RU2263248C2 - Method of and device for storing natural gas - Google Patents
Method of and device for storing natural gas Download PDFInfo
- Publication number
- RU2263248C2 RU2263248C2 RU2003130625/06A RU2003130625A RU2263248C2 RU 2263248 C2 RU2263248 C2 RU 2263248C2 RU 2003130625/06 A RU2003130625/06 A RU 2003130625/06A RU 2003130625 A RU2003130625 A RU 2003130625A RU 2263248 C2 RU2263248 C2 RU 2263248C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- pressure
- storage
- stocking
- tank
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к газовой промышленности, в частности к технике хранения природного газа для удовлетворения пиковых потребностей в газе.The invention relates to the gas industry, in particular to a technique for storing natural gas to meet peak gas needs.
Пиковые потребности, например, в России составляют 60-70 млрд. м3 в год. Обеспечение таких потребностей резким увеличением добычи газа сопряжено с огромными трудностями, связанными с увеличением мощности газодобывающего и газопроводного оборудования.Peak needs, for example, in Russia are 60-70 billion m 3 per year. Meeting such needs with a sharp increase in gas production is associated with enormous difficulties associated with an increase in the capacity of gas production and gas pipeline equipment.
Вместе с тем, в летние месяцы, когда потребление газа уменьшается, можно было бы часть выработки закачивать в подземные хранилища газа (ПХГ). Так это и делается.At the same time, in the summer months, when gas consumption decreases, part of the production could be pumped into underground gas storages (UGS). And so it is done.
Сегодня в России из ПГХ используется около 30% всего добываемого газа. Все это говорит о крайней необходимости развивать технику хранения природного газа.Today in Russia about 30% of the total gas produced is used from gas storage facilities. All this speaks of the urgent need to develop natural gas storage technology.
Пиковые потребности в газовом топливе возникают по следующим основным причинам:Peak gas fuel needs arise for the following main reasons:
- сезонная неравномерность потребления газа;- seasonal unevenness in gas consumption;
- аномально холодные зимы;- abnormally cold winters;
- аварийные ситуации на газопроводах;- emergency situations on gas pipelines;
- обеспечение надежности экспортных поставок;- ensuring the reliability of export supplies;
- задержка ввода новых мощностей.- Delay in the commissioning of new capacities.
Известны три способа хранения газа:Three methods of gas storage are known:
1. Хранение в сжатом состоянии1. Compressed storage
а) в баллонах высокого давления (до 250 атм).a) in high-pressure cylinders (up to 250 atm).
Недостаток: для больших хранилищ нецелесообразно из-за сложности, громоздкости и взрывоопасности.Disadvantage: for large storages it is impractical due to complexity, bulkyness and explosiveness.
б) в ПХГ (водоносные структуры, в истощенных газовых и газоконденсатных месторождениях, в соляных кавернах, в пористых слоях песчаника).b) in underground gas storage facilities (aquifers, in depleted gas and gas condensate deposits, in salt caverns, in porous layers of sandstone).
Недостатки:Disadvantages:
- сложность оборудования устьевой обвязки;- the complexity of the wellhead equipment;
- диффузионные потери газа;- diffusion gas loss;
- нарушение водно-солевого обмена в подземных водах;- violation of water-salt metabolism in groundwater;
- необходимость бурения множества скважин для равномерной накачки газа.- the need to drill multiple wells for uniform pumping of gas.
2. Хранение в сжиженном состоянии в криогенных танках.2. Storage in a liquefied state in cryogenic tanks.
Недостатки:Disadvantages:
- необходимость поддержания температуры на уровне - 82°С и давления около 50 атм;- the need to maintain the temperature at the level of - 82 ° C and pressure of about 50 atm;
- дороговизна и сложность холодильных установок.- the high cost and complexity of refrigeration units.
3. Хранение в адсорбированном состоянии.3. Storage in an adsorbed state.
Этот вид хранения газа развивается в последние годы на основе использования твердых сорбентов: интерметаллидов, активных углей, окиси титана и др.This type of gas storage has been developing in recent years based on the use of solid sorbents: intermetallic compounds, activated carbons, titanium oxide, etc.
Недостаток: очень низкая динамическая емкость по отношению к метану (не более 2,5% массовых).Disadvantage: very low dynamic capacity relative to methane (not more than 2.5% mass).
Задача изобретения состоит в том, чтобы найти способ удержания сжатого до 400 атм природного газа в модульных тонкостенных емкостях объемом несколько десятков тысяч кубических метров.The objective of the invention is to find a way to hold compressed up to 400 atm of natural gas in modular thin-walled containers with a volume of several tens of thousands of cubic meters.
Задача решается путем создания глубинных подводных хранилищ природного газа, в которых перепад давления между газом и окружающей хранилище водой близок к нулю, а архимедова сила уравновешивается соответствующим балластом.The problem is solved by creating deep underwater storage of natural gas, in which the pressure drop between the gas and the surrounding water storage is close to zero, and the Archimedean force is balanced by the corresponding ballast.
В этом состоит технический результат изобретения. Прототип не найден, поэтому заявка оформляется как пионерское изобретение.This is the technical result of the invention. The prototype was not found, so the application is executed as a pioneering invention.
Сущность способа заключается в том, что берут тонкий (0,3-0,5 мм) листовой армированный полиэтилен высокого давления и изготавливают из него герметичный «чулок» диаметром 10-20 метров и длиной 400-600 метров, на одном из концов которого устанавливают армированный шланг высокого давления длиной несколько десятков километров, опускают этот «сплюснутый» чулок на дно моря или озера до 2-4 километров. Прокладывая шланг высокого давления по дну до береговой или плавучей станции компримирования или перекачки газа, накрывают «чулок» тросовой сеткой, а с боков отсыпают гранитные камни в количестве, необходимом для уравновешивания архимедовой силы, выталкивающей «чулок» на поверхность акватории; закачивают газ под давлением 200-400 атм в «чулок», превращая его в цилиндрическую емкость-хранилище объемом 30-60 тысяч кубических метров, при этом обрамляют емкость тросовой сеткой, удерживающей емкость от всплытия; потребляют газ из такого хранилища путем его естественного выдавливания на поверхность донным давлением воды.The essence of the method lies in the fact that they take a thin (0.3-0.5 mm) sheet reinforced high-pressure polyethylene and make a sealed “stocking” of it with a diameter of 10-20 meters and a length of 400-600 meters, at one end of which is installed a reinforced high-pressure hose several tens of kilometers long, lower this “flattened” stocking to the bottom of the sea or lake to 2-4 kilometers. Laying a high-pressure hose along the bottom to a coastal or floating gas compression or pumping station, cover the “stocking” with a wire rope, and granite stones are poured from the sides in the amount necessary to balance the Archimedean force pushing the “stocking” onto the surface of the water area; they pump gas at a pressure of 200-400 atm into a “stocking”, turning it into a cylindrical storage tank with a volume of 30-60 thousand cubic meters, while frame the tank with a wire rope that keeps the tank from floating; they consume gas from such a storage facility by naturally squeezing it onto the surface with bottom water pressure.
Схема устройства для осуществления предлагаемого способа хранения природного газа приведена на чертеже.A diagram of a device for implementing the proposed method for storing natural gas is shown in the drawing.
Устройство хранилища газа состоит из следующих элементов: 1 - станция компримирования и перекачки, 2 - трубопровод высокого давления, 3 - эластичная тонкостенная емкость, 4 - тросовая сетка, 5 - гранитный балласт, при этом станция компримирования и перекачки установлена на берегу или на плаву моря или озера 6 и связана трубопроводом высокого давления, уложенным по дну с расположенной на глубине 2-4 тысячи метров эластичной емкостью-хранилищем, обрамленной тросовой сеткой, имеющей возможность препятствовать всплытию емкости-хранилища под действием архимедовой силы.The gas storage device consists of the following elements: 1 - compression and pumping station, 2 - high pressure pipeline, 3 - thin-walled elastic tank, 4 - wire rope mesh, 5 - granite ballast, while the compression and pumping station is installed on the beach or afloat or lake 6 and is connected by a high-pressure pipeline laid along the bottom with an elastic storage tank located at a depth of 2-4 thousand meters, framed by a cable network, which can prevent the storage tank from floating under the by archimedean force.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
С помощью станции 1 закачивают природный газ в эластичную емкость-хранилище 3 до давления 200-400 атм, при этом сплюснутая вначале емкость принимает форму цилиндра объемом несколько десятков тысяч кубических метров и сверху опирается на тросовую сетку 4, удерживающую емкость 3 от всплытия. При потреблении газа из хранилища он под естественным донным давлением 200-400 атм подается по трубопроводу 2 на станцию 1 и далее по газопроводу потребителю.With the help of station 1, natural gas is pumped into an elastic storage tank 3 to a pressure of 200-400 atm, while the flattened tank at first takes the form of a cylinder with a volume of several tens of thousands of cubic meters and rests on top of a cable net 4 that holds the tank 3 from floating. When gas is consumed from the storage facility, it is supplied with natural gas pressure of 200-400 atm via pipeline 2 to station 1 and then through the gas pipeline to the consumer.
Пример (расчетный)Example (calculated)
Берут изготовленную эластичную емкость диаметром 10 метров и длиной 400 метров, помещают ее на дно глубокой (4 км) акватории и наполняют ее природным газом до давления 400 атм, при этом давление внутри емкости равно ее давлению снаружи. При распрямлении емкость принимает форму цилиндра объемом 32000 м3 и опирается на тросовую стенку 4.They take a manufactured elastic tank with a diameter of 10 meters and a length of 400 meters, place it on the bottom of a deep (4 km) water area and fill it with natural gas to a pressure of 400 atm, while the pressure inside the tank is equal to its pressure from the outside. When straightening, the capacity takes the form of a cylinder with a volume of 32,000 m 3 and rests on a cable wall 4.
Удельная масса метана при давлении 400 атм составляет 304 кг/м3, а емкость будет содержать 32000·304=9728000 кг ~9730 тонн метана. Удельная масса метана при нормальном давлении равна 0,717 кг/м3, таким образом, хранимый запас газа будет составлять 9728000:0,717=13567642 м3 или около 14 млн. м3.The specific gravity of methane at a pressure of 400 atm is 304 kg / m 3 , and the capacity will contain 32,000 · 304 = 9,728,000 kg ~ 9,730 tons of methane. The specific gravity of methane at normal pressure is 0.717 kg / m 3 , so the stored gas supply will be 9,728,000: 0.717 = 13567642 m 3 or about 14 million m 3 .
Тросовая сетка удерживает емкость-хранилище от всплытия под действием архимедовой силы, равной 32 тысячам тонн. Такую силу выдерживает тросовая сетка, состоящая из 3200 поперечных по отношению к емкости-хранилищу стальных тросов диаметром 10 мм каждый, расстояние между которыми составляет 0,25 м. Продольные составляющие тросовой сетки изготавливаются из синтетической ленты. Общая масса гранитных камней должна составлять 40000 тонн.The cable net keeps the storage tank from floating under the influence of the Archimedean force equal to 32 thousand tons. This force is maintained by a wire mesh, consisting of 3200 steel cables transverse with respect to the storage tank, each with a diameter of 10 mm, the distance between which is 0.25 m. The longitudinal components of the wire mesh are made of synthetic tape. The total mass of granite stones should be 40,000 tons.
Хранилище не требует обслуживания на глубине и обеспечивает расходование газа без использования компрессорных станций, так как давление подачи газа постоянно и составляет 400 атм, что позволяет использовать шланги малого диаметра.The storage does not require maintenance at a depth and ensures gas consumption without the use of compressor stations, since the gas supply pressure is constant at 400 atm, which allows the use of small-diameter hoses.
Представляет интерес использовать такие хранилища на подводных месторождениях природного газа.It is of interest to use such storages in subsea natural gas fields.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003130625/06A RU2263248C2 (en) | 2003-10-17 | 2003-10-17 | Method of and device for storing natural gas |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003130625/06A RU2263248C2 (en) | 2003-10-17 | 2003-10-17 | Method of and device for storing natural gas |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003130625A RU2003130625A (en) | 2005-04-10 |
RU2263248C2 true RU2263248C2 (en) | 2005-10-27 |
Family
ID=35611420
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003130625/06A RU2263248C2 (en) | 2003-10-17 | 2003-10-17 | Method of and device for storing natural gas |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2263248C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2565115C2 (en) * | 2010-09-22 | 2015-10-20 | Тоталь Са | Method and device for storage of cryogenic fluid medium adapted for grounds including for permafrost |
-
2003
- 2003-10-17 RU RU2003130625/06A patent/RU2263248C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2565115C2 (en) * | 2010-09-22 | 2015-10-20 | Тоталь Са | Method and device for storage of cryogenic fluid medium adapted for grounds including for permafrost |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003130625A (en) | 2005-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6907933B2 (en) | Sub-sea blow case compressor | |
US7654279B2 (en) | Deep water gas storage system | |
CA2734808C (en) | Method and system for jointly producing and processing hydrocarbons from natural gas hydrate and conventional hydrocarbon reservoirs | |
RU2478074C2 (en) | Method to inject carbon dioxide | |
US20120260839A1 (en) | Systems and methods for subsea gas storage installation and removal | |
US20110041490A1 (en) | Hydraulic energy accumulator | |
CN108698951B (en) | Method and system for extracting retentate gas from a subsea environment, converting it to clathrates, and safely transporting it for consumption | |
WO2013025108A1 (en) | Shipping method for co2 storage and import of cng | |
MX2008011856A (en) | Method and apparatus for recovering and transporting methane gas. | |
RU2314454C2 (en) | Plant for storing natural gas in pipes | |
CN108516280B (en) | Method for preventing stored gas from wetting and preventing pipe column from corroding by injecting oil pad into salt cavity | |
GB2470122A (en) | Subsea storage for high-pressure liquid carbon dioxide | |
RU2263248C2 (en) | Method of and device for storing natural gas | |
US20080041068A1 (en) | Liquefied natural gas re-gasification and storage unit | |
CA2797955A1 (en) | Method and apparatus for recovering, transporting and using methane gas | |
CN200996544Y (en) | High-pressure underground air-storage well with large-aperture and capacity | |
Elmer et al. | New single-well standalone gas lift process facilitates Barnett shale fracture-treatment flowback | |
RU2810902C1 (en) | Floating storage for compressed natural gas | |
RU2725572C1 (en) | Method and ship system for compressed natural gas transportation | |
RU2723207C1 (en) | Method of storing gaseous helium | |
CN217130955U (en) | Device for storing carbon dioxide in large quantity | |
DE202013001987U1 (en) | Gas storage system | |
RU2458283C1 (en) | Method of gas supply to residential areas | |
Alani et al. | ANALYSIS OF GEOLOGICAL AND TECHNICAL CONDITIONS FOR CREATION OF UNDERGROUND GAS STORAGE IN A DEPLETED GAS RESERVOIR OF YUZHNO-LUGOVSKOYE FIELD IN RUSSIA. | |
WO2023194765A1 (en) | A system for co2 storage |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051018 |