Практична робота № 4

Тема практичної роботи: Розрахунок параметрів підземного сховища газу.

Мета практичної роботи: навчитись розраховувати параметри підземного сховища газу, користування нормативними даними.

Матеріально-технічне забезпечення: інструкційні картки, довідникова література, калькулятори.

Література:

1) Руднік А.А. Довідник працівника газотранспортного підприємства. – К.: Росток, 2001. – 1090с. 425-434с.

Студент повинен знати:

- призначення підземних сховищ газу;

- вимоги до підземних сховищ газу;

- склад підземних сховищ газу;

- порядок визначення вмісту підземного сховища газу;

Студент повинен вміти:

- користуватися довідниковою літературою;

- проводити розрахунок максимального об’єму газу, який можна закачати в сховище;

- розраховувати загальний об’єм газу в сховищі;

- розраховувати поровий простір сховища при відборі газу;

- розраховувати забійний тиск;

- розраховувати тиск на гирлі нагнітальної свердловини в кінці періоду закачування;

- розраховувати необхідну кількість компресорів, для закачування газу в пласт.

Послідовність виконання практичної роботи

1.Перевірка викладачем готовності до виконання практичної роботи.

2.Ознайомлення студента з завданням на практичну роботу.

3.Виконання практичної роботи в присутності викладача.

4.Оформлення звіту з практичної роботи.

5.Захист практичної роботи.

Вихідні дані для виконання практичної роботи

Початковий тиск у сховищі Рп, МПа	2,5	2,4	2,3	2,2	2,1	2,0	1,9	1,8	1,7	1,6	1,5	1,4	1,3	1,2	2,6
Обєм парового простору Ω, 10^6м^3
Потужність пласта, м
Кількість нагнітальних свердловин, шт.
Обєм закачування газу Q, тис.м^3/добу
Максимально допустимий тиск у сховищі Р мах, МПа	9,0	8,5	8,0	7,5	7,0	6,5	6,0	5,5	5,0	9,0	8,5	8,0	7,5	7,0	6,5
Глибина свердловини, м
Внутрішній діаметр експлуатаційної колони, см	13,2	13,0	12,8	12,5	12,3	12,0	15,0	14,8	14,5	14,2	14,0	14,6	14,4	12,6	13,6
Коефіцієнт гідравлічного опору λ	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02
Відносна густина газу по повітрю ∆	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6
Температура газу в приймальному колекторі Т ^0К
Коефіцієнт стислості газу Z
Температура газу в забої Тз^0К
Продуктивність компресора qк, тис.м^3/добу

Теоретична довідка

У теперішній час великого значення набуло регулю­вання нерівномірності споживання газу, яку класифіку­ють так:

- внутрішньодобова - за часом доби;

- внутрішньотижнева - у межах тижня;

- внутрішньомісячна - у межах місяця;

- сезонна - протягом року.

Внутрішньодобові нерівномірності споживання газу в основному пов'язані з його витратою на побутові по­треби, а також зі зменшенням витрати газу промислови­ми підприємствами, які не працюють у нічний час.

Внутрішньотижневі коливання споживання газу зви­чайно зумовлюються тими обставинами, що й добові, але також певний вплив має витрата газу у вихідні й святкові дні.

Внутрішньомісячні нерівномірності споживання газу залежать від пори року, а також від причин, які викли­кають внутрішньотижневу нерівномірність споживання газу.

Сезонні нерівномірності споживання газу пов'язані з періодами року; в осінньо-зимовий період споживання збільшується, у літній період - зменшується.

Сезонна нерівномірність споживання газу є найбіль­шою.

У зимовий період різко збільшується об'єм спожи­вання газу на комунально-побутові й опалювальні по­треби, можливе збільшення витрати газу промисловими підприємствами залежно від їх технологічного процесу та інших причин.

Для покриття і вирівнювання нерівномірностей спо­живання газу необхідно в години пік мати оперативний резерв газу, тобто слід створити різного типу сховища для газу.

Для зберігання великих обсягів газу найдоцільнішим є застосування підземних сховищ.

Підземні сховища газу (ПСГ) є технологічною скла­довою частиною магістральних газопроводів і призначе­ні для регулювання нерівномірності газоспоживання, утворення довгострокового й оперативного резерву газу.

За типом пористого середовища розрізняються схо­вища:

- у водоносних пластах;

- у вичерпаних газових, газоконденсатних та нафто­вих покладах.

За складністю геологічної будови об'єктів сховища діляться на:

- простої геологічної будови, яка характеризується витриманістю літологічного складу порід, їх колекторськими властивостями;

- складної геологічної будови, яка характеризується тектонічними порушеннями, різницею літологічного складу порід, наявністю зон із незадовільною проникні­стю.

За умовами залягання сховища поділяються на плас­тові, масивні, літологічне або тектонічно екрановані.

Для створення ПСГ можуть бути використані вичер­пані поклади газових, газоконденсатних і нафтових ро­довищ, водоносні пласти, а також розмиті соляні купо­ли.

Мережа підземних сховищ газу України

Підземне зберігання газу (ПЗГ) в Україні має два призначення: для внутрішнього та зовнішнього спожи­вання.

Мережа ПСГ України має підземні газосховища на базі водоносних структур і на базі вироблених газових і газоконденсатних родовищ.

В Україні визначилися чотири комплекси ПСГ:

Західноукраїнський - у Передкарпатті;

Київський - у районі Київської системи газопрово­дів;

Донецький - у Донбасі;

Південноукраїнський - у районі південних областей Криму і частково Середнього Подніпров'я.

Кожний комплекс ПСГ забезпечується системою га­зопроводів:

- Західноукраїнський - "Союз", "Уренгой - Помари - Ужгород", "Івацевичі - Долина", "Київ - Захід Украї­ни", "Долина - Ужгород", "Єлець - Кременчук - Ананьїв - Богородчани";

- Київський - Київ - Брянськ - Москва", "Тула -Шостка - Київ", "Шебелипка - Полтава - Київ", "Єфремівка - Диканька - Київ", "Союз", "Курськ - Диканька, "Острогозьк — Шебелинка", "Новопсков — Шебелинка";

- Донецький - Донецький (кільцевий) газопровід, "Північний Кавказ - Центр Росії" (у межах України) і далі "Луганськ - Лисичанськ - Рубіжне";

- Південноукраїнський - "Шебелинка - Дніпропет­ровськ - Кривий Ріг - Ізмаїл", "Марявка - Херсон -Крим". Він призначений для газопостачання Дніпропет­ровської, Запорізької, Кіровоградської, Одеської, Мико­лаївської, Херсонської областей і Республіки Крим.

Характеристика мережі ПСГ країн Західної Європи, США, Канади і Росії подана у табл. 1.

Таблиця1 Підземні сховища газу країн Західної Європи, США, Канади і Росії
Країна	Кількість сховищ	Загальна місткість, млн м^3	Місткість буферного газу, млн м^3	Місткість активного газу, млн м^3
Австрія			-	-
Бельгія			-	-
Данія			-	-
Франція			-	-
Німеччина			-	-
Італія			—	—
Нідерланди			-	-
Іспанія			-	-
Великобританія			-	-
Росія		-		-
США		-	—
Канада		-	-

ПСГ повинні відповідати одній із трьох умов:

- забезпечення безперервного газопостачання спо­живачів;

- створення аварійних запасів газу;

- можливість збільшення відбору газу в найхолодніші дні.

Останнім двом умовам відповідає більшість водоно­сних пластів, тому що вони на відміну від вичерпаних газових і нафтових родовищ широко розповсюджені.

Для створення ПСГ у водоносному пласті необхідні такі геологічні умови:

- наявність замкненої антиклінальної структури;

- достатня пористість і проникність пласта;

- наявність герметичної покришки над пластом.

Для вирівнювання сезонної нерівномірності спожи­вання газу використовують:

- підземне зберігання літніх надлишків газу;

- додаткову подачу газу за договорами з інших родовищ;

- обмеження споживачів;

- поєднання вказаних способів.

Для вирівнювання тижневої і добової нерівномірнос­тей використовують:

- підземне зберігання літніх надлишків газу;

- додаткову подачу газу за договорами;

- обмеження споживачів;

- підземне зберігання газу в газгольдерах;

- використання кінцевої дільниці магістральних га­зопроводів для акумулювання газу;

- поєднання вказаних способів.

Методичні вказівки до виконання практичної роботи

Максимальний об'єм газу, який можна закачати в сховище (активний), визначається по формулі:

, м³ (1.1)

де Ω - об'єм перового простору, м³;

р_п і р_к - початковий і кінцевий тиск у сховищі при закачуванні, МПа;

Z_п і z_k - коефіцієнти стисливості газу при Р_п і Р_к

Буферний об'єм газу в сховищі визначається по формулі:

, м³ (1.2.)

Загальний об'єм газу в сховищі визначається по формулі:

, м³ (1.3.)

Співвідношення об'ємів активного і буферного газу знаходиться із співвідношення:

(1.4.)

Об'єм парового простору сховища при відборі газу визначається по формулі:

(1.5.)

Забійний тиск газу можна визначити по формулі Г.А. Адамова [1]:

, МПа (1.6.)

де Р _г - тиск газу на гирлі свердловин, МПа;

λ - коефіцієнт гідравлічного опору фонтанних труб;

d - внутрішній діаметр труб, см;

Q - об'єм закачаного газу, тис. м³/добу. одну све­рдловину;

Т - середня температура газу, °К;

Т=, °К (1.7.)

Т_з - температура газу в забої, °К;

Т_г - температура газу на буфері свердловини, °К;

е - основа натурального логарифма

Показник ступеня S визначається по формулі:

(1.8.)

де Δ - відносна густина газу по повітрю;

L - глибина свердловини, м.

Тиск на гирлі нагнітальної свердловини в кінці пері­оду закачування по [1]:

, МПа (1.9.)

де Р_з - максимально допустимий тиск у сховищі. МПа.

Показник ступеня 2S визначається по формулі:

(1.10.)

Необхідна кількість компресорів для закачування га­зу в пласт у кінці періоду закачування:

, шт (1.11.)

де q_к - продуктивність одного компресора, м³ /добу.

Захист практичної роботи проводиться викладачем по практичним і теоретичним питанням даної теми після повного виконання практичної роботи студентом.

Питання для самоконтролю

1. Призначення підземних сховищ газу.

2. Вимоги до підземних сховищ газу.

3. Склад підземних сховищ газу.

4. Порядок визначення вмісту підземного сховища газу.

Дата добавления: 2015-07-15