A földalatti gáztárolás a gáz szivattyúzásának, eltávolításának és tárolásának technológiai folyamata a tározókban és a kősóban és más kőzetekben keletkezett tározókban .
A földalatti gáztároló (UGS) geológiai szerkezetek tározóiban, bányaüzemekben, valamint kősólelőhelyekben létrehozott üzemi tartályokban lévő, besajtolásra, tárolásra és az azt követő gázkitermelésre szánt mérnöki és műszaki építmények komplexuma, amely magában foglalja a altalaj terület, bányateleppel határolt, különböző célú kútkészlet, gázgyűjtő és -kezelő rendszerek, kompresszorműhelyek.
Földalatti gáztárolók épülnek a főgázvezetékek nyomvonalához és a nagy gázfogyasztó központokhoz, hogy a csúcsgázfelhasználást gyorsan le lehessen fedezni. Létrehozásuk és felhasználásuk az egyenetlen (szezonális, heti, napi) gázfogyasztás kompenzálására, valamint gázvezeték-balesetek esetén történő gáztartalékra és stratégiai gáztartalékok kialakítására szolgál.
Jelenleg a porózus rétegekben (kimerült lerakódások és víztartó rétegekben) létrehozott UGS létesítményeket használják a legszélesebb körben. A porózus rétegek mellett alkalmasak kősók tárolóinak és lelőhelyeinek kialakítására (amelyek az ún. barlang eróziójával keletkeztek), valamint szén- és egyéb ásványi lelőhelyek bányászatában.
Összesen több mint 600 földalatti gáztároló található a világon, összesen mintegy 340 milliárd m³ aktív kapacitással.
A gáztartalék legnagyobb mennyiségét a kimerült gáz- és gázkondenzátummezők alapján kialakított UGS létesítményekben tárolják. A sóbarlangok kisebb méretű tárolók , de vannak elszigetelt esetek is, ahol a sziklabarlangokban található UGS-létesítmények.
A gáztároló egy geológiai szerkezet vagy mesterséges tározó, amelyet gáz tárolására használnak. A tároló működését két fő paraméter jellemzi - térfogati és teljesítmény. Az első a tárolókapacitást jellemzi - a gáz aktív és puffertérfogata; a második mutató a napi termelékenységet jellemzi a gázkivétel és besajtolás során, a tároló maximális termelékenység melletti üzemidejét.
A működési mód szerint az UGSF-ek alap és csúcsra vannak osztva .
Az alap UGS-létesítményt az alapfolyamat-üzemmódban történő ciklikus működésre tervezték, amelyet az UGS napi termelékenységének viszonylag kis eltérése (10-15%-os növekedés vagy csökkenés) jellemez a gázkivételek és -befecskendezések során az átlagos havi termelékenységtől. értékeket. A Peak UGS létesítmény a csúcstechnológiai üzemmódban való ciklikus üzemre szolgál, amelyre jellemző, hogy a gázkivételek és besajtolások során több napon keresztül jelentős, több mint 10-15%-os UGS-növekedés (csúcs) nő az átlagos havi termelékenységi értékekhez képest.
Az UGSF-eket céljuk szerint alap- , regionális- és helyi -re osztják fel .
A bázis FÜT létesítmény akár több tízmilliárd köbméter aktív gázmennyiséggel és több száz millió köbméter/nap kapacitással jellemezhető, regionális jelentőségű, a gázszállító rendszert és a gáztermelő vállalkozásokat érinti. A körzeti FÜT létesítmény akár több milliárd köbméter aktív gázmennyiséggel és több tízmillió köbméter/nap termelékenységgel jellemezhető, regionális jelentőségű, fogyasztói csoportokat és a gázszállító rendszer szakaszait érinti. gáztermelő vállalkozások, ha vannak). A helyi UGS létesítményt akár több száz millió köbméter aktív gázmennyiség és több millió köbméter/nap kapacitás jellemzi, helyi jelentőségű, egyéni fogyasztókra korlátozódó hatásterület. Típusonként megkülönböztetünk földi és földalatti gáztárolókat. A földi bázisú gáztárolók (földgáz gázhalmazállapotú tárolására) és izoterm tartályok (cseppfolyósított földgáz tárolására), föld alatti gáztárolók porózus szerkezetekben, sóbarlangokban és bányákban.
A világ első kísérleti gázbefecskendezését egy kimerült gázmezőbe 1915-ben Kanadában (Welland County mező), az első 62 millió m³ kapacitású ipari UGS-létesítményt 1916-ban hozták létre az USA-ban (Zohar gázmező, Buffalo area) .
Oroszországban 1958-ban hozták létre az első kimerült mezőben lévő UGS-létesítményt a Kuibisev (ma Szamara) régió mezőiről származó kis kimerült gázlelőhelyek alapján. A besajtolás sikeres befejezése és az azt követő gázkivonás hozzájárult a földalatti gáztárolás területén folyó munka intenzívebbé tételéhez országszerte. Ugyanebben az évben gázt pumpáltak az Elshanskoye (Saratov régió) és Amanakskoye (Kuibyshev régió) kimerült gázmezőkbe.
1979-ben megkezdődött a világ legnagyobb tárolójának létrehozása egy kimerült gázmezőben, a Severo-Stavropolskoye-ban (Sztavropoli Terület). Az UGS bányatelep területe több mint 680 km². A zöld lakosztály (1979) és a Khadum horizont (1984) azonos nevű, kimerült gázmezői alapján hozták létre abnormálisan alacsony tározónyomás mellett. Ezek a horizontok független termelő létesítmények, amelyek 1000 és 800 m mélységben helyezkednek el, és jellemzőikben és működési módjukban jelentősen eltérnek egymástól. A Severo-Stavropolskoye UGS létesítmény építése során a Khadum horizonton hosszú távú tartalék keletkezett, amely a kitárolási időszak letelte után akkor is kivehető a tárolóból, ha nem történt további gázbefecskendezés.
Az első UGS-létesítményt egy víztartó rétegben 1946-ban hozták létre az Egyesült Államokban – a Doe Run Upper-ben (Kentucky). A Szovjetunióban az első víztároló tárolót 1955-ben hozták létre Kaluga város közelében - a Kaluga UGSF-et (az aktív gáz tervezett térfogata 480 millió m³). A világ legnagyobb víztartó tárolóját, a Kasimovszkoje UGSF-et (Rjazan régió) 1977-ben hozták létre (az aktív gáz tervezett mennyisége 4,5 milliárd m³).
A sóbarlangokban található földalatti tárolók főként a csúcsterhelések fedezésére szolgálnak, mivel „rángatós” üzemmódban üzemeltethetők, a porózus szerkezetekben lévő UGS létesítményekből való kitárolási rátánál nagyságrenddel nagyobb kitárolási rátával és számmal. a ciklusok száma elérheti a 20-at is évente. Ezen okok miatt a fejlett országokban nagy figyelmet fordítanak a kősó föld alatti tárolóinak létrehozására. Ez összefügg a gázellátó rendszer működésének piaci viszonyaival is, mivel a kősóban lévő UGS-létesítmények kompenzálhatják a gázfogyasztás rövid távú ingadozásait, megakadályozhatják a gázvezeték-balesetek miatti gázellátási egyensúlyhiányok miatti szankciókat, valamint a vásárlások regionális szintű tervezése, figyelembe véve a gázár havi vagy napi ingadozását. Körülbelül 70 UGSF-et hoztak létre a világon kősó-lelőhelyekben, amelyek teljes aktív kapacitása körülbelül 30 milliárd m³. A legtöbb sóbarlangban található UGS létesítmény az Egyesült Államokban működik – 31 UGS-létesítmény, amelyek teljes aktív kapacitása mintegy 8 milliárd m³, a teljes kitárolási mennyiség pedig több mint 200 millió m³/nap. Németországban 19 UGS-létesítményt üzemeltetnek sóbarlangokban, összesen mintegy 7 milliárd m³ aktív gáztérfogattal, valamint a tervek szerint a meglévő UGS-létesítményeket bővítik és újakat építenek, összesen mintegy 8 milliárd m³ aktív kapacitással. Jelenleg 3 UGS-létesítmény épül a sóbarlangokban Oroszországban: Kalinyingrádszkoje (Kalinyingrádi Terület), Volgogradszkoje (Volgográdi Terület), Novomoskovszkoje (Tula régió), Héliumkoncentrátum-tárolót (Orenburg) üzemeltetnek. Jelenleg Örményországban üzemeltetnek UGS létesítményeket, amelyek összmennyisége 150 millió m³. Folyamatban vannak az UGS létesítmények további 380 millió m³-re történő bővítése érdekében.
Az UGS készenléti kapacitások iránti kereslet aktívan növekszik a világon, azonban nem mindenhol vannak optimális geológiai feltételek a kimerült lerakódásokon, vízadó rétegekben vagy kősóban alapuló UGS létesítmények létrehozásához. E tekintetben kőbarlangokban és szénbányákban UGS-létesítmények létrehozására szolgáló technológiákat fejlesztenek és hajtanak végre. Ilyen tárolókra ritkán van példa, de minden konkrét esetben ez az egyetlen műszakilag lehetséges és gazdaságilag indokolt tárgy a szükséges földgázmennyiség lekötésére. Norvégia, az Egyesült Államok, Svédország és a Cseh Köztársaság rendelkezik a legnagyobb tapasztalattal ilyen tárolók szervezésében, amelyek ezt a lehetőséget gazdaságosabb és megfizethetőbb alternatívának tekintik a sók és a cseppfolyósított gáz felszíni tárolására szolgáló UGS létesítmények megszervezése helyett.
Svédországban, Halmstadt régióban, a fő gázvezeték közelében helyezték üzembe a Skellen UGS létesítmény demonstrációs projektjét egy bélelt sziklabarlangban. Az egyik barlang gránitból épült 115 m mélységben (geometriai térfogata 40 ezer m³), amelynek falai acélhálóval vannak megerősítve.
A mai napig az elhagyott bányákba szervezett négy UGSF közül kettő működik: a Burggraf-Bernsdorf UGSF (káliumsóbánya, Kelet-Németország) és a Leideni UGSF (Leideni szénbánya, Colorado, USA). A Burggraf-Bernsdorf földalatti tároló körülbelül 40 éve működik, maximális üzemi nyomása meghaladja a 3,6 MPa-t (a legmagasabb a maga nemében lévő tárolók esetében). Ennek a nyomásnak a fenntartásában a fő tényező a tároló speciális betondugóval történő lezárása, a környező kőzetek tulajdonságai (káli és kősó), valamint a hidraulikus és mechanikus tömítőrendszerek.
Jelenleg Oroszországban egy fejlett földalatti gáztároló rendszert hoztak létre, amely a következő funkciókat látja el:
A földalatti gáztárolók (UGS) az oroszországi egységes gázellátó rendszer szerves részét képezik, és a gázfogyasztás fő területein találhatók.
Az Orosz Föderáció területén 27 földalatti gáztároló található, amelyek közül 8 víztartó rétegekben, 2 kősólerakókban [1] és 18 kimerült mezőkön épült.
Az Orosz Föderáció UGSS-én belül húsz földalatti gáztároló működik, amelyek közül 14-et kimerült mezőkön hoztak létre: Peschano-Umetskoye, Elshano-Kurdyumskoye (két tároló), Stepnovskoye (két tároló), Kiryushkinskoye, Amanakskoye, Dmitrievskoye, Mihajlovszkoje, Severo-Stavropolskoye (két tároló), Krasnodarskoye, Kushchevskoye, Kanchuro-Musinsky UGS komplexum (két tároló), Punginskoye, Szovkhoznoye, a Krasznodari terület - Krím gázvezeték üzembe helyezésével a krími UGSFovskoe is beletartozik a rendszerben .
7 víztartó rétegben jött létre: Kaluga, Shchelkovskoye, Kasimovskoye, Uvyazovskoye, Nevskoye, Gatchinskoye, Udmurtsky rezervátum komplexum (két tároló létesítmény).
Kalinyingrád és Volgográd földalatti gáztárolókat létesítenek kősólelőhelyekben [1]
Ezen kívül az építkezés folyamatban van: Víztartó rétegekben: Bednodemyanovskoye