192572. lajstromszámú szabadalom • Eljárás földalatti földgáztárolók tárolókapacitásának szabályozására, különössen növelésére
1 2 ,192 572 A rétegfolyadék egy részét vagy teljes mennyiségét eltávolítjuk, előnyösen kitermeléssel vagy más rétegbe történő átfejtéssel. A tárolóban lévő áramlóképes folyadék kiemelésével a földalatti földgáztároló két fontos paraméterét tudjuk 5 szabályozni: a tárolóképességét és/vagy a nyomásszintjét. Ha a tároló nyomása a korábbi állapothoz képest változatlan, akkor 1 m3 rétegfolyadék kiemelésével 100 bar nyomáson közelítően 100 m3,200 bar nyomáson 200 m3 többletgáz tárolható. Azonban az a szabályozás is elkép- 10 zelhető, hogy a folyadékkivétel során a földgázzal kitöltött pórustérfogat állandó, a nyomás viszont csökken: a tárolóból annyi rétegfolyadékot veszünk ki, amennyit az expandál a nyomáscsökkenés hatására. A rétegfolyadék kivezetésével és a nyomás alkalmas 15 megválasztásával tehát tetszőlegesen szabályozhatjuk a tároló kapacitását. A találmányt az alábbi példák segítségével részletesen ismertetjük: 1. példa Egyik földalatti földgáztárolónak tárolóképessége 1,4 - 109 m3 földgáz, a tároló 400 * 10® m3 -es bővítésére 25 van szükség. A tároló nyomásszintje olyan, hogy a bővítés előtt csak a besaj toláskor kell kompresszort alkalmazni, visszatermeléskor nem. A tároló olyan földtani szerkezetre telepített, amelynek pórustérfogata 6000 ■ 10® m3 és nagy részét rétegvíz 30 tölti ki, a legmagasabb szerkezeti helyén tárolható az 1,8 • 109 m3 földgáz. A tároló maximális nyomása a tárolás közben 100 bar, minimális nyomása 70 bar. A tároló kapacitásának növelése és a nyomásának csökkentése céljából a tárolóból 12 ■ 10® m3 vizet a meglévő, tárolás cél- 35 jából fel nem használt, a víztestben lévő kutakon átfejtünk egy 20 bar nyomású leművelt földgáztelepbe, miközben annak nyomása kissé megemelkedik, de egyúttal abból földgázt is szorítunk ki, amit hasznosítunk. A 12 ' 106 m3 víz átfejtése lehetővé teszi azt, hogy a tá- 40 rolókapacitás 400 ■ 10® m3-rel nő, a maximális nyomás közel állandó marad (ez a komprimálás szempontjából kedvező), míg a minimális nyomás 10 bar-ral csökken. A gáz szállítását biztosító kompresszorok mind besaj - toláskor, mind kitermeléskor felhasználhatóak. A 10 bar 45 nyomáscsökkenés miatt visszatermeléskor is kompresszorozni kell. Erre felhasználhatóak a besajtoló kompresszorok. Ez a meglévő kompresszortelep kedvező kihasználását is eredményezi. 2. példa Egy olyan földtani szerkezetben kívánunk földalatti földgáztárolót létesíteni, amelyben kőolajtelep volt. 55 A kőolajtclepel vízclárasztással művelték le, ezért a tároló alapvetően vízzel telített. A tároló pórus térfogata 10 • 10® m3. A telep meglévő kútjain mélyszivattyús termeléssel megkezdjük a rétegfolyadék kiemelését, mintegy 99 % vizet, 1 % olajat és az olajjal kevés földgázt is 60 termelünk. 50 kúton keresztül napi 3000 m3 fluidumot emelünk ki, miközben a tároló legmagasabb szerkezeti helyein lévő kutakba megkezdjük a tárolandó földgáz benyomását. öt év alatt 5 ■ 10® m3 rétegfolyadékot termelünk ki, ezáltal lehetővé tesszük 500 • 10® m3 földgáz föld:datti tárolását. A kitermelt rétegfolyadékból az olajat 1< választjuk, melynek összes mennyisége 50 • 103 m3, és az olajjal kitermelt 50 • 10® in3 mennyiségű földgázt is hasznosítjuk, a leválasztott vizet tisztítás után kőolajtelepbe sajtoljuk vissza, vízeláraszfás céljából. 3. példa Egy olyan aquifer tárolóban Idvánunk földalatti földgáztárolót létesíteni, amelynek a kiterjedése korlátozott. A tároló pórustérfogata 100 • 10(> m3. A tároló maximális nyomása 20 bar-ral lehet csak nagyobb, mint a kezdeti, anélkül, hogy a fedőkőzet megrepedne. A 20 bar nyomással a tárolóban lévő rétegvíz térfogata 100.000 m3-rel csoki én. A térfogatcsökkentés csupán 10 • 10® m3 földgáz tárolását teszi lehetővé, a tárolandó földgáz mennyisége azonban 100 ■ 10® m3. A találmány szerinti megoldássá biztosítható a teljes földgázmennyiség tárolása. Új kutakat létesítünk, amelyekben megkezdjük a vízkivételt napi 3000 m3 ütemmel, miközben a szerkezet legmagasabb részein megkezdjük a földgízbesaj tolást. Tekintettel arra, hogy a kiszorítást a kezdeti rétegnyomás felett végezzük 20 bar értékkel, a vízkivétel saját telepenergiával valósítható meg. A vizet, mint termikus energiát, hasznosítjuk. A tárolóbővítés 8—10 évig tart. A bővítés időszaka alatt a tárolót üzemeltetjük. A fenti példákból jól látható, hogy a találmány szerinti eljárás nagy földgázmennyiségek gazdaságos tárolását teszi lehetővé, lényegében a meglévő létesítmények felhasználásával. Egyes esetekben a pótlólagos tárolókapacitás létrehozásakor kitermelt rétegfolyadék is hasznosít! ató. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás a földalatti földgáztárolók kapacitásának szabályozására, előnyösen növelésére, álról a földgáz tárolásé a rétegfolyadékkal telített porózus és áteresztőképes kőzetű tárolót használunk azzal jellemezve, hogy a földalatti tároló pórustérfogatából a jelenlevő rétegfolyadékot, előnyösen rétegvizet vagy olajos rétegvizet legalább részben eltávolítjuk, és a2 így létrehozott pótló-, lagos tárolótérfogatot földgázzal kitöltjük. 2. Az I. igénypont szerinti el: árás azzal jellemezve, hogy földalatti tárolóként leművelt földgáz-vagy kőolajtelepet alkalmazunk. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy földalatti tárolóként művelés alatt álló földgázvagy kőolajtelepet alkalmazunk. 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy földalatti tárolóként rétegvízzel telített kőzetet alkalmazunk. 5. Az 1. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a rétegfolyadék eltávolítását kitermeléssel végezzük. 6. Az 1. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy í rétegfolyadék eltávolítását más rétegbe történő átfejtéssel végezzük. Ábra nélkül 3
