Практика и перспективы строительства подземных хранилищ жидких углеводородов в вечномерзлых породах

• Main Authors: Смирнов, Вячеслав, Шуплик, Михаил, Вакуленко, Иван
• Format: Text
• Language: unknown
• Published: Закрытое акционерное общество Горная книга 2014
• Subjects: ПОДЗЕМНОЕ ХРАНИЛИЩЕ; ВЕЧНОМЕРЗЛЫЕ ПОРОДЫ; ЖИДКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ; ТЕПЛОВОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ; Arctic; Ice; permafrost; Yakutia; Крайн*; Якути*
• Online Access: http://cyberleninka.ru/article/n/praktika-i-perspektivy-stroitelstva-podzemnyh-hranilisch-zhidkih-uglevodorodov-v-vechnomerzlyh-porodah; http://cyberleninka.ru/article_covers/15643951.png

Показано, что для герметизации подземного резервуара в период эксплуатации хранилища на внутренней поверхности выработок емкостей необходимо намораживать ледяную облицовку. В практике нашел применение способ намораживания ледяной облицовки путем заполнения всего объема выработок пресной водой с выдержкой ее в течение расчетного времени и откачкой незамерзшей воды при достижении ледяной облицовкой проектной толщины. Установлено, что оттаивания и разрушения вечномерзлых пород окрестности выработок не происходит, если скорость подвода тепла к поверхности теплообмена не превышает способности мерзлых пород отводить тепло вглубь массива. Исходя из этого условия, разработаны методики расчета максимально допустимых температур воды и топлива по условию сохранения породы в твердомерзлом состоянии (формулы 1 и 2). Проведенные комплексные исследования, строительство опытных и промышленных хранилищ в вечномерзлых породах позволяют осуществлять строительство подземных хранилищ жидких углеводородов в вечномерзлых породах в восточном секторе Арктики, на нефтяных и газовых месторождениях севера Тюменской области и Красноярского края, а также в Якутии и других районах Крайнего Севера. Quick pace of the industrial advance in the Far North results from the acceleration of mining operations at the largest mineral deposits. Reliability of handling and distribution systems for liquid and gaseous hydrocarbons in the areas of the Far North is only achievable through holding of oil products in storages with sufficient volume to meet annual demands for a given oil product. The Far North territory, with lumped mining of nearly all gas, oil, nonferrous metals and gold in Russia, has the wide-spread and thick cover of dispersed permafrost suitable for construction of underground support-free storages. Russia has the developed technology and hands-on experience of constructing and operating the underground storages of liquid hydrocarbons in permafrost. The author shows that sealing of an underground storage during operation requires freezing of ice jacketing on inner surface of the storage. The practically applied technique of the constructed ice jacketing consists of feeling the underground storage with fresh water, holding the water for a design time period and then pumping out of unfrozen water when the ice jacket has reached design thickness. It has been found that permafrost surrounding such storages does not melt and fail if the thermal input rate at the heat transfer surface is not higher than the capacity of the permafrost to spread depthward. Based on this condition, the calculation procedures for maximum allowable temperatures of water and fuel are developed under condition of the ever-frozen state retention (formulas 1 and 2). The comprehensive research and practical experience of pilot commercial storage construction in permafrost confirm feasibility of underground liquid hydrocarbon storage construction in ever-frozen subsoil on the east of the Arctic Region, at oil and gas reservoirs on the north of the Tyumen Region and Krasnoyarsk Territory as well as in Yakutia and other regions of the Far North.