Underjordisk gaslagring er en teknologisk proces til at pumpe, trække og lagre gas i reservoirer og reservoirarbejde skabt i stensalt og andre sten.
Et underjordisk gaslager (UGS) er et kompleks af tekniske og tekniske strukturer i reservoirer af geologiske strukturer, minedrift, såvel som i arbejdstanke skabt i stensaltforekomster, beregnet til injektion, lagring og efterfølgende gasudvinding, som omfatter en undergrundsområde, begrænset af en minedrift, brøndbeholdning til forskellige formål, gasopsamlings- og behandlingssystemer, kompressorværksteder.
Underjordiske gaslagre er ved at blive bygget nær ruten for hovedgasrørledninger og store gasforbrugende centre for hurtigt at kunne dække spidsbelastningsforbruget. De skabes og bruges til at kompensere for ujævnt (sæsonbestemt, ugentligt, dagligt) gasforbrug, samt til at reservere gas i tilfælde af ulykker på gasrørledninger og til at skabe strategiske gasreserver.
På nuværende tidspunkt er UGS-faciliteter skabt i porøse lag (udtømte aflejringer og grundvandsmagasiner) mest udbredt. Ud over porøse lag er de velegnede til at skabe lagre og aflejringer af stensalte (skabt ved erosion af den såkaldte hule), såvel som i minedrift af aflejringer af kul og andre mineraler.
I alt er der mere end 600 underjordiske gaslagre i verden med en samlet aktiv kapacitet på omkring 340 milliarder m³.
Den største mængde af gasreserven er oplagret i UGS-anlæg, der er skabt på basis af udtømte gas- og gaskondensatfelter. Salthuler er mindre rummelige opbevaringssteder , der er også isolerede tilfælde af UGS-faciliteter i huler med hårde klipper.
Et gaslager er en geologisk struktur eller et kunstigt reservoir, der bruges til at opbevare gas. Driften af lageret er kendetegnet ved to hovedparametre - volumetrisk og effekt. Den første karakteriserer lagerkapaciteten - aktive og buffervolumener af gas; den anden indikator karakteriserer den daglige produktivitet under gasudvinding og -injektion, varigheden af lagerfacilitetens drift ved maksimal produktivitet.
I henhold til driftstilstanden er UGSF'er opdelt i grundlæggende og peak .
Basis-UGS-faciliteten er designet til cyklisk drift i basisprocestilstanden, som er karakteriseret ved relativt små afvigelser (stigning eller fald i området fra 10 til 15%) af UGS's daglige produktivitet under gasudtagninger og injektioner fra den gennemsnitlige månedlige produktivitet værdier. Peak UGS faciliteten er beregnet til cyklisk drift i peak teknologisk tilstand, som er karakteriseret ved betydelige stigninger (peaks) på mere end 10-15% af UGS daglige produktivitet i flere dage under gasudtagninger og injektioner i forhold til gennemsnitlige månedlige produktivitetsværdier.
UGSF'er er underopdelt i grundlæggende , regionale og lokale efter deres formål .
Basis-UGS-anlægget er kendetegnet ved en aktiv gasvolumen på op til flere titusinder af milliarder kubikmeter og en kapacitet på op til flere hundrede millioner kubikmeter om dagen, er af regional betydning og påvirker gastransmissionssystemet og gasproduktionsvirksomheder. Et distrikts UGS-anlæg er karakteriseret ved en aktiv gasvolumen på op til flere milliarder kubikmeter og en produktivitet på op til flere titusinder af millioner kubikmeter om dagen, er af regional betydning og påvirker forbrugergrupper og dele af gastransmissionssystemet ( gasproduktionsvirksomheder, hvis nogen). Et lokalt UGS-anlæg er kendetegnet ved et aktivt gasvolumen på op til flere hundrede millioner kubikmeter og en kapacitet på op til flere millioner kubikmeter om dagen, det har en lokal betydning og et indflydelsesområde begrænset til individuelle forbrugere. Efter type skelnes jord- og underjordiske gaslagerfaciliteter. Jordbaserede omfatter gasholdere (til lagring af naturgas i gasform) og isotermiske tanke (til lagring af flydende naturgas), underjordisk - gaslagring i porøse strukturer, i salthuler og minedrift.
Verdens første eksperimentelle injektion af gas i et udtømt gasfelt blev udført i 1915 i Canada (Welland County-feltet), det første industrielle UGS-anlæg med en kapacitet på 62 millioner m³ blev skabt i 1916 i USA (Zohar-gasfelt, Buffalo-området).
I Rusland blev den første UGS-facilitet i et udtømt felt oprettet i 1958 på grundlag af små udtømte gasforekomster fra felterne i Kuibyshev-regionen (nu Samara). Den vellykkede afslutning af injektionen og den efterfølgende tilbagetrækning af gas bidrog til intensiveringen af arbejdet inden for underjordisk gaslagring i hele landet. Samme år blev gas pumpet ind i de udtømte gasfelter Elshanskoye (Saratov-regionen) og Amanakskoye (Kuibyshev-regionen).
I 1979 begyndte skabelsen af verdens største lagerfacilitet i et udtømt gasfelt, Severo-Stavropolskoye (Stavropol-territoriet). UGS minedriftsområde er over 680 km². Det blev skabt på basis af udtømte gasfelter af samme navn i den grønne suite (1979) og Khadum-horisonten (1984) ved unormalt lave reservoirtryk. Disse horisonter er uafhængige produktionsanlæg beliggende i dybder på 1000 og 800 m og adskiller sig væsentligt i deres egenskaber og driftsformer. Under opførelsen af Severo-Stavropolskoye UGS-faciliteten blev der oprettet en langsigtet reserve i Khadum-horisonten, som kan trækkes ud af lagerfaciliteten efter tilbagetrækningsperioden, selvom der ikke blev udført yderligere gasinjektion.
Det første UGS-anlæg i en grundvandsmagasin blev oprettet i 1946 i USA - UGS-anlægget Doe Run Upper (Kentucky). I USSR blev det første gaslageranlæg i en akvifer oprettet i 1955 nær byen Kaluga - Kaluga UGSF (designvolumen af aktiv gas er 480 millioner m³). Verdens største akviferlager, Kasimovskoye UGSF (Ryazan-regionen), blev etableret i 1977 (designvolumen af aktiv gas er 4,5 milliarder m³).
Underjordiske lagerfaciliteter i salthuler bruges hovedsageligt til at dække spidsbelastninger, da de kan betjenes i en "rykkende" tilstand med en tilbagetrækningshastighed, der er en størrelsesorden højere end udtagningshastigheden fra UGS-faciliteter i porøse strukturer, og antallet af cyklusser kan nå op til 20 om året. Af disse grunde er skabelsen af underjordiske lagerfaciliteter i stensalt givet stor opmærksomhed i udviklede lande. Dette hænger også sammen med markedsvilkårene for gasforsyningssystemets funktion, da UGS-anlæg i stensalt kan tjene til at kompensere for kortsigtede udsving i gasforbruget, forhindre bøder for ubalancer i gasforsyningen som følge af ulykker på gasrørledninger, samt planlægning af indkøb på regionalt niveau under hensyntagen til månedlige eller daglige udsving i gaspriserne. Omkring 70 UGSF'er er blevet skabt i verden i stensaltforekomster med en samlet aktiv kapacitet på omkring 30 milliarder m³. Det største antal UGS-anlæg i salthuler drives i USA — 31 UGS-anlæg, hvis samlede aktive kapacitet er omkring 8 milliarder m³, og det samlede tilbagetrækningsvolumen er mere end 200 millioner m³/dag. Tyskland driver 19 UGS-anlæg i salthuler med en samlet aktiv gasvolumen på ca. 7 mia. m³, det er også planlagt at udvide eksisterende UGS-anlæg og bygge nye med en samlet aktiv kapacitet på ca. 8 mia. m³. I øjeblikket bygges 3 UGS-anlæg i salthuler i Rusland: Kaliningradskoye (Kaliningrad-regionen), Volgogradskoye (Volgograd-regionen), Novomoskovskoye (Tula-regionen), et heliumkoncentratlager (Orenburg) er under drift. I øjeblikket drives UGS-anlæg i Armenien, hvis samlede volumen er 150 millioner m³. Der arbejdes på yderligere at udvide UGS faciliteter til 380 millioner m³.
Efterspørgslen efter UGS-standby-kapaciteter vokser aktivt i verden, men ikke alle steder er der optimale geologiske betingelser for at skabe UGS-faciliteter baseret på udtømte aflejringer, i grundvandsmagasiner eller i stensalt. I denne forbindelse udvikles og implementeres teknologier til at skabe UGS-faciliteter i stenhuler og kulminer. Eksempler på sådanne lagerfaciliteter er sjældne, men i hvert enkelt tilfælde er de det eneste teknisk mulige og økonomisk berettigede formål at reservere den nødvendige mængde naturgas. Norge, USA, Sverige og Tjekkiet har den største erfaring med at organisere sådanne lagerfaciliteter, som betragter denne mulighed som et mere økonomisk og overkommeligt alternativ til at organisere UGS-faciliteter i salte og overfladelagring af flydende gas.
I Sverige, i regionen Halmstadt, nær hovedgasrørledningen, blev demonstrationsprojektet af Skallen UGS-anlægget i en foret klippehule sat i drift. En hule blev bygget i granit i en dybde på 115 m (det geometriske volumen er 40 tusinde m³), hvis vægge er forstærket med et stålnet.
Til dato er to af de fire UGSF'er organiseret i forladte miner i drift: Burggraf-Bernsdorf UGSF (kaliumsaltmine, det østlige Tyskland) og Leiden UGSF (Leiden kulmine, Colorado, USA). Det underjordiske lager i Burggraf-Bernsdorf har været i drift i omkring 40 år med et maksimalt driftstryk på over 3,6 MPa (det højeste for lagerfaciliteter af sin art). Hovedfaktoren for at opretholde dette tryk er forseglingen af lageret med specielle betonpropper, egenskaberne af de omgivende sten (kali og stensalt) samt hydrauliske og mekaniske tætningssystemer.
I øjeblikket er der oprettet et udviklet system til underjordisk gaslagring i Rusland, som udfører følgende funktioner:
Underjordiske gaslagerfaciliteter (UGS) er en integreret del af Unified Gas Supply System i Rusland og er placeret i hovedområderne for gasforbrug.
På Den Russiske Føderations territorium er der 27 underjordiske gaslagerfaciliteter, hvoraf 8 er bygget i grundvandsmagasiner, 2 i stensaltaflejringer [1] og 18 i udtømte felter.
Tyve underjordiske gaslagerfaciliteter opererer inden for UGSS i Den Russiske Føderation, hvoraf 14 er blevet oprettet i udtømte felter: Peschano-Umetskoye, Elshano-Kurdyumskoye (to lagerfaciliteter), Stepnovskoye (to lagerfaciliteter), Kiryushkinskoye, Amanakskoye, Dmitrievskoye, Mikhailovskoye, Severo-Stavropolskoye (to lagerfaciliteter), Krasnodarskoye, Kushchevskoye, Kanchuro-Musinsky UGS-komplekset (to lagerfaciliteter), Punginskoye, Sovkhoznoye, med idriftsættelsen af gasrørledningen Krasnodar-territoriet - Krim , vil Krim -området også blive inkluderet Gleean. i systemet .
7 blev skabt i akviferer: Kaluga, Shchelkovskoye, Kasimovskoye, Uvyazovskoye, Nevskoye, Gatchinskoye, Udmurtsky reservekompleks (to lagerfaciliteter).
Kaliningrad og Volgograd underjordiske gaslagringsfaciliteter er skabt i stensaltforekomster [1]
Derudover er byggeriet i gang: I grundvandsmagasiner: Bednodemyanovskoye