ПХГ в отложениях каменной соли как эффективный способ решения проблемы пикового газопотребления

Подземные хранилища газа (ПХГ) в газовой промышленности представляют собой сложный объект, комбинирующий в себе герметичную геологическую структуру (объект хранения), подземное и наземное оборудование. В современных рыночных условиях ПХГ удовлетворяют растущий спрос потребителей, являясь неотъемлемой частью глобальной системы энергоснабжения. ПАО «Газпром» эксплуатирует на территории Российской Федерации 27 подземных газохранилищ, которые играют ключевую роль в сглаживании сезонной неравномерности потребления «голубого топлива». Особую значимость в этом процессе имеют ПХГ в отложениях каменной соли.
ПХГ в солях используются для выравнивания сезонной неравномерности газопотребления и для покрытия пиковых нагрузок, они могут обеспечивать несколько циклов закачки и отбора газа в течение года. По этим причинам созданию ПХГ в каменной соли уделяется большое внимание. Соляные каверны являются идеальными по герметичности резервуарами. Кратко процесс создания газохранилища подобного типа можно описать таким образом. На подходящий по мощности пласт каменной соли, на глубину около 400–1200 метров, бурятся скважины. Затем в них под давлением с высоким расходом подается пресная вода. Насыщаясь, вода выносит на поверхность соль, образуя таким образом в пласте полость необходимого объёма. Процесс создания резервуаров в отложениях каменной соли занимает довольно продолжительное время. Для того, чтобы реализовать описанные выше мероприятия, необходимо создание водно-рассольного комплекса (ВРК). С его помощью и происходит размыв геологической структуры, которая впоследствии заполняется углеводородом.
ООО «Газпром ПХГ», главный российский оператор подземных хранилищ газа, в настоящий момент эксплуатирует два ПХГ в соляных резервуарах — в Калининградской и Волгоградской областях.
ЗАДАЧИ ГОСУДАРСТВЕННОГО ЗНАЧЕНИЯ
В 2013 году в самом западном регионе России введено в эксплуатацию Калининградское ПХГ. Этот объект стал первым опытом эксплуатации на территории РФ солевого газохранилища. Оно предназначено для компенсации сезонной и пиковой неравномерности газоснабжения Калининградской области. Природный газ поступает в ПХГ по магистральному газопроводу «Минск-Вильнюс-Каунас-Калининград». К осенне-зимнему периоду 2019/2020 годов производительность Калининградского ПХГ достигла 12,0 млн куб. м. В перспективе, к 2025 году, этот показатель вырастет до 15,0 млн куб. м. благодаря увеличению количества резервуаров до 14 единиц (сейчас — 4 единицы). Что касается оперативного резерва газа, то к настоящему моменту удалось обеспечить его объём в размере 174,0 млн куб. м. Подключение ещё трёх эксплуатационных скважин — 4Т, 6Т и 7Т — позволит к следующему году нарастить оперативный резерв до 351,0 млн куб. м. Через шесть лет, согласно проектной документации, он достигнет максимального значения в 800,0 млн куб. м.
Для повышения энергетической безопасности региона, с учетом особенностей его географического положения, «Газпром» реализовал проект по альтернативному варианту газоснабжения — с помощью морских поставок сжиженного природного газа (СПГ). В акватории Балтийского моря в Калининградской области построен приёмный терминал, соединённый с газотранспортной системой газопроводом, проложенным по дну Балтики. Уникальный морской причал расположен в 5 километрах от берега. Глубина моря в этом месте составляет 19 метров, что обеспечивает возможность швартовки плавучей регазификационной установки (ПРГУ) «Маршал Василевский», доставляющей СПГ к терминалу. Объект представляет собой монолитную плиту длиной 125,5 метров из высокопрочного бетона, конструкция установлена на 177 сваях. Со стороны моря её защищает С-образный волнолом длиной 728 метров. Он способен выдерживать сильные балтийские штормы. Стендеры, смонтированные на причале, позволяют отгружать регазифицированный газ с ПРГУ непосредственно в газотранспортную систему и восполнять объём газа в ПХГ. Причём, оба процесса происходят одновременно. Производительность комплекса на данный момент — до 12,0 млн куб. м.
В торжественных мероприятиях, посвящённых вводу в эксплуатацию морского терминала по приёму СПГ и ПРГУ «Маршал Василевский», 8 января 2019 года приняли участие Президент Российской Федерации В.В. Путин и Председатель Правления ПАО «Газпром» А.Б. Миллер.
В.В. Путин и А.Б. Миллер на торжественном мероприятии 8 января 2019 года

В.В. Путин и А.Б. Миллер на торжественном мероприятии 8 января 2019 года

Увеличенная фотография (PNG, 4 МБ)


УНИКАЛЬНЫЙ ВОЛГОГРАДСКИЙ ПРОЕКТ
В 2018 году введено в эксплуатацию Волгоградское подземное хранилище газа, ставшее вторым в России ПХГ, созданным в отложениях каменной соли. Новое подразделение ООО «Газпром ПХГ» призвано регулировать сезонную неравномерность газопотребления Волгограда и Волгоградской области, а также обеспечивать надёжность экспортных поставок по газопроводу «Починки-Изобильное». Первый отбор газа для подачи в газотранспортную систему планируется осуществить в осенне-зимний период 2019/2020 годов. Волгоградский объект на данный момент располагает двумя подземными резервуарами (ПР), находящимися в эксплуатации: ПР 2Р, структура которого аналогична объектам хранения Калининградского ПХГ, и ПР 3Т — единственный в мире, построенный по новой технологии размыва, диаметром около 60 метров и длиной около 350 метров (Рис. 4). К разряду уникальных относится и ПР 1Т — резервуар в двухъярусной выработке через одну скважину. Необходимости реализации столь сложных проектных решений способствовали особенности горно-геологических условий создания ПХГ.
Профильный разрез резервуара 1Т Волгоградского ПХГ

Профильный разрез резервуара 1Т Волгоградского ПХГ

При выходе Волгоградского ПХГ на проектную мощность количество резервуаров увеличится до 16, активный объём газа составит до 820,0 млн куб. м. В данный момент работы газохранилище в Волгоградской области функционирует с максимальной суточной производительностью на начало сезона отбора, равной 10,0 млн куб. м; оперативный резерв составляет 135,0 млн куб. м. 
ВЗГЛЯД В БУДУЩЕЕ
В соответствии с приказом ПАО «Газпром» «О развитии системы ПХГ на территории Российской Федерации» от 29.01.2019, в структуре компании должно появиться ещё одно подземное газохранилище в соляных отложениях — Новомосковское ПХГ в Тульской области. Сейчас для его строительства выполняются проектно-изыскательные работы, затем начнётся строительство объектов ВРК. Появление данного ПХГ решит проблему пикового газопотребления в Центрально-Чернозёмном регионе России. Развитие ПХГ в отложениях каменной соли призвано не только решать проблему пикового газопотребления, но и способствовать выполнению задачи, поставленной Правлением ПАО «Газпром», по выходу к осенне-зимнему периоду 2028/2029 годов на максимальную суточную производительность 1014,27 млн куб. м.