|
Modelowanie szczytowej eksploatacji podziemnych magazynów gazu w kawernach solnych... |
|
|
|
|
Modelowanie szczytowej eksploatacji podziemnych magazynów gazu w kawernach solnych dla Tureckich i Polskich warunków Autor: E. Cetinkaya
Podziemne magazyny gazu są funkcjonalnym sposobem na utrzymanie wiarygodności zasobów niezbędnych dla zaspokojenia potrzeb konsumentów. Spośród różnych sposobów magazynowania gazu najbardziej korzystne jest magazynowanie w komorach solnych. Położenie geografi czne Polski i Turcji sprawia, że oba te kraje znajdują się na drodze rurociągów transportujących gaz. Z tego powodu Polska i Turcja mają ogromne znaczenie strategiczne. Taka sytuacja zmusza kraje importujące gaz do budowy magazynów gazu w celu zachowania równowagi pomiędzy stale importowanym gazem a zmieniającym się w ciągu roku zapotrzebowaniem na ten surowiec. Magazynowanie gazu pozwala liniom przesyłowym oraz producentom gazu na pracę bardziej wydajną i stałą. Pomimo faktu, że Turcja nie posiada żadnych solnych magazynów gazu, wiele tureckich zbiorników spełnia warunki potrzebne do ich wytworzenia. Jednym magazynów w komorach solnych jest Mogilno CUGS w Polsce. Niniejsza praca zawiera symulacje przeprowadzone na podstawie istniejącego magazynu w Mogilnie oraz planowanego magazynu w Tarsusie. Symulacje te zrealizowane są w oparciu o dane przyjętych scenariuszy i o analizy pracy komory. Odpowiednim narzędziem do określania zdolności operacyjnych komór solnych używanych w celu magazynowania gazu jest model komputerowy KAGA, opracowany przez fi rmę CHEMKOP. Niniejsza praca zawiera symulacje przeprowadzone na podstawie istniejącego magazynu w Mogilnie oraz planowanego magazynu w Tarsusie. Symulacje te zrealizowane są w oparciu o dane przyjętych scenariuszy i o analizy pracy komory. Obliczenia zostały przeprowadzone dla pięciu komór o dwóch różnych strukturach geologicznych. W pracy oceniono dwie istniejące komory w Mogilnie o płytkiej i głębokiej lokalizacji oraz trzy potencjalne komory znajdujące się na różnych głębokościach w depozytach soli w okolicach Tarsusa. Zoptymalizowano pracę dwóch najkorzystniej zlokalizowanych komór z uwzględnieniem minimalnej konwergencji i maksymalnego ciśnienia. Po wykonaniu projektów, odpowiednich scenariuszy i wyliczeń, w załącznikach przedstawione zostaną końcowe parametry: temperatury, ciśnienia i gęstości oraz ich grafi czne prezentacje. W celu wykonania symulacji procesów termodynamicznych zachodzących w podziemnych magazynach gazu, został użyty program KAGA. W obliczu rosnącego zapotrzebowania na budowę magazynów gazu o coraz większej pojemności, przy podejmowaniu decyzji dotyczących spełnienia wymagań maksymalnej ładowności gazu powinno brać się pod uwagę przede wszystkim dwa aspekty: rodzaj narzędzi, jakie będą użyte przy projektowaniu i ustalaniu parametrów komory (np. głębokości) oraz adekwatność kryteriów według, których komora będzie projektowana. Odpowiednim narzędziem do określania zdolności operacyjnych komór solnych używanych w celu magazynowania gazu jest model komputerowy KAGA. Użyteczność programu KAGA została zweryfi - kowana przez zastosowanie go w odniesieniu do istniejących danych zaczerpniętych z CUGS Mogilno. Biorąc pod uwagę roboczą pojemność gazu oraz eksploatację gazu wydobywanego w długo i krótkoterminowych przedziałach czasu, stwierdzono, że najdogodniejsze warunki do eksploatacji znajdują się w obrębie najgłębszej komorze spośród trzech testowanych głębokości komór. Pomimo, że eksploatacja głębszych komór pociąga za sobą znaczne koszty, to biorąc pod uwagę możliwość magazynowania dużej ilości gazu są one bardzo korzystne. Komora swoją dużą pojemność zawdzięcza temperaturze oraz wolnemu spadkowi ciśnienia, dzięki którym gaz może być wydobywany w większej ilości. W przypadku planowanej komory w Tarsusie, najdogodniejsze warunki do utworzenia magazynu gazu występują gdy pokrywa komory znajduje się na głębokości 1150-1200 m umożliwiając wydajności poboru rzędu 100 000 mnł/h - 150 000 mnł/h. W celu rozwinięcia wydajnej komory jej położenie powinno 21 . być na znacznej głębokości, a sama komora powinna mieć duże rozmiary. Obok głębokości komory ważna jest również grubość pokładów soli, co jest związane ze wzrostem nachylenia komory w kierunku morza, a co za tym idzie wzrostem grubości pokładów soli o ok. 600 m. Pomiary przeprowadzone w sąsiedztwie Tarsusu wykazały, że młoda sól kamienna (okres Pliocenu) nie tylko jest wysokiej jakości (nie zawiera K-Mg) ale również grubość pokładów jest odpowiednia. Dzięki temu wszystkie komory w tym rejonie mogą być rozwinięte w podobny sposób. Z rozpoczęciem pierwszych wierceń wszystkie profi le geologiczne odnoszące się do litologii zostaną jasno określone. Ponieważ nie ma możliwości dokonania zmian geologicznych praca planowanego magazynu może być udoskonalona poprzez zwiększenie linii produkcyjnej poza przyjęte w tej pracy 7“. Na etapie projektowania magazynu Tarsus wszystkie opcje powinny być wzięte pod uwagę, uwzględniając również możliwy wzrost kosztów w wypadku implementacji dodatkowych udogodnień. Te przewidywania nie mogą jednak wpłynąć na poziom wydobycia tak znacznie, jak inne parametry np. głębokość i lokalizacja komory oraz temperatura masywu skalnego otaczającego komorę. |