Использование подземного пространства

Хранилища нефти, газа и нефтепродуктов

Для хранения нефти, нефтепродуктов и природного газа в большинстве стран мира используются специальные подземные комплексы, устраиваемые геотехнологическими и горными способами в непроницаемых массивах горных пород и грунтов.

Первое в мире подземное нефтехранилище было построено в 1948 году в г. Наанали (Финляндия). Хранилище работает по так называемому Senlab-методу и представляет собой забетонированный металлический резервуар в обводнённом скальном массиве, имеющий форму бутылки, заполненной снизу до барьерного уровня водой под давлением (рис. 2.106).

Исследования, проведённые скандинавскими учёными, доказали, что подземные хранилища нефти и нефтепродуктов объёмом более 40 000 м3 являются более экономически выгодными и безопасными по сравнению с наземными. Технико-экономические расчёты показывают, что, по сравнению с наземными, при сооружении подземных хранилищ расход листовой стали сокращается до 20—25 кг на одну тонну хранимого продукта, стоимость строительства снижается в 1,5—3,5 раза, эксплуатационные расходы — в 2—5 раз [Ториков , 1978].

К концу 1960-х годов в США 97,7 % сжиженных газов хранились под землёй, причём часть хранилищ была заглублена до 600-1800 м.

В состав хранилищ нефти и нефтепродуктов (рис. 2.107) входят: один или несколько резервуаров, насосная и ствол для спуска обслуживающего персонала, соединённые между собой системой тоннелей. Для отбора нефтепродуктов используются специально пробуренные скважины. В большинстве случаев используемые в качестве резервуаров камерные выработки проектируются без обделки или закрепляются анкерами. Сплошная железобетонная обделка возводится только на участках геологических нарушений массива. Для изоляции ёмкостей от внешней среды устраиваются герметичные перемычки. С целью повышения непроницаемости массива проводятся работы по его тампонированию.

Для хранения светлых нефтепродуктов, агрессивных жидкостей и газов могут использоваться не только прочные скальные породы, но и глины.

В штате Огайо на глубине 110 м сооружено подземное хранилище сжиженных газов объёмом 135 тыс. м3. Оно представляет собой систему из 40 камер-ёмкостей сечением 7,5 х 7,5 м. С поверхностью камеры соединены системой скважин.

Большое распространение получило строительство подземных резервуаров нефти, газа и нефтепродуктов в странах Скандинавии.

В Швеции к 1979 году была построена система подземных хранилищ суммарным объёмом 4,4 млн. м3. Удельные затраты для подземных бензохранилищ примерно в 2,5 раза ниже, чем для наземных стальных резервуаров [Обзор подземных хранилищ нефти и газа, 1988].

В Финляндии уже к середине 1970-х годов вместимость подземных хранилищ нефти превысила 3 млн м3, нефтепродуктов — 1,9 млн м3.

В большинстве случаев для хранения нефти и жидких нефтепродуктов используются две схемы расположения ёмкостей:

вертикальная типа Политанк (рис. 2.108);

горизонтальная (рис. 2.109).

На рис. 2.109 показано подземное хранилище промышленного бензина полезным объёмом около 170 тыс. м3. Хранилище состоит из трех связанных между собой параллельно расположенных камерных выработок длиной 180 м, шириной 14 м и высотой 21м.