir for storage of volatile liquids and method of forming the same | |
US3759329A (en) | Cryo-thermal process for fracturing rock formations | |
US3559737A (en) | Underground fluid storage in permeable formations | |
US3528252A (en) | Arrangement for solidifications of earth formations | |
US3372550A (en) | Method of and apparatus for freezing water-bearing materials | |
US3159006A (en) | Ground reservoir for the storage of liquefied gases | |
RU2602538C1 (en) | Method for reduction of action of forces of frost boil and increasing stability of pile foundations in permafrost zone | |
US3354654A (en) | Reservoir and method of forming the same | |
US3934420A (en) | Method of sealing the rock around a rock chamber intended for a medium, the temperature of which is below the natural temperature of the rock | |
US3344607A (en) | Insulated frozen earth storage pit and method of constructing same | |
US3564862A (en) | Method and apparatus for supporing a pipeline in permafrost environment | |
RU2091285C1 (en) | Method of construction and filling of underground storages of liquefied gas in permafrost rocks | |
RU2332574C1 (en) | Mine underground storage in permafrost rocks | |
CN108086958A (en) | Gas hydrates frost well cementation hydrogen-oxygen displacement harmonic extraction method | |
US4723876A (en) | Method and apparatus for piled foundation improvement with freezing using down-hole refrigeration units | |
Haß et al. | Application of ground freezing for underground construction in soft ground | |
KR100334395B1 (en) | Method for setting in operation an underground storage cavity for low temperature hydrocarbons and plant for storing low temperature hydrocarbons | |
US4112690A (en) | Method and construction of underground tank well | |
JP3648669B2 (en) | Bedrock storage facility and construction method thereof | |
US3058316A (en) | Methods of constructing fluid-tight tanks or like holders, and tanks obtained therefrom | |
RU2438953C1 (en) | Method of subsurface disposal of drill fluids in permafrost rocks | |
RU2013118340A (en) | METHOD AND DEVICE FOR STORAGE OF CRYOGENIC FLUID ADAPTED FOR SOILS, INCLUDING FOR PERMANENT FROZEN | |
JP3291509B2 (en) | Injection and storage of liquefied natural gas into deep underground rock cavities |