Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб контролю герметичності підземного сховища газу, при якому над сховищем газу проводять польові та лабораторні літогеохімічні випробування грунтів та геохімічні дослідження приповерхневих вод для визначення вмісту газу, що мігрує зі сховища на поверхню, виявляють і оконтурюють ділянки з аномальними значеннями газу, проводять кількісну оцінку втрат газу та оцінку герметичності підземного газового сховища, який відрізняється тим, що перед геохімічним випробуванням ґрунтів та вод проводять приповерхневу геотермічну зйомку, виділяють за даними розподілу температур в приповерхневому шарі зони максимального тепломасопереносу, тектонічних порушень та/або зони розвитку порід з підвищеною тріщинуватістю, після чого визначені ділянки оконтурюють для геохімічного дослідження.

Текст

Заявляється винахід, який стосується способів контролю герметичності підземного сховища газ у (ПСГ), сформованого в вироблених пластах, та який може бути використаний при контролі герметичності сховища та при оцінці втрат газу через тектонічні розломи, ділянки підвищеної тріщинуватості порід, які перекривають ПСГ, та внаслідок негерметичності свердловин. Відомими є способи (1, 2) визначення тектонічних порушень (розломів) та зон розвитку порід з підвищеною тріщинува тістю шляхом проведення приповерхневої температурної зйомки. Такі способи дозволяють оконтурити на поверхні ділянки максимального тепломасопереносу в інтервалі "ПСГ-поверхня Землі". Недоліком даних способів є недостатня інформативність при контролі герметичності ПСГ. Відомим є також спосіб (3) наземних пошуків вуглеводнів, що включає літогеохімічне опробування з визначенням мікроелементного складу, виявлення аномальних показників при лабораторному аналізі та оконтурювання ділянок їх поширення. Недоліком способу є високі витрати при проведенні контролю герметичності ПСГ та низька інформативність про втрати газу через тектонічні порушення та / або зони тріщинуватості, тощо. Це пояснюється тим, що геохімічне опробування ґрунтів у відомому способі проводять у випадкових точках, не визначаючи та не враховуючи ділянки максимального газовиділення. Найближчим за технічною суттю до способу, що заявляється, є відомий спосіб, який обрано за прототип (4), що полягає у геохімічному способі контролю за герметичністю підземного сховища газу до та після закачування газу. Відомий спосіб (4) має наступні ознаки, спільні з ознаками пропонованого технічного рішення, а саме: - проведення літогеохімічних опробувань ґрунтів з наступним визначенням в них вмісту газу, що мігрував зі схови ща; - проведення геохімічних досліджень приповерхневих вод з наступним лабораторним визначенням в них вмісту газу; - виявлення ділянок на поверхні Землі над ПСГ з аномальними значеннями газу та їх оконтурювання (лімітацію) за даними польового та лабораторного аналізів; - проведення кількісної оцінки втрат газу та контролю герметичності ПСГ. Недоліком способу (4) є низька його ефективність внаслідок високих трудовитрат та необхідності проведення великої кількості вартісних лабораторних досліджень -опробувань. Крім того, у даному способі геохімічне опробування ґрунтів та приповерхневих вод проводять за наперед визначеною сіткою без врахування наявних ділянок з підвищеним газовиділенням. В основу винаходу було поставлено задачу підвищити ефективність контролю герметичності підземного схови ща газу за рахунок першочергового визначення ділянок з підвищеним газовиділенням для їх наступного ефективного окреслення перед проведенням геохімічних опробувань. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому та найбільш близькому за технічною суттю до пропонованого способі (4) контролю герметичності підземного сховища газу, при якому над сховищем газу проводять польові та лабораторні літогеохімічні опробування ґрунтів та геохімічні дослідження приповерхневих вод для визначення вмісту газу, що мігрує зі сховища на поверхню, виявляють і оконтурюють ділянки з аномальними значеннями газу, проводять кількісну оцінку втрат газу та оцінку герметичності підземного газового схови ща, згідно винаходу перед геохімічним опробуванням Ґрунтів та вод проводять приповерхневу геотермічну зйомку, виділяють за даними розподілу температур в приповерхневому шарі зони максимального тепломасопереносу, зони тектонічних порушень та / або зони розвитку порід з підвищеною тріщинуватістю, після чого визначені ділянки оконтурюють для проведення геохімічного дослідження. Причинно-наслідковий зв'язок між ознаками, що відрізняють та характеризують винахід, і те хнічним результатом, який буде досягнуто, полягає в тому, що: - проведення приповерхневої геотермічної зйомки дозволяє виявити та виділити за даними розподілу температур в приповерхневому шарі ділянки максимального тепломасопереносу газового потоку з підземного схови ща газу. Такі ділянки вказують на наявність над ПСГ зон тектонічних порушень та / або зон розвитку порід з підвищеною тріщинуватістю, а також в таких місцях фіксують негерметичність свердловин, через які відбувається найбільша міграція газу на поверхню, тобто проходить втрата газу та забруднення ним довкілля; - проведення приповерхневої геотермічної зйомки перед геохімічним опробуванням ґрунтів та приповерхневих вод дозволяє найбільш ефективно провести вказані опробування саме в місцях максимальної газової міграції: на ділянках, де втрати газу із ПСГ є найбільшими, тобто є можливість найбільш ефективно провести контроль за герметичністю ПСГ; - оконтурювання визначених ділянок після проведення геотермічної зйомки дозволяє проводити геохімічні дослідження з мінімальними трудовитратами та здешевити вартісні лабораторні дослідження, які згідно пропонованого технічного рішенні проводять на ділянках з аномальними газопроявами. В джерелах патентної і науково-технічної інформації не виявлено вищенаведені нові признаки способу, що заявляється, отже, можна стверджувати, що новий спосіб контролю герметичності підземного сховища газу, відповідає критерію "новизна". Крім того, ознаки нового способу, що відрізняють його від способу - прототипу і надають йому нових властивостей, а також послідовність їх здійснення є суттєвими для реалізації способу та достатніми для досягнення технічного результату, який забезпечує винахід, отже відповідають критерію "суттєві відзнаки". Техніко-економічними перевагами технічного рішення є те, що при впровадженні нового ефективно проводять контроль за герметичністю підземного сховища газу, зменшують вартість контролю за рахунок здешевлення геохімічних опробувань, першочергово визначаючи ділянки з максимальними газопроявами. Крім того, застосування пропонованого способу дозволяє найбільш достовірно оцінити втрати газу, що зберігається у підземному сховищі, а також врахува ти вплив газ у на загазованість довкілля. Таким чином, підвищення ефективності оцінки контролю ПСГ є економічно та екологічно доцільним. Спосіб реалізують наступним чином. При контролі герметичності підземного сховища газ у, наприклад Угерського ПСГ (Львівська обл.), на першому етапі робіт перед геохімічним опробуванням ґрунтів та вод проводять приповерхневу геотермічну зйомку. Рекогносцирувальні профільні приповерхневі дослідження, дозволяють виявити загальні закономірності розподілу приповерхневих температур внаслідок тепломасопереносу. Геотермічними дослідженнями визначають на поверхні ділянки підвищеної загазованості та встановлюють герметичність експлуатаційних свердловин. Геотермічні профілі для детальних робіт закладають із врахуванням розташування склепіння підземного сховища, тектонічних порушень та контурів газо-водяного контакту. Кількість профілів, число точок замірів та відстані між ними визначають в залежності від розмірів та форми ПСГ. Так, для Угерського ПСГ відстані між профілями приймають рівними 150м, а між точками заміру - 50м. При такій схемі розміщення вимірюваних точок фіксують всі зміни температурного поля та процес тепломасопереносу. Геотермічні дослідження проводять як до закачування газу в підземне сховище, так і в процесі експлуатації ПСГ. Глибина закладки давачів температури - 1,5м. Час витримки для встановлення рівноваги "грунт - давач" становить 30 хвилин. Давачем служить термоп'єзокварцевий резонатор, який вмонтований в металеву трубу термощуп. Потім проводять програмну обробку одержаного фактичного матеріалу, будують схеми геоізотерм для даної території та виділяють за даними розподілу температур в при поверхневому шарі зони максимального тепломасопереносу, після чого визначені ділянки оконтурюють для проведення геохімічного дослідження. Для визначення складу газу, що мігрує із сховища на поверхню, проводять грунтово-газову зйомку та геохімічне опробування приповерхневих вод. Результати аналізів порівнюють з даними приповерхневих опробувань до закачування газу в ПСГ, проводячи ідентифікацію газу. Далі за допомогою спеціального пристрою (5) визначають інтенсивність газового потоку на поверхні, тобто втрати газу внаслідок природної негерметичності ПСГ: зони максимального тепломасопереносу, тектонічних порушень та / або зони розвитку порід з підвищеною тріщинуватістю, тощо. Втрати газу визначають за зміною відсоткового вмісту вуглеводневої частини газу, що мігрує із сховища на протязі, наприклад, 5 хвилин. Об'єктами досліджень служать ділянки визначені на попередніх етапах робіт, для чого обчислюють загальну площу ти х ділянок, які зафіксовані за підвищеними значеннями температур. Дебіт розраховують за формулою: g=UxPвxk/tз xSx100, де, g - кількість виділених вуглеводнів, м 3/год з 1м 2 площі; U - об'єм ковпака ємності, м 3; Рв - відсоткове відношення вуглеводнів, % за об'ємом; k - коефіцієнт переводу об'єму газу в стандартні умови; tз - час заміру відсоткового вмісту вуглеводнів, год; S - площа заміру, м 2. Тоді загальну інтенсивність газового потоку (м 3/добу) розраховують за формулою: Q=gxS, де, S - площа інтенсивного виділення газу за геотермічними даними, м 2; g - кількість виділених вуглеводнів, м 3/год з 1м 2 площі. Утилізацію газових грифонів проводять згідно способу (6). Таким чином, спосіб контролю герметичності ПСГ забезпечує виконання поставленої задачі: підвищення ефективності процесу контролю герметичності ПСГ та збільшення достовірності оцінки втрат газу при експлуатації ПСГ. Це досягають за рахунок першочергового проведення геотермічної приповерхневої зйомки над схови щем газу, більш ефективного оконтурювання ділянок з максимальними газопроявами, здешевлення процесу геохімічних опробувань. Крім того, новий спосіб дозволяє більш достовірно оцінити вплив газу на загазованість довкілля, отже є економічно та екологічно доцільним. Джерела інформації: 1. Полева геотермическая схемка / Э.Б.Чекалюк, И.М.Федорцов, В.Г.Осадчий.- Киев, "Наук. думка", 1974, 104с. 2. Osadchiy V.G. Teoretical and applied problems oil and gas geothermal prospecting /Proceedings of the international conference 'The Eartth's thermal field and related research methods' June 17-20, 2002, Moscow, Russian. P.190-192. 3. Деклараційний патент України №42413, 7 G07V9/00 / Полівцев А.В. Спосіб наземних пошуків вуглеводнів. опубл. 2001р. Бюл.№9. 4. Поливцев А.В., Поморцев Г.П., Борковский А.А. Контроль герметичности подземных хранилищ газа (ПХГ) / Газгеохимические поиски полезных ископаемых в Карпатском регионе. Отв. редактор Смирнов Б.И.; АН УССР. Ин-т геологии и геохимии горючих ископаемых.- Киев: Наук. Думка, 1990. - С126-133. - ПРОТОТИП. 5. Балакирев Ю.А., Мырка Я.М. Предупреждения и ликвидация загазованности территорий нефтегазопромыслов. - К.: Тэхника, 1992. - С.73-82. 6. А.с. 1286739 СССР, МКИ 4 Е21В 35/00. Чека люк Э.Б., Мырка Я.М., Гвоздевич О.В. Способ утилизации газовых грифонов // Оп убл. 30.01.87. Бюл. №4.

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for controlling tightness of an underground gas-holder

Автори англійською

Stefanyk Yurii Vasyliovych, Kurovets Igor Mykhailovych, Hvozdevych Oleh Vasyliovych, Нvоzdеvусh Oleg Vasyliovych

Назва патенту російською

Способ контроля герметичности подземного хранилища газа

Автори російською

Стефаник Юрий Васильевич, Куровец Игорь Михайлович, Гвоздевич Олег Васильевич

МПК / Мітки

МПК: E21F 17/16, B65G 5/00

Мітки: сховища, контролю, підземного, газу, герметичності, спосіб

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/2-67009-sposib-kontrolyu-germetichnosti-pidzemnogo-skhovishha-gazu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб контролю герметичності підземного сховища газу</a>

Подібні патенти