Подземное хранение нефтепродуктов

Подземное хранение нефтепродуктов в горных выработках полу­чило довольно широкое распространение за рубежом. Достоинства-Ми подземного хранения являются: 1) небольшая занимаемая терри-

206 Часть I. Основы нефтегазового дела

тория (исключается площадь самой большой зоны — зоны хранения); 2) низкая пожаро- и взрывоопасность; 3) меньшие капиталовложения, эксплуатационные расходы и металлоемкость по сравнению с назем­ными стальными резервуарами.

Различают следующие типы подземных хранилищ:

• хранилища в отложениях каменной соли, сооружаемые методом
выщелачивания (размыва);

• хранилища в пластичных породах, сооружаемые методом глубин­
ных взрывов;

• шахтные хранилища;

• льдогрунтовые хранилища.

Выбор типа хранилища определяется геологической характеристи­кой горных пород, климатическими условиями и их технико-эконо­мическими показателями.

Подземные хранилища в отложениях каменной соли — это наи­более распространенный вид подземных емкостей для хранения нефте­продуктов. Каменная соль (галит) имеет высокий предел прочности и низкую проницаемость, что весьма благоприятно для создания в ее отложениях подземных емкостей.

Хранилища нефтепродуктов в отложениях каменной соли соору­жаются методом размыва.

Хранилища, сооружаемые методом глубинных взрывов, создают­ся там, где отсутствуют отложения каменной соли достаточной мощ­ности. Наиболее предпочтительно создание хранилищ в водоупорных глинах. В отличие от кристаллических пород в результате внутренне­го взрыва пластичные породы под действием высокого давления, об­разующегося при взрыве, не разрушаются, а уплотняются и приоб­ретают повышенную прочность и герметичность.

Для того чтобы получить подземные резервуары емкостью 100, 200, 400, 500, 700, 1000 куб. м, необходима минимальная мощность горных пород соответственно 18, 23, 27, 30, 33 и 38 м, т. е. в 2...3 раза превы­шающая радиус шара равного объема.

Подземные резервуары, созданные методом глубинных взрывов, сохраняют свою устойчивость не более чем в течение пяти лет. Про­длить срок их службы позволяет термическая обработка стенок, на­поминающая обжиг кирпича. Процесс осуществляется в три этапа. Сначала из приконтурного массива в течение 48 ч при температуре 105... ПО °С выпаривают воду, затем в течение 40 ч при температуре 900...950 °С глинистый слой переводят в камнеподобное состояние и далее при температуре до 1100 "С производят оплавление стенок по­лости.

Глава 5. Хранение нефти, нефтепродуктов и газа 207

Подрыв ядерных боеприпасов для создания хранилищ нефтепро­дуктов методом глубинных взрывов в настоящее время не применяет­ся, так как это приводит к радиоактивному заражению продуктов хра­нения.

Шахтные хранилища — это комплекс сооружений, состоящий из следующих элементов: 1) подземных выработок-резервуаров для хра­нения нефтепродуктов, 2) вскрывающих выработок; 3) выработок вспомогательного назначения; 4) наземных сооружений и 5) техноло­гического оборудования.

Выработки-резервуары представляют собой отдельные тоннели или камеры, отходящие от магистральных выработок, или систему го­ризонтальных, взаимосвязанных выработок. В зависимости от емко­сти хранилища и устойчивости пород поперечное сечение выработок-резервуаров имеет круглую, сводчатую или трапецеидальную форму. Их высота составляет от 4-х (глинистый сланец) до 13-ти (гранит) мет­ров.

Под вскрывающими выработками понимают вертикальные или на­клонные стволы, связанные с горизонтальными выработками —-штольнями. Вскрывающие выработки предназначены для соединения выработок-резервуаров с поверхностью, размещения трубопроводов и эксплуатационного оборудования. В зависимости от горно-геологи-ческих условий вскрывающие выработки бывают вертикальными, горизонтальными и наклонными.

В выработках вспомогательного назначения находятся около­ствольные и подземные насосные станции.

Наземные сооружения шахтных хранилищ отличаются от аналогич­ных производственных комплексов наземных нефтебаз наличием приточно-вытяжных вентиляционных систем, располагаемых в под-шахтном здании.

К технологическому оборудованию хранилищ относятся приемные и расходные трубопроводы, насосы, буферные наземные резервуа­ры, измерительные устройства количества нефтепродуктов, прибо­ры отбора проб и др.

Хотя по стоимостным показателям хранилища шахтного типа усту­пают хранилищам в отложениях каменной соли, их преимущество за­ключается в возможности строительства практически во всех видах горных пород — в устойчивых и неустойчивых, проницаемых и не­проницаемых. Это позволяет считать шахтные хранилища одним из перспективных типов хранилищ нефтепродуктов.

Льдогрунтовые хранилища сооружают в районах Крайнего Севе-ра и северо-восточной части России. Горючее в эти районы завозят

208 Часть I. Основы нефтегазового дела

преимущественно танкерами в период очень короткой летней навига­ции. Поэтому надо иметь большое количество резервуаров значитель­ного объема, обеспечивающих хранение годового запаса нефтепродук­тов. Строить металлические резервуары в этих районах вследствие значительной удаленности от поставщиков металлоконструкций очень дорого. Их эксплуатация вследствие низкой температуры воздуха и сильных ветров технически сложна. В связи с этим в указанных районах применяют льдогрунтовые хранилища, представляющие собой подземные выработки в вечномерзлых грунтах и имеющие в качестве облицовки покрытия из льда.

Подземное льдогрунтовое хранилище строят в виде горизонталь­ной выработки длиной около 200 м, ширина пролета составляет обыч­но 6 м.

Резервуары в подземных льдогрунтовых хранилищах изолируют и герметизируют перемычками и ледяной облицовкой стен. Ледяная оболочка предохраняет хранимый продукт от механического загряз­нения, обеспечивает герметичность хранилищ. В связи с этим темпе­ратура хранимого нефтепродукта не должна быть выше 0 °С.