Analiza możliwości rozbudowy pojemności czynnej podziemnego magazynu gazu w wyniku podnoszenia górnego ciśnienia pracy PMG powyżej pierwotnego ciśnienia złoża gazu

Pierwsze próby magazynowania gazu ziemnego przeprowadzono na początku XX wieku. Obecnie w różnych krajach eksploatowanych jest prawie sześćset podziemnych magazynów gazu (PMG). Magazyny budowane są w celu zaspokajania potrzeb rynkowych. Niektóre pracują dla systemu dystrybucyjnego, inne dla systemu przesyłowego, jeszcze inne pełnią role strategiczne. Większość z nich wybudowana została w sczerpanych złożach gazu ziemnego i ropy naftowej, inne powstały w warstwach wodonośnych i kawernach solnych. Znane są przypadki budowy PMG w wyrobiskach górniczych. Pojemność czynna każdego podziemnego magazynu gazu zależy od wielkości złoża, zakresu ciśnień jego pracy oraz od panujących w nim warunków hydrodynamicznych. Zmiana pojemności czynnej magazynu może nastąpić tylko poprzez zmianę zakresu ciśnień jego pracy, gdyż pozostałe parametry, określone dla danego złoża, pozostają stałe. Według danych American Gas Association (AGA) powiększenie pojemności czynnej w wyniku podniesienia górnego ciśnienia pracy magazynu jest dość częstym zjawiskiem. Według danych AGA około 54% magazynów eksploatowanych jest z górnym ciśnieniem nieprzekraczającym pierwotnego ciśnienia złożowego. Stosowanie ograniczeń ciśnieniowych wynika z faktu, że szczelność złoża jest potwierdzona do pierwotnego ciśnienia złożowego. Jednakże magazynowanie gazu pod wyższym ciśnieniem jest możliwe, o czym świadczy eksploatacja 46% wszystkich PMG, których górne ciśnienie pracy przewyższa pierwotne ciśnienie złożowe. Niniejszy artykuł przedstawia problem bezpiecznego podnoszenia górnego ciśnienia pracy PMG wytworzonych w złożach wyeksploatowanych.

The first attempts to store natural gas were carried out at the beginning of the 20th century. At present, there are almost six hundred UGS facilities in different countries. Gas storages are built to meet market needs. Some work for the distribution system, others for the transmission system, and others are strategic. Most of them were built in depleted natural gas and crude oil fields, others in aquifers and salt geological structures. There are some cases of building UGS in mining excavations. The active capacity of each underground gas storage, depends on the size of the reservoir, the pressure range of its operation and the hydrodynamic conditions existing in the field. The enlargement of gas storage working volume can be achieved by changing the operating pressure range. According to the American Gas Association (AGA), increasing operating capacity as a result of raising the upper operating pressures of a gas storage is a quite common occurrence. About 54% of storages are operated with the pressure not exceeding the original reservoir pressure. The application of pressure limitations results from the fact that the tightness of the reservoir is confirmed to the original field pressure. However, it is possible to store gas at a higher pressure, as evidenced by the exploitation of 46% of all UGS, whose upper operating pressure exceeds the original reservoir pressure. This article presents the problem of the safe rising of natural gas storage operating pressure.