Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Ing. Magda Lengálová Podzimní setkání těžařů,

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Ing. Magda Lengálová Podzimní setkání těžařů,"— Transkript prezentace:

1 Ing. Magda Lengálová Podzimní setkání těžařů, 14.11.2013
Netradiční metody využití ložisek Podzemní zásobník plynu Dolní Bojanovice společnosti SPP Storage, s.r.o. Ing. Magda Lengálová Podzimní setkání těžařů, Společnost je zapsána v obchodním rejstříku u Městského soudu v Praze, oddíl C, vložka , IČ , DIČ CZ

2 Obsah prezentace Úvod Význam podzemního skladování zemního plynu
Typy podzemních zásobníků plynu (PZP) na území České republiky Přehled PZP na území ČR PZP Dolní Bojanovice Základní parametry Proces skladování plynu Sondy Řídící systém Skladovací objekty Závěr

3 Význam podzemního skladování zemního plynu
Pokrytí sezónních výkyvů spotřeby plynu v souvislosti se spalováním plynu pro vytápění v zimních měsících. Zvýšení spolehlivosti kontinuální dodávky plynu. Vytvoření státních rezerv plynu v průmyslových oblastech. Snížení finančních nákladů na stavbu plynovodů a kompresorových stanic (KS). Nárůst koeficientu vytěžitelnosti ropy na starých ložiscích vhodných pro PZP. ČR nedisponuje významnými ložisky ZP. Těžba na jižní Moravě se podílí cca jedním procentem na celkové roční spotřebě čr. Tímt se tak stáváme závislý na dodávkách ZP ze zahraničí převážně z Ruska a Norska. Důležitou roly v plynárenského systému sehrávají podzemní zásobníky plynu. Zde se dostáváme k otázce, proč podzemní skladování ZP je pro nás tak významné. Dodávky zemního plynu od producentů v průběhu roku jen nepatrně kolísají, neboť dálkové plynovody jsou dimenzovány tak, aby byly z ekonomických důvodů vytíženy rovnoměrně po celý rok. Jelikož je zemní plyn využíván hlavně pro vytápění, dochází k nerovnoměrně spotřebě ZP, která je dána jednak denními cykly (přes den je spotřeba větší, v noci menší) tak sezónní výkyvy (v zimě je spotřeba několikanásobně vyšší, než v létě). Pozn.: Co ty kompresory?? Pokud se bavíme o PZ, které jsou vybudované z odtěžených ropo-plynových ložisek (k tomu se dostaneme později) - provozováním PZ se může navýšit koeficient vytěžitelnosti. Při cyklickém provozu zásobníků dochází obvykle ke strhávání ropy při odběru skladovaného plynu.

4 Druhy podzemních zásobníků na území ČR
Vytěžená ložiska plynu či ropy – nejčastěji využívaný typ PZP Aquifery – porézní horninové formace, které plní roli přirozených vodních rezervoárů. Kaverny – hornickým způsobem vytvořené prostory. To jsme si řekli význam PZP, nyní přejdeme k typům PZP. Zmíním tedy druhy PZP, které jsou na území ČR. Nejvíce zastoupený jsou zásobníky, které vznikly z vytěžených ropo-plynových ložisek. Dále jsou to aquifery – porézní horninové formace, které byly původně nasyceny vodou, jejímž odtláčením je vytvořen zásobník plynu. Kavernové zásobníky zemního plynu v plynném stavu jsou provozovány obvykle v solných kavernách a v opuštěných uhelných dolech. V ČR existuje však výjimečný kavernový zásobník vybudovaný v Hájích u Příbrami - byl vybudován vyrubáním chodeb hornickým způsobem ve skalním masívu v hloubce cca 1000 m.

5 Podzemní zásobníky plynu
na území ČR Podzemní zásobníky plynu RWE Gas Storage, s.r.o.  Tranzitní plynovod MND Gas Storage a.s.  SPP Storage, s.r.o.  Třanovice Štramberk Háje Soustava tranzitních plynovodů zajišťuje mezinárodní přepravu zemního plynu pro zahraniční obchodní partnery a současně přepravu zemního plynu pro zásobování ČR. 70. Létá - Severní a jižní větev, v letošní roce plynovod Gazela – 166 km dlouhý, budování započato r (napojen na Nord Stream – ruský plyn ze severu – jen pojistka – v případě konfliktu ukrajina x rusko) - Prioritně je plynovod tranzitní, může být ale využíván i pro potřeby Česka. 8 zásobníků na území ČR, 1x kavernový zásobník (háje), 1x akviferový (Lobodice), 6x odtěžená ropo-plynová ložiska Lobodice Uhřice Dolní Dunajovice Dolní Bojanovice Tvrdonice

6 základní charakteristika
PZP Dolní Bojanovice základní charakteristika Poloha - Dolní Bojanovice, okres Hodonín, kraj Jihomoravský Uveden do provozu: říjen 1999 Celkové zásoby Aktivní náplň (provozní zásoby) mil. m3 Pasivní náplň (poduška) Pohotový výkon Max. odběrový (těžební) výkon: 9 mil. m3/den Max. vtlačný výkon: 7 mil. m3/den Rozsah provozních ložiskových tlaků (min. 5,5 MPa, max. 22 MPa) Objemové údaje jsou vyjádřené v metrech kubických za standardních vztažných podmínek, tj. 20°C; 101,325 kPa; φ=0. Cílová hodnota aktivní náplně PZP D. Bojanovice je 576 mil. m3 zemního plynu Uskladňovací kapacita jednotlivých skladovacích objektů byla stanovena na základě matematického modelování. V průběhu provozu PZP se provádí průběžně konfrontace údajů z provozu PZP s projektovanými parametry a v případě zjištěných odchylek nelze vyloučit jejich úpravy.

7 Proces skladování plynu
Vtláčení zemního plynu Filtrace plynu Komprese Měření množství plynu VVTL plynovod DN 700 PN 80 Technologie PZP umožňuje provozování zásobníku v režimu vtláčení a těžby plynu. Vtláčení a těžba plynu probíhá z a do plynovodu, kterým je PZP Dolní Bojanovice propojen na mezinárodní měřící stanici Brodské. Na MS Brodské je prováděno obchodní měření množství a kvality plynu, plynovod je zde napojen na slovenskou plynárenskou síť. Hlavním úkolem povrchové technologie PZP je dopravit plyn pro uskladnění z distribuční do podzemní části zásobníku a v případě potřeby ho v požadované kvalitě a množství dodat zpět. Některá zařízení jsou používaná jak pro proces vtláčení tak i pro těžbu, jiná jsou potřebná jen pro jeden z nich. V areálu PZP vstupuje plyn do mikrofiltrů, kde je zbaven nečistot a případné volné kapaliny (výjimečný výskyt, možný při čištění plynovodu). KOMPRESE Po kompresi je plyn ochlazován na optimální teplotu v chladičích plynu, které jsou mimo halu – mj. slouží k chlazení kapaliny motorů kompresorů. Ochlazený plyn je dále systémem přípojek přiveden k sondám, kterými je plyn zatlačen do ložiska. PROCES TĚŽBY: Jednotlivé sondy jsou připojeny na společný plynovod (přípojku), kterým je plyn veden do vlastního střediska PZP (tzv. stromečkový systém). Sondy v průběhu těžby mohou vynášet vedlejší produkt - kondenzát (směs gazolinu, vody aj.). Kondenzát je při těžbě unášen spolu s plynem do areálu PZP, kde je zachycován pomocí filtrseparátorů do nádrží na ložiskovou kapalinu. Těžba zemního plynu

8 Kompresorové agregáty
zařízení pro vtláčení 3x šestiválcový boxerový kompresor Gemini F 706, plynový motor CATERPILLAR 3612 TALE (výkon 2487 kW), kombinovaný chladič AMERCOOL 1F40, řídící a ovládací panel ALLEN BRADLEY PLC, SLC500. Zatláčení plynu do podzemních skladovacích struktur probíhá třemi kompresory o výkony cca 1,2-2,5 mil. m3/den, jejich vtlačný tlak dosahuje hodnoty až 21 MPa. Kompresorové agregáty jsou instalovány ve dvou kompresorových halách.

9 Proces skladování plynu
Vtláčení zemního plynu Vtlačně odběrová sonda Filtrace plynu Komprese Chlazení plynu Měření množství plynu Po kompresi je plyn ochlazován na optimální teplotu v chladičích plynu, které jsou mimo halu – mj. slouží k chlazení kapaliny motorů kompresorů. Ochlazený plyn je dále systémem přípojek přiveden k sondám, kterými je plyn zatlačen do ložiska. PROCES TĚŽBY: Jednotlivé sondy jsou připojeny na společný plynovod (přípojku), kterým je plyn veden do vlastního střediska PZP (tzv. stromečkový systém). Sondy v průběhu těžby mohou vynášet vedlejší produkt - kondenzát (směs gazolinu, vody aj.). Kondenzát je při těžbě unášen spolu s plynem do areálu PZP, kde je zachycován pomocí filtrseparátorů do nádrží na ložiskovou kapalinu. Separace volné kapaliny Ohřev plynu Skladovací obzor Těžba zemního plynu

10 Kotle ohřevu zařízení pro těžbu
Ohřev plynu má za úkol vykompenzovat snížení teploty plynu vlivem tlakové redukce na hlavním regulátoru tlaku Dále zemní plyn putuje do kotlů ohřevu. Vzhledem k tomu, že geologické objekty PZP Dolní Bojanovice disponují relativně vysokými tlakovými úrovněmi – až 21 MPa. Technologické zařízení střediska je z praktických důvodů dimenzováno na nižší tlakovou úroveň – 9 MPa. Z těchto skutečností vyplývá požadavek tlakové redukce na vstupu do střediska PZP v těžebním režimu. Cílem je zabezpečit optimální teplotní podmínky pro další zpracování plynu v sušících kolonách (Po redukci plynu dochází k ochlazení, nutnost pro další zpracování min. 10 °C, ohřevy zajišťují až teplotu 40 °C)

11 Proces skladování plynu
Vtláčení zemního plynu Vtlačně odběrová sonda Filtrace plynu Komprese Chlazení plynu Tlaková redukce Měření množství plynu Separace volné kapaliny Sušení plynu Ohřev plynu Skladovací obzor Separace vody a ohřev plynu Těžba zemního plynu

12 Odstranění zbývající vody, absorpční princip za použití TEG
Technologie sušení zařízení pro těžbu Odstranění zbývající vody, absorpční princip za použití TEG Plyn dodávaný do plynárenské sítě musí vyhovovat stanoveným kvalitativním parametrům. Jedním z nich je obsah vody v plynu. Volná kapalina byla již odstraněna v separátoru, požadavky na kvalitu ovšem vyžadují odstranění vázané vody v plynu. Sušící kolona je vertikální tlaková nádoba, ve které dochází k přímému styku těženého plynu s absorbentem vlhkosti – trietylenglykolem.

13 Proces skladování plynu
Vtláčení zemního plynu Vtlačně odběrové sondy Filtrace plynu Komprese Chlazení plynu Měření množství plynu Separace volné kapaliny Sušení plynu Ohřev plynu Skladovací obzor Separace vody a ohřev plynu Těžba zemního plynu

14 Sondy 27 vtlačně-odběrových sond 14 pozorovacích sond
Sondy tvoří jedinou možnou komunikaci mezi uskladňovací strukturou nebo jejím okolím a povrchem PZP. Jednotlivé sondy společnosti se nachází v okolí vlastního střediska PZP v katastru obce Dolní Bojanovice a Mutěnice. Jejich vzdálenost od centrálního střediska dosahuje řádově stovek metrů až několik kilometrů. Sondy jsou rozmístěny po 1 až 4 na ploše sond. Z hlediska využití rozdělujeme sondy na 2 kategorie: Provozní neboli vtlačně-odběrové sondy- využívané pro těžbu a vtláčení plynu. Pozorovací - součástí monitorovacího systému PZP - jsou využívány pro kontrolu vývoje ložisk. tlaků, event. změny sycení (posun kontaktu). V rámci provozování zásobníků naše společnost provozuje 27 VO sond a 14 pozorovacích sond. Konstrukce vrtu zahrnuje především sestavu pažnicových kolon. Jedná se o ocelové trubky, spojené obyčejně šroubovými spoji. Do vrtu je v průběhu hloubení postupně zapouštěno několik pažnicových kolon se zmenšujícím se průměrem, který odpovídá vrtanému průměru daného hloubkového intervalu a funkci, kterou má daná kolona ve vrtu plnit. Pro potřeby podzemního uskladňování plynu se obdobně, jako při těžbě ropy a ZP, využívají následující pažnicové kolony: ·        Řídící pažnicová kolona (ŘK) – má za úkol zaústění a první usměrnění vrtu a zabránit rozmývání sypkých sedimentů při začátku hloubení vrtu. Hloubka jejího zapuštění závisí od mocnosti pokryvných vrstev a dosahuje první desítky metrů. ·        Úvodní pažnicová kolona (ÚK) – zabezpečuje průběh vlastního vrtání, jejím cílem je zpevnění svrchních nezpevněných hornin a izolaci podpovrchových zvodnělých horizontů (např. pitných vod) před znečištěním. Na tuto kolonu je instalováno protierupční zařízení (preventr, produkční kříž), a proto se její hloubka odvíjí nejenom od geologického profilu vrstev, ale musí rovněž „udržet“ tlak médií v provrtávaných a následně využívaných pro skladování obzorech. Hloubky úvodních kolon v našich podmínkách se pohybují většinou v intervalu 300 – 500 m. ·        Technická pažnicová kolona (TeK) – slouží k izolaci různých hloubkových intervalů, vzájemně neslučitelných z hlediska podmínek vrtání. Podle složitosti těchto podmínek je možné použít několik technických kolon, nebo ji lze úplně vynechat. Těžební pažnicová kolona (TěK) – je pro spolehlivé využívání sondy ze všech kolon nejdůležitější. Otevírá zájmový obzor a zároveň ho izoluje od ostatních horizontů geologického profilu. Slouží k přímému propojení otevřených obzorů se zemským povrchem. Průměry starších zásobníkových sond jsou většinou 6 5/8“. U nových sond se používají pažnice o průměru 7“ a u velkokapacitních (např. horizontálních) sond až 9 5/8“. Protože z hlediska hermetičnosti jsou na těžební kolonu kladeny největší nároky, používají se v jejím případě pažnice se speciálními, tzv. plynotěsnými závitovými spoji a její kvalita materiálu je obvykle vyšší, než u ostatních kolon. Součástí těžební kolony může být i tzv. liner – pažnicová kolona menšího průměru jejíž vrchní část je ukotvena v těžební koloně a ne na ústí vrtu Aby vyhloubený a zapažený vrt splnil plánovaný účel, musí být dokonale odizolován od okolních hornin v celém svém profilu a hloubce. Proto jsou jednotlivé pažnicové kolony v pořadí jejich zapouštění cementovány, čímž se utěsní prostor mezikruží mezi zapuštěnou pažnicí a „holou“ stěnou vrtu – horninou, even. dříve instalovanou kolonou většího průměru. V případě vrtů na PZP jsou všechny pažnicové kolony cementovány až po povrch.Směs pro cementování (tamponáž) tvoří cement, voda a různé přísady, upravující vlastnosti cementové kaše (ztekucovadla, přísady pro úpravu měrné hmotnosti, expandery, gasbloky apod.). směs se míchá a homogenizuje a cementačním agregátem (čerpadlem) se zatláčí přes cementační hlavu do pažnicové kolony. S pomocí zátek a oddělovací kapaliny je patou (spodkem) kolony přesně spočítaný objem cementové kaše vytlačován do mezikruží do doby, než se směs objeví na povrchu. Po cementační přestávce, nezbytné pro ztuhnutí cementové směsi, se kvalita cementu ověřuje tlakovou zkouškou a akustickou karotáží.

15 Řídící systém Je ve své podstatě „mozkem“ PZP, který na základě soustavy programů řídí proces těžby nebo vtláčení plynu. Sbírá údaje o probíhajících procesech a vyhodnocuje je. ŘS sbírá, archivuje a třídí údaje o probíhajícím technologickém procesu vtláčení, monitoruje chod a výkon kompresorů, reguluje a udržuje výkon jednotlivých sond. Všechny tyto zpracované údaje (hodnoty teplot a tlaků, poloh a povelů regulačních ventilů, řízení ohřevů a řízení elektrorozvodny) postupují na velín, z kterého operátoři sledují a řídí celý chod PZP. Některé sledované veličiny slouží pouze jako informace pro obsluhu, jiné systém koriguje podle zadání nebo vydá výstrahu o tom, že se sledovaná veličina blíží mezní hodnotě, ev. upravuje příslušný režim. Veškeré limitní hodnoty, výstrahy a povely řídicí systém archivuje. Prvky řídícího systému zajišťují dostatečným způsobem především hledisko bezpečnosti. Podzemní zásobník je vybaven elektropožární signalizací (EPS), plyno-detekčním systémem (PDS), požární nádrží vody s rozvodem požární vody k hydrantům.

16 Skladovací objekty 16. sarmat Hlavní objekt (1. a 2. kra)
Hlavní objekt (3. kra) Podzemní část je tvořena čtyřmi skladovacími objekty – 16. Sarmat, Hlavní objekt, Čočky a Lábský obzor-Jihovýchod – jedná se o původní ložiska ropy a zemního plynu. Hloubka uložení skladovacích objektů je m. Areál PZP leží tady v místě „čoček“. Čočky Lábský obzor JV

17 Skladovací objekty 3D model 1 3 2 4 HLAVNÍ OBJEKT
Největší skladovací struktura je drobnými zlomy rozdělena do tří různě komunikujících ker v hloubce cca m. LÁBSKÝ OBZOR - JIHOVÝCHOD 3 Původně ropoplynové ložisko menšího rozsahu v hloubce cca m. 2 ČOČKY Na dalším obrázku máme 3D model skladovacích objektů. Největším skladovací objektem je v hloubce cca 1600 tzv. Hlavní objekt – který je rozdělen systémem zlomů na 3 vzájemně různě komunikující kry. Kolektorskou horninou porézní hornina – sycená plynným či kapalným médiem) – lábské písky – jemně až středně zrnitý pískovec. Plošný obsah ložiska činí cca 2x1 km. Písky 1. a 2. kry jsou od sebe odděleny 4-10ti metrovou jílovou vrstvou. 15 sond (z toho 1 sonda do 3. Kry) Druhý největší skladovací objekt v hl m jsou Čočky. Mocnost písků dosahuje max. 10 m. V tomto skladovacím objektu byl veškerý původní těžební fond sond zlikvidování, pro účely skladování plynu bylo vyhloubeno 5 nových vtlačně-odběrových sond. (ohraničen – zvrchu zlomem, další hranice – vyklíněný kolektor, a nižší strukturní pozici ropné pásmo s vodním zápolím menšího rozsahu.) Původně ropoplynové ložisko menšího rozsahu - Lábský obzor – jihovýchod, uložen v hloubce cca 2 km. (3 sondy). Nejplytčí objekt 16. Sarmat v hloubce 700 m. Kolektorskou horninu tvoří nesoudržné jemně zrnité písky (filtry) o průměrné mocnosti 20 m. Ložisko má rozsáhlé vodní zápolí – tzn. že po odtěžení plynu se ložisko okamžitě zaplní vodou. 4 sondy – 3 nové a původní – z období těžby – pouze nově vystrojena. Druhý největší skladovací objekt, uložen ve střední hloubce cca m. 4 16. SARMAT Původně plynové ložisko uložené v hloubce 700 m.

18 Geologický řez skladovacími objekty
Skladovací objekty Geologický řez skladovacími objekty

19 Děkuji za pozornost


Stáhnout ppt "Ing. Magda Lengálová Podzimní setkání těžařů,"

Podobné prezentace


Reklamy Google