عملیات ذخیره سازی گاز طبیعی در مخازن زیرزمینی که اولین بار در سال 1916 در مخزن زواره نیویورک انجام گرفت امروزه بصورت یک بخش بزرگ و اساسی از سیستم توزیع گاز طبیعی درآمده است. در طی سالیان متمادی ذخیره سازی جهت اهداف مختلفی مورد استفاده قرار گرفته است و صنعت نفت درصدد یافتن اهداف جدیدی است.
با توسعه بازارهای گاز و فراتر رفتن آنها از حدود منطقه تولیدی مخازن ، ذخیره سازی نقش عمده ای در توازن عرضه و تقاضا در شبکه خط لوله یافت. با افزایش ظرفیت خطوط لوله ، مخازن ذخیره سازی این امکان را به این سیستم می دهد تا در تمامی فصول سال با حداکثر ظرفیت عمل کنند. بدین ترتیب که در روزهای کم مصرف گاز به این مخازن هدایت می شود و به هنگامی که شبکه خط لوله جوابگوی نیاز بیش از حدظرفیت خود نیست ، از این نوع مخازن استفاده شود. همچنین عمل ذخیره سازی می تواند از اتلاف گازی که در مشعل ها سوزانده می شود جلوگیری کند.
اندیشه ذخیره سازی گاز در ایران اولین بار در سال 1338 توسط آقای اشتوکلین ، زمین شناس سوئیسی ، به شرکت ملی نفت ایران ارائه گردید و از آن پس مناطق متفاوتی جهت اجرای این طرح پیشنهاد شده و مورد بررسی قرار گرفته اند. اولویت بندی مخازنی که در ایران جهت ذخیره سازی گاز طبیعی مورد استفاده قرار خواهند گرفت عبارتند از : سفره های آبده ، میدان های گازی و نفتی تهی شده ، و گنبدهای نمکی. از ساختارهایی که جهت اجرای طرح ذخیره سازی پیشنهاد شده اند می توان از تاقدیس های ترکمن ده ، یورت شاه ، تلخه (شرقی ، غربی) پرندک و سراجه در اطراف تهران نام برد.
در صورت عملی شدن این طرح ، علاوه بر صرفه جویی های ارزی ، کشور صاحب تکنولوژی ملی خواهد شد همچنین با توجه به تأمین کمبود گاز طی ماههای پرمصرف سال ، یکنواخت نمودن تولید گاز برای سطوح مختلف مصرف ، برنامه ریزی جهت احداث پالایشگاههای جدید و در نهایت برنامه ریزی مصرف آتی گاز کشور ، فواید بسیاری خواهد داشت.
در این مطالعه علل نیاز به ذخایر زیرزمینی گاز طبیعی ، انواع ذخایر قابل استفاده ، مکانیزم انباشتن و تخلیه این ذخایر ، جایگاه آینده این تکنولوژی در ایران و مناطقی از ایران که می توانند محل مناسبی جهت اجرای این طرح باشند مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
سفره های آبده (Aquifers)
شرایط لازم جهت آنکه بتوان از یک آبده جهت ذخیره سازی استفاده کرد عبارتند از :
ـ ارتفاع کافی به منظور داشتن حجم سازند کافی
ـ تخلخل کافی جهت حجم ذخیره سازی
ـ نفوذ پذیری کافی به منظور داشتن حداقل میزان جریان
ـ داشتن سنگ پوش مخزن (Cap Rock) مناسب جهت جلوگیری از مهاجرت گاز
بطور قطع اگر شرایط ذکر شده موجود نباشد احتیاجی به ادامه مطالعات نیست. برای بررسی وجود شرایط فوق روشها و آزمایشات مشخصی وجود دارد.
جهت مطالعات زمین شناسی ابتدا از چاه های حفر شده نمونه مغز و log تهیه می شود. با استفاده از اطلاعات زمین شناسی موجود در داده های مختص چاه ، افقهای مخزن مورد نظر مشخص شده با یکدیگر مقایسه می شوند. در این فاز ، ترتیب استراتیگرافیک (Stratigraphic) در منطقه مطالعه می شود. با ارتباط دادن مناطق مختلف می توان احتمال وجود مخزن و سنگ پوش مخزن را بررسی نمود. سازندهای متعددی از لحاظ سن زمین شناسی ، عمق ، یکنواختی و ارتباط آنها با لایه های بالایی و زیرین بدقت مطالعه می شوند. همکاری زمین شناسانی که بر روی Log مطالعه می کنند و ژئوفیزیست ها منجر به بدست آمدن نقشه های ساختمانی (Structural) و هم ذخامت (Isopac) از منطقه مورد نظر می شود. مغزه های بدست آمده بعد از شستشو و بسته بتندی به آزمایشگاه منتقل می شوند تا مقادیر نفوذ پذیری و تخلخل آنها اندازه گیری شود. با بررسی آب مخزن و مقایسه ذرات جامد معلق در آنها می توان به امکان وجود ارتباط بین سنگ پوشهای مخزن پی برد.
آزمایشات انجام شده بر روی نمونه های تمام مغزه مشخص کننده عمق ، نفوذپذیری عمودی نسبت به آب ، نفوذپذیری سنگ پوش مخزن و فشار آستانه (Threshold Pressure) می باشند.
با آنالیز معمولی (Routine) نمونه مغزه های ساختار مورد نظر ، نفوذپذیری عمودی و افقی نمونه ها و همچنین میزان تغییرات تخلخل با عمق بدست می آید از داده های بدست آمده از چاهها و اعماق مختلف معدل گیری می شود تا مقادیری از نفوذ پذیری و تخلخل که معرف هرچاه باشد حاصل گردد.
آزمایشات نفوذپذیری نسبی و فشار موئینه را می توان در تعیین میزان آب همزاد ، میزان اشباع باقیمانده (Residual Saturation) و منحنی های نفوذپذیری نسبی بکار برد. میزان آب همزاد را می توان بوسیله دستگاه سانتریفوژ نیز بدست آورد. غالباً منحنی های فشار موئینه را هم تحت شرایط آشام و هم تحت شرایط تخلیه بدست می آورند. با استفاده از منحنی های فشار موئینگی تحت شرایط تخلیه می توان میزان فشار آستانه برای سنگ پوش مخزن را تعیین نمود.
علل نیاز به ذخیره سازی گاز در ایران
اندیشه ذخیره سازی گاز در ایران اولین بار توسط آقای اشتوکلین ، زمین شناسی سوئیسی ، در اسل 1338 و سپس توسط آقای هوبر در کوه نمک قم به شرکت ملی نفت ایران ارائه گردید. (البته نتایج اکتشاف های اخیر غیر از ایت رابیان می کند) با توجه به این مهم که ایران دومین کشور صاحب ذخایر گاز طبیعی است و با توجه به رشد فزاینده تقاضای بازار (نیروگاهها ، صنایع و واحدهای خانگی / تجاری) چنانچه ذخیره سازی گاز طبیعی به نتیجه برسد ، علاوه بر صرفه جویی های ارزی کشور صاحب تکنولوژی ملی خواهد شد که فواید زیر را دربر دارد.
ـ تأمین کمبود گاز طی ماههای سرد سال
ـ یکنواخت کردن تولید گاز برای مواقع کم مصرف و پر مصرف
ـ افزایش کنترل ملی بر عرضه و تقاضا و ثبات قیمتها
ـ بالا بردن امنیت ملی در تأمین انرژی به خصوص در شرایط بحرانی
ـ جلوگیری از سوزاندن و به هدر رفتن گاز محول در نفت در مشعل ها
مناطق مناسب جهت اجرای طرح در ایران
قسمت اعظم ذخایر گازی ایران در اعماق خلیج فارس و نواحی جنوب کشور واقع شده است. با نگاهی اجمالی به نقشه شبکه خط لوله گازدرایران (شکل4)مناسب ترین منطقه جهت احداث ذخایرزیرزمینی ، ایران
مرکزی به خصوص در نواحی لرستان به نظر می رسد. میزان برودت هوای زمستانی این منطقه و بالا بودن میزان مصرف سوخت خود می تواند دلیل مهم دیگری در انتخاب این منطقه باشد. اما متأسفانه طی مطالعاتی که انجام شده تا کنون ساختار مناسبی در این منطقه یافت نشده و بالاجبار نواحی اطراف تهران مورد بررسی قرار گرفته اند.
شامل 84 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود تحقیق ذخیره سازی گاز طبیعی در مخازن زیرزمینی
