О соблюдении условий охраны окружающей среды при строительстве подземных хранилищ газа

Р.О. Качаев, студент кафедры «СПС и ГП», НИТУ «МИСиС» г. Москва

Э.Ц. Айрапетян, выпускница кафедры «СиАК», НИТУ «МИСиС» г. Москва

А.Л. Иванников, к.т.н, доцент кафедры «ЭИИС», НИТУ «МИСиС» г. Москва

О соблюдении условий охраны окружающей среды при строительстве подземных хранилищ газа

При строительстве подземных резервуаров – хранилищ газа, недопустимы любые загрязнения окружающей среды (воздушного бассейна, почв, грунтов, поверхностных и подземных вод и т.п.). Надежность и безопасность функционирования транспортнораспределительной системы топливно-энергетического комплекса, химической и перерабатывающей отраслей промышленности в значительной степени обеспечиваются аккумулированием больших запасов природного газа и жидких углеводородов в подземных хранилищах (ПХГ) различного типа.

В настоящее время в мировой практике для хранения природного газа, нефти и продуктов их переработки, сжатых газов (гелий, водород, воздух и др.) эффективно используются подземные хранилища, сооружаемые в отложениях каменной соли.

Подземный резервуар в каменной соли представляет собой сложную инженерно-техническую систему, состоящую из взаимосвязанных отдельных элементов: подземная выработкаемкость, технологическая скважина, оборудование устья скважины (колонные головки и фонтанная арматура), подвесные рабочие колонны, внутрискважинное оборудование. Конструкция скважины обеспечивает долговременную прочность её стенок и надежную изоляцию водоносных и проницаемых горизонтов за счет перекрытия ствола скважины обсадными колоннами, герметизации резьбовых соединений труб в колоннах посредством уплотнительных составов– смазок, и цементирования затрубного пространства каждой колонны до устья скважины.№2 (132) 2017

Подземные резервуары, создаваемые в отложениях каменной соли, имеют, как правило, грушевидную, цилиндрическую или сферическую форму. Подземные резервуары грушевидной или сферической формы создаются в пластовых отложениях каменной соли, а протяженной цилиндрической формы – в соляных куполах.

Технология сооружения подземных резервуаров в каменной соли достаточно проста. Через скважину, пробуренную с поверхности, по подвесным колоннам труб в соляную толщу подается пресная вода, которая, постепенно насыщаясь, растворяет стенки необсаженной части скважины и тем самым создает будущий резервуар. Образующийся в результате растворения каменной соли рассол вытесняется на поверхность закачиваемой в скважину пресной водой.

Размыв подземного резервуара проводится в соответствии с положениями регламента и при строгом соблюдении организационно-технических и профилактических мероприятий практически исключает вероятность поступления загрязняющих веществ в окружающую среду.

Для ведения процесса растворения соли предусмотрены: подача воды, служащей растворителем, и природного газа – в качестве нерастворителя; последующий отвод образующегося рассола, не допускающий его попадания на земную поверхность и в водоносные горизонты. В регламентах процесса предусматриваются оптимальные объемы и темпы закачки и отбора строительных рабочих сред. Одновременно технологические решения имеют целью обеспечение устойчивости и герметичности подземных резервуаров и предупреждение осадок земной поверхности путем создания требуемой конфигурации выработок-емкостей и размеров пролетов.

К мероприятиям, снижающим негативное воздействие на окружающую природную среду, относятся: применение сварных соединений и изоляционных материалов на трубопроводах; систематическая проверка и приведение в исправное состояние насосного оборудования; проверка и приведение в исправное состояние всех трубопроводов; недопущение нарушения технологического режима; исключение сброса рассолов в поверхностные водные объекты и на рельеф; устройство гидроизоляции рассолоотстойника.

Перечень мест для отбора проб воздуха на объекте обязательно включает колодцы и люки оголовков. Контроль за состоянием подземных вод на промплощадке осуществляется по отдельной программе. Непланируемое воздействие на окружающую среду может происходить лишь в случае нарушения герметичности трубопроводов и скважины, обычно происходящие при разрушении цементного камня или обсадных труб. Контроль за состоянием окружающей природной обстановки предусматривает проведение следующих работ: режимные наблюдения в контрольных и наблюдательных скважинах; контроль за качеством воды в поверхностных водотоках, колодцах и скважинах на грунтовые воды и питьевые водоносные горизонты.

Следует отметить, что наибольшую угрозу (опасность) окружающей природной среде по возможным масштабам воздействия, представляет собственно природный газ, находящийся под высоким давлением и обладающий потенциальной взрыво- и пожароопасностью.

Ключевые слова: подземный резервуар, охрана окружающей среды, строительство подземных хранилищ газа, технология сооружения

Журнал "Горная Промышленность"№2 (132) 2017, стр.98