Классификация и анализ возможных методов сооружения подземных газохранилищ

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

---

40 
2.5 Эксплуатация ПХГ 
Большая часть энергии, затрачиваемой при закачке газа в пласт, 
расходуется на то, чтобы вытеснять пластовую воду. Так же возникают 
потери, в связи с движением газа, в газоносной части пласта, однако они не 
велики, и в расчетах ими принято пренебрегать. 
Жизнь ПХГ разделена на два периода:
- Период создания. В этот период объем хранилища (мощность) 
значительно растет. 
- 
Период эксплуатации (циклические отбор-закачка). Объем 
хранилища в этот период остается неизменным. Количество закачиваемого и 
отобранного газа одинаково. 
Изначальный запас газа в пласте, когда тот еще не тронут, равен нулю. 
При старте первого цикла закачки этот показатель, соответственно, начинает 
расти. Однако проектную мощность газохранилище приобретает только после 
5 и более прошедших циклов. С каждым циклом объем газа в пласте 
увеличивается, так же, как и процент отбора, как следствие из этого, 
проницаемость и пористость породы так же растут.
Стабильный режим эксплуатации хранилище приобретает только через 
несколько лет после запуска. Коллектор, за эти годы эксплуатации, 
приобретает свою окончательную форму, и в дальнейшем перестает 
изменяться. 
Основными параметрами в период циклической эксплуатации ПХГ 
являются – давление, объем пор, которые заняты газом, количество газа. 
Причем, как говорилось ранее, в каждом цикле, в отдельные моменты 
времени, эти значения принимаю одинаковые с остальными циклами 
значения. 
Продолжительность цикла как правило составляет один год. Цикл 
состоит из четырех этапов: 
· Закачка газа в коллектор 

---

41 
· Период простоя – интервал времени между закачкой и отбором 
· Отбор газа на потребление 
· Период простоя – интервал времени между отбором и закачкой 
Первый этап подразумевает закачку ПГ в пористый пласт-коллектор. В 
первую очередь газ закачивается в те скважины, которые расположены ближе 
всего к макушке купола. Постепенно, в соответствии с тем как граница вода-
газ опускается в низ, к системе подключаются новые скважины. Это делается 
для того, чтобы предотвратить образование «мокрых пятен» в хранилище. 
Мокрые пятна – это островки породы, образовавшиеся за счет воды, которая 
не смогла уйти из заполняемой газом части коллектора. 
Второй этап после закачки – простой ПХГ. Во время простоя вода и газ 
стремятся к равновесию: Поскольку закачка газа прекратилась, его масса в 
хранилище стала неизменной. Тем не менее, газ по-прежнему имеет 
избыточное давление, что на некоторое время приводит к дальнейшему 
расширению хранилища. В процессе расширения газа, его давление 
снижается, стремится к пластовому. В свою очередь вода, которая не покинула 
газовую область во время его закачки, под действием газа опускается ниже. 
Если бы в условиях эксплуатации ПХГ этому этапу было отдано несколько 
лет, в конечном итоге хранилище расширилось бы до состояния, когда газ и 
вода находятся в равновесии. С учетом того, что в скором времени начнется 
отбор газа – равновесие на данном этапе не достижимо. 
Третий этап – этап отбора. Технолог-оператор, при отборе, должен 
открывать скважины в такой очередность, чтобы при выходе газа из 
хранилища, повышение уровня воды по всей площади ПХГ происходило 
равномерно. Делается это для того, чтобы в области газа не образовалось 
пузырей воды, и наоборот, чтобы пузыри газа не застревали в толще 
водонасыщенной части. Ликвидировать такие образования в случае их 
возникновения очень сложно. Соответственно, при откачке газа из ПХГ, 
давление и занимаемый им объем уменьшаются, уровень границы вода-газ 
поднимается выше. 

---

42 
Четвертый этап – простой между отбором и закачкой газа. На этом 
этапе вода вытесняется газ из своей полости, что приводит к уменьшению 
объема газовой части, и повышению ее давления. Та часть пузырей газа, 
которая при отборе оказалась «заперта» в толще воды постепенно 
продвигается в газоносную часть ПХГ, в силу чего граница вода-газ 
выравнивается. 
Периоды простоя необходимы при эксплуатации ПХГ. Они нужны для 
того, чтобы система пришла к более-менее стабильно равновесному 
состоянию – это позволяет избежать многих проблем при закачке и отборе 
газа. Однако при малых, но частых объемах закачки и отбора периоды простоя 
утрачивают свою необходимость (Например, при закачке/отборе раз в две 
недели этап простоя приобретает чисто символический характер). 
В процессе эксплуатации ПХГ и основных газовых скважин, в 
основном 
контролируются 
два 
главных 
параметра 
– 
давление 
непосредственно в хранилище, и объемы закачиваемого и отбираемого газа.
Получение этих данных производится на эксплуатационных и 
контрольных скважинах ПХГ. Например, появление газа в контрольной 
скважине при закачке, может сообщить до какого уровня заполнено 
хранилище. Появление воды в скважине при отборе, наоборот, означает что 
газа в ней уже не осталось.