Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Шахтні сховища — підземні ємності шахтного типу для зберігання нафти і газу, що споруджуються в потужних стійких відкладах і природно непроникних гірських породах або породах, що піддаються герметизації з допомогою нескладних інженерних рішень.
Загальний опис
Придатними для спорудження нафто- і газосховищ вважаються непроникні гірські породи, якщо вони не фільтрують продукт, що зберігається, не містять включень, що впливають на кондиції продукту, який зберігається, стійкі до гірничого тиску. Розроблена класифікація порід за екрануючою здатністю, що дозволяє рекомендувати гірські породи для спорудження сховищ нафтопродуктів (тиск в ємностях понад 0,1 МПа), бутану (понад 0,5 МПа), пропану (понад 1,5 МПа), етану (понад 4 МПа), етилену (4-7 МПа). Не рекомендується споруджувати підземні ємності шахтним способом; під потужними (товщиною понад 40 м) льодовиками, алювіальними породами, що вимагають обов'язкового суцільного кріплення, в породах, що вміщають кам'яне вугілля, газ і нафту. До комплексу Ш.с. входять підземні виробки-резервуари, розкривні виробки, допоміжні виробки, надземні споруди, технологічне устаткування та ін.
Виробки-ємності, як правило, мають висоту від 4-х (глинистий сланець) до 13-ти (граніт) і до ~30-ти (кам'яна сіль) метрів. В залежності від ємності сховища і стійкості порід поперечний переріз виробок-резервуарів має круглу, склепінчасту або трапецеїдальну форми. Місткість Ш.с. — від 25 до 200 тис. м3, максимальний об'єм до 5 млн м3.
Глибина закладання шахтних сховищ (Ш.с.) визначається наявністю достатньо великого за товщиною пласта газонепроникної гірської породи. Мінімальна глибина розміщення шахтових сховищ обмежується тиском насичених парів продукту, що зберігається. Практично мінімальна глибина залягання ємностей береться з розрахунку, що тиск 0,1 Мпа зрівноважується стовпом гірської породи 4,6—6 м. Там, де газопроникність гірських порід точно не визначається, сховища необхідно розташовувати на глибині нижче рівня ґрунтових вод. Для пропану мінімальна глибина Ш.с., не повинна бути менше 90 м, для бутану — 50 м. Витрати на будівництво та експлуатацію Ш.с. нафти і газу пропорційні глибині його закладання.
Розкривні виробки в залежності від гірничо-геологічних умов бувають вертикальними, горизонтальними і похилими (див. рис.). Вертикальні або похилі стволи пов'язані з горизонтальними виробками — штольнями. Розкривні виробки призначені для з'єднання виробок-резервуарів з поверхнею, розміщення трубопроводів і експлуатаційного обладнання. Допоміжні виробки — колекторні виробки, камери насосних станцій, експлуатаційні свердловини. Відпрацьовані виробки шахт можуть бути використані за умови забезпечення герметичності та міцності гірських порід, що їх вміщують.
Наземні споруди шахтних сховищ відрізняються від аналогічних виробничих комплексів наземних нафтобаз наявністю припливно-витяжних вентиляційних систем, які розташовують в підшахтній будівлі.
Технологічне устаткування сховищ
Технологічне устаткування сховищ включає приймальні та витратні трубопроводи, насоси, буферні наземні резервуари, вимірювальні пристрої кількості нафтопродуктів, прилади відбору проб тощо. У Ш.с. одночасно можуть знаходитися один чи декілька видів нафтопродуктів і скраплених вуглеводневих газів. У залежності від об'єму сховища, кількості продуктів, які одночасно зберігаються, гірничо-геологічних та гірничо-технічних факторів Ш.с. споруджують камерного типу із замкнутою системою виробок-ємностей, камерного типу з відокремленими виробками-ємностями, чарункового типу. Покрівля виробок Ш.с. чарункового типу підтримується ціликом, розміри якого в залежності від фізико-механічних властивостей порід складають в плані 10х10 чи 15×15 м. Для герметизації внутрішньої поверхні Ш.с. використовують кремнійорганічні сполуки типу силікон, а також емульсії для водорозчинних полімерів у комбінації зі смолистими цементами. Пісковики герметизують покриттями з латексу, неопрену з силіконовою смолою та іншими додатками. Використовується також спеціальна полімерна плівка чи алюмінієвий лист. Ізоляцію напилюють чи наклеюють на внутрішню поверхню Ш.с. Наземний комплекс Ш.с. оснащується пристроями прийому та видачі продуктів зберігання.
В основу технологічних схем експлуатації Ш.с. покладено використання насосних чи самопливних схем заповнення і насосних чи безнасосних способів спорожнення підземних ємностей. У технологічних схемах Ш.с., які експлуатуються з підпиранням підземними водами, додатково передбачаються системи для відбирання підземних вод зануреними насосами. Для видавання продуктів, які зберігаються, на поверхні використовуються як занурені насоси, що розташовані в експлуатаційних свердловинах чи розкривних виробках, так і незанурені насоси з горизонтальним валом, які встановлюються в підземних насосних станціях.
Шахтні резервуари у вічномерзлих породах
Шахтні резервуари у вічномерзлих породах слід розміщувати в породах, що знаходяться в природному твердомерзлому стані, що мають екранізуючу здатність і забезпечують стійкість вироблених в них виробок, як правило, без застосування кріплення. Максимальна природна температура вічномерзлих порід, за якої допускається розміщувати в них підземні резервуари, має бути нижче за температуру їх відтавання: у скельних породах — на 1 °С; у дисперсних — на 3 °С.
Шахтні резервуари в породах із позитивною температурою
Як виробки-ємностей слід передбачати, як правило, підземні горизонтальні виробки камерного типу. Розміри поперечного перерізу виробок-ємностей повинні прийматися максимальними для конкретних гірничо-геологічних умов. Виробки-ємності у стійких гірських породах слід проектувати, як правило, без кріплення або із застосуванням анкерного кріплення. Суцільне постійне кріплення слід передбачати на ділянках геологічних порушень у комбінації з тампонажем породного масиву з метою його зміцнення та зниження проникності. У нестійких гірських породах виробки-ємності слід проектувати із застосуванням суцільного постійного кріплення.
Шахтні резервуари слід розміщувати в гірських породах нижче за рівень ґрунтових вод. Ступінь обводненості породних масивів і положення рівня ґрунтових вод повинні відповідати умові, за якої тиск води на поверхні виробок перевищує внутрішній тиск продукту в резервуарі при водовідливі, що постійно діє. Виробки-ємності, як правило, слід розміщувати в гірських породах з високою здатністю екранізувати по відношенню до вуглеводневих рідин. Міцнісні властивості гірських порід, у яких допускається розміщення шахтних резервуарів, повинні відповідати умові спорудження виробок-ємностей, як правило, без застосування кріплення. Допускається споруджувати виробки-ємності із застосуванням кріплення в породах III категорії стійкості.
Приклади сучасних сховищ
Шахтні сховища
Загальний об'єм Ш.с. для зріджених вуглеводневих газів становить у США понад 2 млн м3, Франції 200 тис. м3, Бельгії 100 тис. м3; для нафти і нафтопродуктів — у Фінляндії 4,5 млн м3, Швеції понад 3 млн м3, Норвегії 1,4 млн м3. Як Ш.с. використовуються підземні порожнини, що утворилися внаслідок виробки корисних копалин: у Франції (залізорудний рудник з об'ємом порожнин 5 млн м3), Німеччині (соляний рудник — 4,8 млн м3), США (вугільна шахта — 4,25 млн м3).
Див. також
Література
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2013. — Т. 3 : С — Я. — 644 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Shahtni shovisha pidzemni yemnosti shahtnogo tipu dlya zberigannya nafti i gazu sho sporudzhuyutsya v potuzhnih stijkih vidkladah i prirodno neproniknih girskih porodah abo porodah sho piddayutsya germetizaciyi z dopomogoyu neskladnih inzhenernih rishen Ris Shemi shahtnih shovish z vertikalnoyu a pohiloyu b i gorizontalnoyu v rozkrivnimi virobkami 1 tovsha neproniknih porid 2 virobka yemnist 3 germetichna peremichka 4 vertikalna rozkrivna virobka 5 ogolovok 6 pohila rozkrivna virobka 7 girlo 8 gorizontalna rozkrivna virobka 9 portal Zagalnij opisPridatnimi dlya sporudzhennya nafto i gazoshovish vvazhayutsya nepronikni girski porodi yaksho voni ne filtruyut produkt sho zberigayetsya ne mistyat vklyuchen sho vplivayut na kondiciyi produktu yakij zberigayetsya stijki do girnichogo tisku Rozroblena klasifikaciya porid za ekranuyuchoyu zdatnistyu sho dozvolyaye rekomenduvati girski porodi dlya sporudzhennya shovish naftoproduktiv tisk v yemnostyah ponad 0 1 MPa butanu ponad 0 5 MPa propanu ponad 1 5 MPa etanu ponad 4 MPa etilenu 4 7 MPa Ne rekomenduyetsya sporudzhuvati pidzemni yemnosti shahtnim sposobom pid potuzhnimi tovshinoyu ponad 40 m lodovikami alyuvialnimi porodami sho vimagayut obov yazkovogo sucilnogo kriplennya v porodah sho vmishayut kam yane vugillya gaz i naftu Do kompleksu Sh s vhodyat pidzemni virobki rezervuari rozkrivni virobki dopomizhni virobki nadzemni sporudi tehnologichne ustatkuvannya ta in Virobki yemnosti yak pravilo mayut visotu vid 4 h glinistij slanec do 13 ti granit i do 30 ti kam yana sil metriv V zalezhnosti vid yemnosti shovisha i stijkosti porid poperechnij pereriz virobok rezervuariv maye kruglu sklepinchastu abo trapeceyidalnu formi Mistkist Sh s vid 25 do 200 tis m3 maksimalnij ob yem do 5 mln m3 Glibina zakladannya shahtnih shovish Sh s viznachayetsya nayavnistyu dostatno velikogo za tovshinoyu plasta gazoneproniknoyi girskoyi porodi Minimalna glibina rozmishennya shahtovih shovish obmezhuyetsya tiskom nasichenih pariv produktu sho zberigayetsya Praktichno minimalna glibina zalyagannya yemnostej beretsya z rozrahunku sho tisk 0 1 Mpa zrivnovazhuyetsya stovpom girskoyi porodi 4 6 6 m Tam de gazoproniknist girskih porid tochno ne viznachayetsya shovisha neobhidno roztashovuvati na glibini nizhche rivnya gruntovih vod Dlya propanu minimalna glibina Sh s ne povinna buti menshe 90 m dlya butanu 50 m Vitrati na budivnictvo ta ekspluataciyu Sh s nafti i gazu proporcijni glibini jogo zakladannya Rozkrivni virobki v zalezhnosti vid girnicho geologichnih umov buvayut vertikalnimi gorizontalnimi i pohilimi div ris Vertikalni abo pohili stvoli pov yazani z gorizontalnimi virobkami shtolnyami Rozkrivni virobki priznacheni dlya z yednannya virobok rezervuariv z poverhneyu rozmishennya truboprovodiv i ekspluatacijnogo obladnannya Dopomizhni virobki kolektorni virobki kameri nasosnih stancij ekspluatacijni sverdlovini Vidpracovani virobki shaht mozhut buti vikoristani za umovi zabezpechennya germetichnosti ta micnosti girskih porid sho yih vmishuyut Nazemni sporudi shahtnih shovish vidriznyayutsya vid analogichnih virobnichih kompleksiv nazemnih naftobaz nayavnistyu priplivno vityazhnih ventilyacijnih sistem yaki roztashovuyut v pidshahtnij budivli Tehnologichne ustatkuvannya shovishTehnologichne ustatkuvannya shovish vklyuchaye prijmalni ta vitratni truboprovodi nasosi buferni nazemni rezervuari vimiryuvalni pristroyi kilkosti naftoproduktiv priladi vidboru prob tosho U Sh s odnochasno mozhut znahoditisya odin chi dekilka vidiv naftoproduktiv i skraplenih vuglevodnevih gaziv U zalezhnosti vid ob yemu shovisha kilkosti produktiv yaki odnochasno zberigayutsya girnicho geologichnih ta girnicho tehnichnih faktoriv Sh s sporudzhuyut kamernogo tipu iz zamknutoyu sistemoyu virobok yemnostej kamernogo tipu z vidokremlenimi virobkami yemnostyami charunkovogo tipu Pokrivlya virobok Sh s charunkovogo tipu pidtrimuyetsya cilikom rozmiri yakogo v zalezhnosti vid fiziko mehanichnih vlastivostej porid skladayut v plani 10h10 chi 15 15 m Dlya germetizaciyi vnutrishnoyi poverhni Sh s vikoristovuyut kremnijorganichni spoluki tipu silikon a takozh emulsiyi dlya vodorozchinnih polimeriv u kombinaciyi zi smolistimi cementami Piskoviki germetizuyut pokrittyami z lateksu neoprenu z silikonovoyu smoloyu ta inshimi dodatkami Vikoristovuyetsya takozh specialna polimerna plivka chi alyuminiyevij list Izolyaciyu napilyuyut chi nakleyuyut na vnutrishnyu poverhnyu Sh s Nazemnij kompleks Sh s osnashuyetsya pristroyami prijomu ta vidachi produktiv zberigannya V osnovu tehnologichnih shem ekspluataciyi Sh s pokladeno vikoristannya nasosnih chi samoplivnih shem zapovnennya i nasosnih chi beznasosnih sposobiv sporozhnennya pidzemnih yemnostej U tehnologichnih shemah Sh s yaki ekspluatuyutsya z pidpirannyam pidzemnimi vodami dodatkovo peredbachayutsya sistemi dlya vidbirannya pidzemnih vod zanurenimi nasosami Dlya vidavannya produktiv yaki zberigayutsya na poverhni vikoristovuyutsya yak zanureni nasosi sho roztashovani v ekspluatacijnih sverdlovinah chi rozkrivnih virobkah tak i nezanureni nasosi z gorizontalnim valom yaki vstanovlyuyutsya v pidzemnih nasosnih stanciyah Shahtni rezervuari u vichnomerzlih porodahShahtni rezervuari u vichnomerzlih porodah slid rozmishuvati v porodah sho znahodyatsya v prirodnomu tverdomerzlomu stani sho mayut ekranizuyuchu zdatnist i zabezpechuyut stijkist viroblenih v nih virobok yak pravilo bez zastosuvannya kriplennya Maksimalna prirodna temperatura vichnomerzlih porid za yakoyi dopuskayetsya rozmishuvati v nih pidzemni rezervuari maye buti nizhche za temperaturu yih vidtavannya u skelnih porodah na 1 S u dispersnih na 3 S Shahtni rezervuari v porodah iz pozitivnoyu temperaturoyuYak virobki yemnostej slid peredbachati yak pravilo pidzemni gorizontalni virobki kamernogo tipu Rozmiri poperechnogo pererizu virobok yemnostej povinni prijmatisya maksimalnimi dlya konkretnih girnicho geologichnih umov Virobki yemnosti u stijkih girskih porodah slid proektuvati yak pravilo bez kriplennya abo iz zastosuvannyam ankernogo kriplennya Sucilne postijne kriplennya slid peredbachati na dilyankah geologichnih porushen u kombinaciyi z tamponazhem porodnogo masivu z metoyu jogo zmicnennya ta znizhennya proniknosti U nestijkih girskih porodah virobki yemnosti slid proektuvati iz zastosuvannyam sucilnogo postijnogo kriplennya Shahtni rezervuari slid rozmishuvati v girskih porodah nizhche za riven gruntovih vod Stupin obvodnenosti porodnih masiviv i polozhennya rivnya gruntovih vod povinni vidpovidati umovi za yakoyi tisk vodi na poverhni virobok perevishuye vnutrishnij tisk produktu v rezervuari pri vodovidlivi sho postijno diye Virobki yemnosti yak pravilo slid rozmishuvati v girskih porodah z visokoyu zdatnistyu ekranizuvati po vidnoshennyu do vuglevodnevih ridin Micnisni vlastivosti girskih porid u yakih dopuskayetsya rozmishennya shahtnih rezervuariv povinni vidpovidati umovi sporudzhennya virobok yemnostej yak pravilo bez zastosuvannya kriplennya Dopuskayetsya sporudzhuvati virobki yemnosti iz zastosuvannyam kriplennya v porodah III kategoriyi stijkosti Prikladi suchasnih shovishShahtni shovisha Zagalnij ob yem Sh s dlya zridzhenih vuglevodnevih gaziv stanovit u SShA ponad 2 mln m3 Franciyi 200 tis m3 Belgiyi 100 tis m3 dlya nafti i naftoproduktiv u Finlyandiyi 4 5 mln m3 Shveciyi ponad 3 mln m3 Norvegiyi 1 4 mln m3 Yak Sh s vikoristovuyutsya pidzemni porozhnini sho utvorilisya vnaslidok virobki korisnih kopalin u Franciyi zalizorudnij rudnik z ob yemom porozhnin 5 mln m3 Nimechchini solyanij rudnik 4 8 mln m3 SShA vugilna shahta 4 25 mln m3 Div takozhPidzemne shovishe nafti gazuLiteraturaMala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Shidnij vidavnichij dim 2013 T 3 S Ya 644 s