image

Территория Нефтегаз № 5 2016

Подземное хранение газа

01.05.2016 10:00 Методические подходы формирования программ развития системы подземного хранения газа
В России действует уникальная, не имеющая аналогов Единая система газоснабжения (ЕСГ). Ее неотъемлемой частью является система подземного хранения газа, представляющая собой очень динамичную структуру, которая интенсивно преобразуется и совершенствуется с целью наиболее полного соответствия стратегическим задачам и текущим потребностям отрасли. В условиях нашей страны подземные хранилища газа (ПХГ) кроме обеспечения надежности газоснабжения выполняют еще две важные функции: обеспечение оптимального развития ЕСГ и достижение целостности ее функционирования. Хранилища созданы в районах добычи, на трассе магистральных газопроводов, а также в районах потребления. Они различаются по своему назначению, методам и условиям создания и эксплуатации. Для обеспечения гибкости поставок газа важнейшими показателями подземного хранения газа являются суточная производительность и оперативность управления производственными процессами. В настоящее время на территории Российской Федерации эксплуатируются 28 объектов хранения газа, из которых 19 – в истощенных месторождениях, 8 – в водоносных пластах, 1 – ПХГ в солях с суммарной производительностью более 770 млн м3/сутки. При этом эксплуатация ПХГ осуществляется в условиях постоянного наращивания и одновременного старения мощностей. В статье дано обоснование развития системы подземного хранения газа как самостоятельной подотрасли газовой промышленности. Рассмотрены подходы, определяющие стратегию развития системы подземного хранения газа, приведены ключевые положения разработанных программ развития. Выявлены факторы и условия эффективного развития системы подземного хранения газа, определяющие общую стратегию ресурсосбережения в области подземного хранения газа.
Ключевые слова: единая система газоснабжения, подземные хранилища, подземное хранение газа, ресурсосбережение, перспектива, развитие, новые площади, мощности, оперативный резерв, максимальная суточная производительность, стратегические задач, планирование.
Ссылка для цитирования: Королева В.П. Методические подходы формирования программ развития системы подземного хранения газа // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2016. № 5. С. 50–54.
Открыть PDF


Подземное хранение газа в России имеет 60-летнюю историю. В настоящее время подземное хранение природного газа практически превратилось в самостоятельную подотрасль газовой промышленности, играющую важную роль в обеспечении устойчивости газоснабжения.

ПХГ являются неотъемлемой частью ЕСГ и расположены в районах наибольшего потребления газа. Помимо основной задачи – обеспечения сезонной неравномерности подачи газа российским потребителям – ПХГ выполняют и такие функции, как покрытие пикового спроса на газ при наступлении аномально холодных дней, компенсация аварийных недопоставок газа, обеспечение надежности экспортных поставок газа, повышение маневренности системы при колебании спроса на газ с учетом конъюнктуры рынка, обеспечение энергетической безопасности государства за счет создания долгосрочного резерва. Значение ПХГ возрастает благодаря развитию рынка природного газа, наращиванию добычи независимыми производителями газа, изменению ценовой политики на газ, расширению зарубежных контрактов, повышению ответственности за перебои в поставках природного газа потребителям, удлинению маршрутов от новых регионов добычи и усложнению природно-климатических и геолого-технических условий новых регионов газодобычи. Подземные хранилища позволяют гарантированно обеспечивать потребителей природным газом независимо от времени года, колебаний температуры, форс-мажорных обстоятельств.50-54_r1.png

Подземное хранение газа в России представляет собой очень динамичную структуру, которая в процессе свой деятельности интенсивно преобразуется и совершенствуется с целью наиболее полного соответствия стратегическим задачам и текущим потребностям отрасли.

Энергетической стратегий России до 2020 г. и Генеральной схемой развития газовой отрасли России на период 2030 г.
определены ориентиры (контрольные показатели) по добыче, транспорту и другим видам деятельности ПАО «Газпром». И хотя из-за влияния различных факторов внутренней и внешней направленности эти показатели могут варьироваться в течение рассматриваемого интервала времени, тем не менее они остаются реперными точками для разработки новых программ преобразования газовой отрасли. Направления эволюции ПХГ на краткосрочную и среднесрочную перспективы определяются стратегией развития России в целом.

Привлечение мощностей ПХГ позволяет балансировать работу ЕСГ, увеличивая производительность газотранспортной системы или аккумулируя избыточные объемы товарного газа в период низкого спроса. Созданная сеть ПХГ позволяет обеспечивать в отопительный период до 20% поставок газа российским потребителям, а в дни резких похолоданий эта доля может превышать 30%.

На сегодняшний день в России эксплуатируются 28 объектов хранения газа, в т.ч. 19 – в истощенных месторождениях, 8 – в водоносных пластах, 1 – ПХГ в солях. На протяжении 60 лет эксплуатация ПХГ осуществляется в условиях постоянного наращивания и одновременного старения мощностей.

Руководство ПАО «Газпром» уделяет большое внимание развитию ПХГ. На достижение наиболее важного показателя в подземном хранении газа – максимальной суточной производительности – были нацелены Прорамма-550, Программа-700, Программа -1000. Все эти программы разработаны в рамках «Генеральной схемы развития газовой отрасли на период до 2030 г.».

Следует отметить, что за период, прошедший после распада СССР, «Газпрому» удалось не только восстановить, но и превысить почти в 1,5 раза уровень максимальной суточной производительности на территории России, существовавший ранее в СССР (рис. 1).

Несмотря на высокий уровень развития ПХГ, в России есть регионы с недостаточной обеспеченностью в подземных газохранилищах, прежде всего Северо-Западный, Центральный и Уральский. Новые задачи стоят перед отраслью при развитии ЕСГ в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке.

50-54_r2.png

Перспективное развитие ПХГ, определяемое изменением ресурсной базы, перераспределение объемов потребления, экспорта и импорта газа, предполагает не только сооружение новых объектов ПХГ, но и оптимальное, экономически эффективное использование существующих и интенсивно эксплуатируемых мощностей за счет современной реконструкции и капитального ремонта. При этом строительство новых объектов ПХГ осуществляется в основном одновременно с реконструкцией действующих. Решение этой масштабной отраслевой проблемы предполагает знание фактических, проектных и перспективных возможностей объектов на каждом этапе преобразования.

При прогнозировании показателей эксплуатации ПХГ использовалось три основных способа:

  1. прогноз «Проект» – определяется на основе данных о проектных показателях ПХГ, используется для долгосрочного планирования;
  2. прогноз «Факт» – определяется на основе данных о фактических показателях ПХГ на начало прогнозного периода с учетом вывода ПХГ на проектные показатели, используется для краткосрочного планирования;
  3. прогноз «Переходная зона» – определяется на основе данных о проектных показателях с учетом текущего состояния ПХГ и проектной документации, используется для среднесрочного планирования.

С точки зрения стратегии развития ПХГ, включая стратегию ресурсосбережения, способ прогноза «Факт» является наиболее достоверным, так как он основан на использовании фактической информации работы газохранилища, учитывающей проектные показатели эксплуатации.

Основной проблемой при прогнозировании развития подземного хранения газа является текущая информация о работе ПХГ, а также достоверная информация по результатам геолого-разведочных работ по новым площадям. Под текущей информацией понимаем получение данных по незавершенным периодам эксплуатации. Например, план закачки газа в подземные хранилища предоставляется до окончания периода отбора и т.п.

 

Из ряда факторов, влияющих на развитие ПХГ, можно выделить три основных группы:

  1. геолого-технологическая:
  • геологическое строение объекта хранения;
  • особенности технологии создания и эксплуатации ПХГ;
  • возможность обеспечения подачи газа в случае нештатных ситуаций в ЕСГ;
  1. экономическая:
  • конъюнктура рынка и уровень цен на газ на мировом рынке;
  • характер потребительского спроса;
  • льготное налогообложение на долгосрочный резерв газа;
  • экспортные поставки газа;
  1. законодательная:
  • политика государства в области развития ПХГ;
  • состояние нормативно-правовой базы;
  • экологическая политика.

На краткосрочный прогноз наибольшее влияние оказывает первая группа факторов, на средне- и долгосрочный прогнозы – в большей степени 2-я и 3-я.

Помимо факторов, влияющих на развитие ПХГ, существуют условия эффективного развития, которые необходимо реализовывать.

К таким условия относятся:

  • модернизация и реконструкция оборудования для ПХГ;
  • строительство новых объектов ПХГ;
  • поиск новых объектов для целей ПХГ;
  • синхронизация развития ПХГ с расширением и реконструкцией ЕСГ;
  • совершенствование технологии эксплуатации ПХГ;
  • разработка и внедрение методов регулирования формирования газовой залежи ПХГ в водоносных пластах;
  • совершенствование технологии заканчивания и капитального ремонта скважин ПХГ;
  • совершенствование системы надзора за созданием и эксплуатацией ПХГ;
  • разработка технологий хранения неуглеводородных газов;
  • совершенствование нормативных документов в области создания и эксплуатации ПХГ;
  • создание интеллектуальных ПХГ.

Важно отметить, что при планировании реконструкции и модернизации объектов ПХГ важно не допустить избыточных объемов работ. В связи с этим требуется четкое обоснование необходимости вывода объектов в реконструкцию на основе объективных критериев. Также при планировании реконструкции с целью вывода объектов ПХГ на утвержденные показатели стоит учитывать, что при необходимости или целесообразности использования в процессе производственной деятельности новой техники, технологии, материалов, не предусмотренных проектом, допускается составление дополнений к проектной документации, которые подлежат переутверждению в установленном порядке.

Кроме того, реконструкция любого объекта ПХГ должна рассматриваться с позиций системного подхода, т.е. с учетом технологической взаимосвязи существующих, вновь вводимых и реконструируемых объектов. Важно учитывать критерии:

  • технологические – отражают предельное техническое состояние объектов, при котором дальнейшая эксплуатация невозможна или осуществляется с нарушением требований промышленной и экологической безопасности, правил технической эксплуатации, требований технических регламентов и стандартов отрасли;
  • экономические – позволяют производить сравнение предлагаемых мероприятий по реконструкции и техническому перевооружению объектов хранения газа, а также оценить перспективы отказа от реконструкции за счет капитального ремонта.

Совокупность факторов и условий эффективного развития и определяет стратегию ресурсосбережения. Данная стратегия не противоречит основополагающим целям политики ПАО «Газпром», она создает предпосылки для развития системы подземного хранения газа в средне- и долгосрочной перспективах (рис. 2).

В последнее время при выборе объектов для реконструкции большое внимание уделяется объектам, в которых возможно без увеличения оперативного резерва значительно повысить максимальную суточную производительность. Данная задача решается существующими современными техническими и технологическими способами, которые могут кратно увеличить максимальную суточную производительность хранилища на единицу прироста оперативного резерва.

Важнейшей составляющей ресурсосбережения является совместная работа фундаментальных и прикладных научно-исследовательских школ страны с разработчиками и производителями отечественного оборудования, а также развития международного сотрудничества с целью организации инновационных и совместных проектов.

Необходимо подчеркнуть, что развитие объектов подземного хранения газа может обеспечить своевременное реагирование на изменяющиеся внешние условия взаимодействия структур энергетического комплекса России, обеспечивать решение актуальных проблем внутри отрасли, создавая тем самым условия для эффективного функционирования многих отраслей экономики страны и укрепления ее энергобезопасности.

Опыт реализации в ПАО «Газпром» трех комплексных среднесрочных программ развития подтвердил обоснованность основных концептуальных подходов, на базе которых формировались эти программы, и их экономическую эффективность.

Однако опыт показал, что снижение темпов планируемого финансирования программ и его неритмичность приводит к затягиванию сроков реализации запланированных мероприятий, накапливанию проблем технического характера, осложняет своевременное проведение реконструкции оборудования, проведение геолого-разведочных работ на новых площадях и в конечном счете снижает уровень надежности обеспечения регулирования сезонной неравномерности подачи газа российским потребителям.



← Назад к списку


im - научные статьи.